×0.735 ×0.736 100 7×9.8 100 98 90 90 0 1B614 沙 + 0 36 油耗事 油耗事 动 160 20 1000 200030004000 1000200030004000 发动机转速r/mn 发动机转康r/min 图1.15发动机性能曲线中的油耗率 等油耗曲线是在发动机转速和净平均有效压力关系下,连接 了相等油耗率的曲线,如图1.16a)所示。 ×10 81 2 1000 20003000 1000 min [梢行驶阳力 10020003000 000 爱动机转塞r'mn 发动钒转速,m1m d 型1.16等油耗曲线 图1.16)中的曲线是连接了相同热效率点的曲线,该曲线是 18
实际发动机实验中得到的,等油耗曲线上的数值是在1h、1PS(或 者是1kW)下的输出压力所必要的燃油消耗量(g)。 图中的曲线与山的等高线相似,相当于山顶部分的热效率为 最好。也就是表示油耗率最低。 下面从等油耗曲线求实际车辆行驶时的油耗。 (a)图1.16a)中的纵轴的净平均有效压力换算成转矩 净平均有效压力是发动机的一个循环(吸气,压缩、作功、排气 为一个循环)内所产生的功W(N·m)被气缸容积的行程容积除 换句话说·是每单位行程容积的功,是一个循环内气缸压力的平均 值。 净平均有效压力P(mean effective pressure)MPa 行程容积Vs(气缸容积、总排气量)m3 1个循环内所产生的功W(N·m)则有: P-M (1.12) 另外,发动机的转矩是每单位旋转角度的功。 旋转运动的功(N·m)=角度rad×转矩N·m/rad 转矩N·m/rad=旋转运动的功(N·m) 角度(rad) 1个循环内所产生的功为wN·m,4冲程发动机旋转2圈才 完成1个循环,故在一个循环内的单位角度的功为: WN·m/4πrad(4πrad=旋转2胭的角度) 也就是表示发动机的转矩T T(N·m/rad)=W/4π(N·m/rad 以W=PV,则为 TN.m/ad=PyN/m·m/rad 4π 般,Pe的单位为MPa,V.的单位为L(升),故 10o0P.-100y T- 4 19 .、·
=P:y·98N·m(一般省略分母的rad) 4元 P:净平均有效乐力MPa V:气缸容积(总排气量)【 (注) 净平均有效乐力P,}三者关系为 指示平均有效压力PP-P一P 损失平均有效压力P 以上完成了净平均有效压力换算为转矩[参考图1.16b)]。 (b)在图1.16b)上绘出等功率曲线 例如,求以80km/儿h和40km/h的等速行驶时所需要的功率, 根据公式(1.8),则 P=车速kmhX行驶阻力NkW 3600 Pr: 行驶功率kW 行驶阻力是以假设如图1.10所示车辆的阻力,则从图可见, 在平坦路上以80km/h速度行驶时的阻力为2940N,以40km/h 速度行驶时的阻力为1960N,那么所需求的行驶功率为 PR6=80X2940〧65kW 3600 Pn=40X1960±22kW 3600 下面把89PS和30PS绘在图1.16b)的转矩发动机转速曲线 图上。由于 功率=转矩×角速度 故 TXN×器 功率=102×9.8 kW (1.13) T:转矩N·m(相当于旋转-圈所对应的转矩) N.:发动机转速r/min 20
60:xpm→rPS 2r:1圈=2rrad 102:1kW-102kgf·m/s 由公式(1.13) T-功率X1288-2离×954541) N.×器 现在,把功率65k和22kW代入到公式(1.14),则得到转 矩和发动机转速关系 T=×9545 N·m T=爱×955 N·m 把上.式绘进图1.16b)里则得到图1.16c)。这个等功率曲线和 等油耗曲线的交点为以80km/h以及40km/h行驶时的油耗 率。 下面将要查找以80km/h以及40km/h行驶的变速器的速比 位置 各档位下的发动机转速和行驶阻力 表1.2 发动机转速(r/min) 500 1000 1500 2000 6档 1911N 2058 2450 3185 216.6)N.h (233.2) (277.3) (359.7) 行驶阻力 5挡 1813 1960 1960 2450 (152.9】 (165.6) (165.6) (206.8) (平路) 4档 1813 1813 1960 2205 (105.8】 (105.8) (113.7) (128.4) 21
续上表 发动机转速(:/mim〉500☐10001500200 ()内的数值是用公式(115)把行驶阻力R换算成发动机的转矩TEN·m 'r:0.52m 变速器速比×主传动比 i:6档=0.75×6.166=4.597 5档=1.0×6.166=6.166 4档=1.449×6.165-8.935 (c)图1.16c)上绘出各档位的行驶阻力 变速器各档位的发动机转速和行驶阻力关系的研究。 假设发动机转速和行驶阻力的关系如图1.10所示。此外,用 下面公式把行驶阻力换算为发动机转矩 TRE =R X rt/i (1.15) TE:用行驶阻力换算的发动机转矩 R:行驶阻力N rT:轮胎滚动半径m i:从变速器到后桥的总减速比 以上绘出了各档位下对应的发动机转速的行驶阻力曲线图 [参考图1.16d)]. 图1.16d)中各档位的行驶阻力与各车速下的等功率曲线的 交点为求得的油耗率。 22