发布时间 : 星期四 文章清华大学发动机原理思考题答案第一至四及十章十一章（仅供参考） - 图文更新完毕开始阅读
功率Pe线按Pe?Ttqn的关系，先随n上升而加大，到一定转速后Ttq的下降率高于n的上升率，Pe转而下降。
（2）柴油机
Pe?K5gb?it?mn （10－5）
Ttq?K6gb?it?m （10－6）
转矩(Ttq)速度特性线因gb及?m线有相反变化的趋势而使总体上变化较平坦。?it的影响虽不大，但可使两端加大一些下垂量。
功率(P由于Ttqe)线总的是随n上升而增大。
线较平坦，所以可达到的最大功率点远离最高使
用转速，图上看不出来。
汽油机外特性线形状对整车动力性有利，而柴油机外特性线形状对整车动力性不利。因此柴油机往往要在低于标定转速段处进行“校正”，使Ttq加大；而在高于标定转速段处进行“调速”，以避免超速“飞车”。改进后的曲线与汽油机类似。
6.何谓柴油机的冒烟界限？它与功率标定有何关系？柴油机的标定功率是否就是标定转速下的最大功率？汽油机是否也是如此？
答：“冒烟界限”点：由有效燃油消耗率（be）线可知，当过标定功率点Pen后，若继续增大油量，则随着燃烧的恶化，be线继续上升到Pes点时排烟将达到法规的限值，这就是“冒烟界限”点。
标定功率Pen要小于冒烟界限Pes。
柴油机的标定功率不是标定转速下的最大功率，因为柴油机在高速经过“调速”后，标定功率要小于标定转速下的最大功率。而汽油机不需要“调速”，所以其标定功率即为标定转速下的最大功率。
7、为什么说汽车的动力性主要是由内燃机的速度外特性所决定？分别就汽车动力性的三个指标来加以说明。
答：汽车动力性的三个指标为： 1） 汽车的最高车速uamax 2） 汽车的加速时间t
3） 汽车能够爬上的最大坡度imax
而汽车行驶方程为：Ft?Ff?Fi?Fw?Fj
即
Ttqigi0?Tr?Gf?Gi?CDA2duua??m 21.15dt汽车行驶的驱动力－行驶阻力平衡图为：
由汽车行驶方程式和驱动力－行驶阻力平衡图我们可以看出
1）汽车的最高行驶速度uamax决定于最高档驱动力曲线和行驶阻力曲线，它们的交点所对应的车速即汽车的最高行驶速度
2）汽车的加速时间以汽车0－100km/h的加速时间为指标，则其与汽车各档驱动力曲线和行驶阻力曲线之间的差值密切相关
3）汽车的最大爬坡度取决于第一档驱动力曲线和行驶阻力曲线之间的最大差值
由上所述，汽车动力性的三个指标均与汽车各档的驱动力曲线密切相关，而在汽车传动系统确定的情况下，汽车各档的驱动力曲线只取决于发动机的速度外特性，所以说汽车的动力性主要是由内燃机的速度外特性所决定。
9、1）、转矩校正：柴油机为提高KT和Kn值而采取的措施。
2）、汽油机外特性比柴油机外特性线的动力适应性好，所以汽油机不需要进行外特性改造而柴油机则需要在低于标定转速段进行校正使得Ttq加大。
3）、如果加大外特性上每一个工况点的供油量时烟度会加大，因此存在一个烟度限制点，因此二者之间的值即为校正的范围，表明了校正的可能性。 4）、应用机械校正法得到的速度特性线已不符合油量调节杆位置不变的定义要求，因此不符合速度特性曲线的定义。 5）、除了校正后的油量调节杆的位置改变外，其它和标准的速度特性线都是一样的。
10．下图给出了一台四冲程火花点火发动机（RON 95）的燃油消耗MAP图。用下列公式计算空气阻力：
F= cA vρ/2
L
w
2
汽车运行在稳定条件下的无风状态，其他的道路阻力可以忽略。 给定下列参数：
迎风面阻力系数 cA = 0.855 m
W*
2
发动机排量 V= 2.0 L
H
有效轮胎直径 D
dyn
= 0.6 m
4挡位总传动比 i= 3.5
4
4挡/5挡的传动效率 η = 0.8 空气密度 ρ = 1.16 kg/m 汽车重量 m= 1050 kg
F
3
a) 计算4挡时发动机转速为2000, 4000, 5500 rpm的运行阻力点，并在MAP图上画出这些点。
b) 定性地画出4挡的运行阻力曲线。在给定的条件下确定4挡能达到的最大车速。
c) 5挡设计为超速传动挡位，假如它具有与4挡发动机4000rpm的车速，但比油耗减少10％，问5挡总传动比应该是多少？计算相关的百公里油耗。
d) 当汽车4挡最高转速行驶时，驾驶员换挡到5挡（换挡时车速不变）。换挡后驾驶员直接将油门采到底。在MAP图上画出下列要求的运行点： P1：换挡后点；
P2：达到5挡稳定运行点。
e) 计算汽车5挡无风条件下车速为90km/h时能爬的最大坡度。
这一题比较变态，每个人读的数不一样结果也会不一样的。下面是我的结果，大家注意以下方法就可以了，至于具体的数值不再讨论之列。
a：由：
Ft?Fl?112?rn2?c?Av2??c?A() 2260i4Ttq? 可知：
Ftr2?n ,Pe?Ttqi4?60we120Pe8?3?c?Ar3n28?3?c?Ar3n2 pme???.?.vsinvs3600i43?ivs3600i43?vh当n=2000时，pme?1.07x105Pa 当n=4000时，pme?4.3x105Pa 当n=5500时，pme?8.14x105Pa
b: 画出四挡阻力线
当n=3000时，pme?2.42x105Pa
光滑连接上面四点，即可得到阻力线。观察阻力线与转距外特性线的交点，读出对应的转速为n?5700rpm，所以最高车速为uamax?0.377rn?184km/h i40.x34000?0.377?km12h9 .26ax3.5/c:四挡时，n?4000rpm，此时uampme?4.3x150Pa 为了得到此时的燃油消耗率，我们要利用线性插值得方法，先读出相
邻的两个曲线的值
当：pme?2.6x105Pa，时be?400 当：pme?4.7x105Pa，时be?300 插值得be?319
那么，五挡时be?319x0.9?287.1 ，此时Ft不变，则Pe也不变
Pe?pmenvh?28.7kw ，过这一点做等功率线，在其上找一点使be?287.1 1205读出其对应的n?3500,pme?5x10Pa
8?3?c?Ar3n2pmebei5vhPeb.?3；那么i5?3Qs???8.8L/100km 其3600?vhpme1.02ua?46.145x0.3x7中汽油??7
d:四挡换五挡时车速保持不变
n5?i5n4?4886i4 ，从图中可以看出这一点已经超
pme?10.1x105Pa出了外特性线，则此时只能取外特性对应的点，为其稳定时的点。至于五挡阻力线和四挡时
一样的画法。
uai5?2387rpm,查图的外特性可知此时pme?10.3
0.377rpvi?12而且此时的Fl??c?Av?309.9N，Ft?meh5?1312.1N
24?rF?Fl?9.7% 所以此时的i?tG第十一章 思考题
e: n?1. 发动机油门位置固定不变时，汽车保持稳定运行的条件是什么？为什么？
汽车稳定运行：驱动力=行驶阻力
因为若驱动力大于阻力，则处于加速状态，发动机转速不断上升而不稳定。 若小于，则转速不断下降，不稳定。
2. 柴油机为什么要使用调速器？而汽油机一般不使用？驾驶员“油门”位置不变时，调速 器实质上起什么作用？调速特性线与速度特性线有何差别？
A． 因为，P259的（1）和（2）两种现象。所以柴油机要使用调速器。
B． 调速器实质上使得加速踏板位置不变而发动机高于一定转速后，转矩会随n的上升而
自动下降，图线解释参见书上11-5（b）
C． 速度特性线：定义是保持负荷不变（对于柴油机就是保持油量调节杆位置不变），
且各工况又在最佳调整状态时，发动机的性能指标随转速的变化规律。
调速特性线：是保持加速踏板不变，但是各转速对应的油量调节杆的位置已经经过“校正”或“调速”了，因此，与速度特性不同。
3. 什么是全程调速器？柴油机带全程调速器时，驾驶员的“油门”控制的是什么？“油门” 位置不动时，可否进行负荷调节？如何调节？ 定义P260
直接控制调速弹簧
在加速踏板位置不动时，可以随外界的变化而自动调节供油量。调节方法如P261图11-7 4. 什么是两极调速器？柴油机带两极调速器时，驾驶员的油门控制的是什么？高、低速如 何进行负荷调节？中间转速又如何调节？ 定义P260
直接操纵油量调节杆 参见汽车构造上册的P191
5. 全面分析比较全程调速器和两极调速器的性能差异、优缺点及一般使用范围。 发原书P267的表格
6. 作图分析加速过程中，为什么使用两极调速器比使用全程调速器，乘客感受到舒适一 些？而且冒烟也少一些？ P267的图11-16
7. 以负荷为横坐标的调速特性线，为什么曲线会拐弯？这些曲线是怎样作出来的？ P269的图11-18，是由其中的a图转换成了b图
因为在小于Pemax的各个Pe大多对应有两个转速或转矩（由a图可看出）