摩托车发动机的特性.
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第七章 摩托车发动机的特性
2018/9/3
摩托车发动机原理
1
汽车行驶时，由于车速与行驶阻 力不断变化，则发动机的转速和负荷 亦相应变化，以适应汽车的需要。随 着转速和负荷的改变，发动机工作过 程也会发生变化。因此，发动机在不 同使用条件下具有不同的动力性与经 济性。
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B——小时耗油量（kg/h）；
be——有效燃油消耗率[g/（kW· h）]。
2018/9/3 摩托车发动机原理 19
第 二节 发动机的速度特性
发动机性能指标随转速变化的关 系称为发动机的速度特性。若驾驶员 将油门踏板位置保持一定，由于道路 阻力不同，汽车行驶速度也会改变， 上坡时汽车速度逐渐降低，下坡时速 度增加，这时发动机即沿速度特性工 作。
摩托车发动机原理
14
燃油消耗量按下式计算 小时耗油量 耗油率 B v f be 1000 B 3.6 Pe t 式中 V—球泡容积（mL）； Pe —发动机有效功率（kW）;
ρ f —燃油密度（g/mL）；
t—消耗容积V的燃油所用时间（s）。
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2.质量法
摩托车发动机原理
2018/9/3
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（3）指示热效率ηit 转速低，进气流速 低，紊流减弱，使雾化、 混合状态较差，火焰传 播速度降低，散热及漏 气损失增加，ηit较低，转 速高时，燃烧过程所占 曲轴转角较大，燃烧在 较大容积下进行，ηit也较 低。但变化比较平坦， 对Ttq影响较小。
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2018/9/3 摩托车发动机原理 23
根据公式
v Ttq K 2 i m
可见， Ttq 随 n 的变化取 决于指示热效率 ηi 、机 械 效 率 ηm 、 充 气 效 率 η v与过量空气系数α 随n的变化。
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（ 1 ）在节气门开 度一定时，过量空气系 数φat可视为常数。 （2）充气效率η v 在某一中间转速时最大。 因为一定的配气相位仅 对一种转速最适合，此 转速下能最好地利用气 流惯性。其余转速时η v 均降低，曲线为上凸形。
功率
燃油消耗率
v Pe K1 im n
扭矩（汽油机）
be K3
1
im
小时耗油量
v Ttq K 2 im
2018/9/3 摩托车发动机原理
v B K4 n
8
第二节 发动机台架试验
一、试验台装置 基本组成、装配关系、固定、支承
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摩托车发动机原理
2018/9/3 摩托车发动机原理 21
节气门全开时速度特性称为外特性。 节气门部分打开时的速度特性称为部分 负荷速度特性。由于节气门的开启可以 无限变化，所以部分负荷速度特性曲线 有无数条，而外特性曲线只能有一条。
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摩托车发动机原理
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（一）外特性曲 线
1．扭矩曲线变 化趋势 随着转速 n 的增 加 ， 扭 距 Ttq 逐 渐 增 大，出现最大扭距 Ttqmax 后 逐 渐 下 降 ， 且下降程度越来越大 。曲线呈上凸形状。
油 箱 供 油
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摩托车发动机原理
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充油
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摩托车发动机原理
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测量
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摩托车发动机原理
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燃油消耗量按下式计算
m B 3 .6 t
B be 1000 Pe
式中 t——消耗m（g）燃油所需时间（s）；
Pe——消耗m（g）燃油时测量的有效功率（kW）；
第一节 发动机工况
一、工况 发动机的运行情况，简称工况。工况以 功率Pe和转速n来表示，此功率、转速应该与 发动机所带动的工作机械要求的功率、转速 相适应。 只有当发动机发出的扭矩与工作机械消 耗的扭矩相等时，两者才能在一定转速下按 一定功率稳定工作。
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二、发动机特性
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摩托车发动机原理
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每循环放热量Q（kJ）为
v vs v h Q Lo
式中 ηv——充量系数；
ρo——大气状态下空气密度（kg/m3）；
Vs——气缸工作容积（m3）；
α ——过量空气系数；
hu——燃料低热值（kJ/kg）；
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Lo——理论空气量（ kg/kg）。 摩托车发动机原理
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一、汽油机的速度特性
（1）速度特性：汽油机节气门开度 固定不动，其有效功率Pe、扭矩Ttq、、燃 油消耗率b、每小时消耗油量B等随转速n 变化的关系。 （2）测取：发动机台架试验。测取 前，应将点火提前角及化油器调整完好； 测取时，应按规定保持冷却水温度、润滑 油温度在最佳状态。
（4）机械效率 ηm 转速增加，消 耗于机械损失功增 加。因此，随转速 升高，机械效率ηm 明显下降。
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根据平均有效压力pme（kPa）的定义
pme
We eQ vs vs
式中 We——每循环有效功（kJ）； ηe——有效热效率。
ev o h h i i pme o mv K mv Lo Lo
式中 ηit——指示热效率； ηm——机械效率。
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发动机性能指标随调整运转工况而变化 的关系称为发动机特性。
性能指标
调整情况 运转工况
调整特性 性能特性
特性用曲线表示称为特性曲线，它是评 价发动机性能的一种简单、方便、必不可少 的形式。
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三、发动机性能指标与工作过程的关系
发动机输出的有效指标通常用平均有效压 力 pme 、有效扭矩 Ttq 、有效功率 Pe 、有效燃油 消耗率b、每小时耗油量B表示。这些指标与发 动机工作过程参数的关系可以推导如下。
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二、制动测功装置—测功器
1.水力测功器
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2.平衡式电力测功器
3.电涡流测功器
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三、耗油率的测量
1.容积法
充油
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测量
wk.baidu.com
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测量消耗容积v的燃油所用时间t
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摩托车发动机原理
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汽车行驶时，由于车速与行驶阻 力不断变化，则发动机的转速和负荷 亦相应变化，以适应汽车的需要。随 着转速和负荷的改变，发动机工作过 程也会发生变化。因此，发动机在不 同使用条件下具有不同的动力性与经 济性。
2018/9/3 摩托车发动机原理 2
B——小时耗油量（kg/h）；
be——有效燃油消耗率[g/（kW· h）]。
2018/9/3 摩托车发动机原理 19
第 二节 发动机的速度特性
发动机性能指标随转速变化的关 系称为发动机的速度特性。若驾驶员 将油门踏板位置保持一定，由于道路 阻力不同，汽车行驶速度也会改变， 上坡时汽车速度逐渐降低，下坡时速 度增加，这时发动机即沿速度特性工 作。
摩托车发动机原理
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燃油消耗量按下式计算 小时耗油量 耗油率 B v f be 1000 B 3.6 Pe t 式中 V—球泡容积（mL）； Pe —发动机有效功率（kW）;
ρ f —燃油密度（g/mL）；
t—消耗容积V的燃油所用时间（s）。
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2.质量法
摩托车发动机原理
2018/9/3
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（3）指示热效率ηit 转速低，进气流速 低，紊流减弱，使雾化、 混合状态较差，火焰传 播速度降低，散热及漏 气损失增加，ηit较低，转 速高时，燃烧过程所占 曲轴转角较大，燃烧在 较大容积下进行，ηit也较 低。但变化比较平坦， 对Ttq影响较小。
2018/9/3 摩托车发动机原理 26
2018/9/3 摩托车发动机原理 23
根据公式
v Ttq K 2 i m
可见， Ttq 随 n 的变化取 决于指示热效率 ηi 、机 械 效 率 ηm 、 充 气 效 率 η v与过量空气系数α 随n的变化。
2018/9/3 摩托车发动机原理 24
（ 1 ）在节气门开 度一定时，过量空气系 数φat可视为常数。 （2）充气效率η v 在某一中间转速时最大。 因为一定的配气相位仅 对一种转速最适合，此 转速下能最好地利用气 流惯性。其余转速时η v 均降低，曲线为上凸形。
功率
燃油消耗率
v Pe K1 im n
扭矩（汽油机）
be K3
1
im
小时耗油量
v Ttq K 2 im
2018/9/3 摩托车发动机原理
v B K4 n
8
第二节 发动机台架试验
一、试验台装置 基本组成、装配关系、固定、支承
2018/9/3
摩托车发动机原理
2018/9/3 摩托车发动机原理 21
节气门全开时速度特性称为外特性。 节气门部分打开时的速度特性称为部分 负荷速度特性。由于节气门的开启可以 无限变化，所以部分负荷速度特性曲线 有无数条，而外特性曲线只能有一条。
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摩托车发动机原理
22
（一）外特性曲 线
1．扭矩曲线变 化趋势 随着转速 n 的增 加 ， 扭 距 Ttq 逐 渐 增 大，出现最大扭距 Ttqmax 后 逐 渐 下 降 ， 且下降程度越来越大 。曲线呈上凸形状。
油 箱 供 油
2018/9/3
摩托车发动机原理
16
充油
2018/9/3
摩托车发动机原理
17
测量
2018/9/3
摩托车发动机原理
18
燃油消耗量按下式计算
m B 3 .6 t
B be 1000 Pe
式中 t——消耗m（g）燃油所需时间（s）；
Pe——消耗m（g）燃油时测量的有效功率（kW）；
第一节 发动机工况
一、工况 发动机的运行情况，简称工况。工况以 功率Pe和转速n来表示，此功率、转速应该与 发动机所带动的工作机械要求的功率、转速 相适应。 只有当发动机发出的扭矩与工作机械消 耗的扭矩相等时，两者才能在一定转速下按 一定功率稳定工作。
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二、发动机特性
2018/9/3
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5
每循环放热量Q（kJ）为
v vs v h Q Lo
式中 ηv——充量系数；
ρo——大气状态下空气密度（kg/m3）；
Vs——气缸工作容积（m3）；
α ——过量空气系数；
hu——燃料低热值（kJ/kg）；
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Lo——理论空气量（ kg/kg）。 摩托车发动机原理
2018/9/3 摩托车发动机原理 20
一、汽油机的速度特性
（1）速度特性：汽油机节气门开度 固定不动，其有效功率Pe、扭矩Ttq、、燃 油消耗率b、每小时消耗油量B等随转速n 变化的关系。 （2）测取：发动机台架试验。测取 前，应将点火提前角及化油器调整完好； 测取时，应按规定保持冷却水温度、润滑 油温度在最佳状态。
（4）机械效率 ηm 转速增加，消 耗于机械损失功增 加。因此，随转速 升高，机械效率ηm 明显下降。
2018/9/3
摩托车发动机原理
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根据平均有效压力pme（kPa）的定义
pme
We eQ vs vs
式中 We——每循环有效功（kJ）； ηe——有效热效率。
ev o h h i i pme o mv K mv Lo Lo
式中 ηit——指示热效率； ηm——机械效率。
2018/9/3 摩托车发动机原理 7
发动机性能指标随调整运转工况而变化 的关系称为发动机特性。
性能指标
调整情况 运转工况
调整特性 性能特性
特性用曲线表示称为特性曲线，它是评 价发动机性能的一种简单、方便、必不可少 的形式。
2018/9/3 摩托车发动机原理 4
三、发动机性能指标与工作过程的关系
发动机输出的有效指标通常用平均有效压 力 pme 、有效扭矩 Ttq 、有效功率 Pe 、有效燃油 消耗率b、每小时耗油量B表示。这些指标与发 动机工作过程参数的关系可以推导如下。
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二、制动测功装置—测功器
1.水力测功器
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2.平衡式电力测功器
3.电涡流测功器
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三、耗油率的测量
1.容积法
充油
2018/9/3
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12
测量
wk.baidu.com
2018/9/3
摩托车发动机原理
13
测量消耗容积v的燃油所用时间t
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