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弟 2
加速性能
图2.0 3.4升_对双凸轮轴的V6发动机(通用汽车公司提供图片)
机动车辆纵向加速度的最高性能受两个因素的限制:发动机的功率和驱动轮的路
面附着极限。两个因素中,哪个是决定因素取决于车辆的行驶速度。一般而言,在低
速行驶时轮胎的路面附着条件可能是限制的因素,而在髙速行驶时则受发动机输出功
率的限制。
2.1受功率限制的加速度
在分析受功率限制的加速度性能时,需要考察发动机的各种特性及其与传动系之
间的相互作用。
2.1.1发动机
发动机是推进动力的来源。描述发动机的特性常采用扭矩、功率随转速变化的函
第2章加速性能
数关系曲线,即所谓发动机转速特性曲线。图2. 1所示分别为典型的汽油机与柴油机
的特性曲线。通常汽油机扭矩曲线的最大扭矩点出现在中等使用转速区,它的具体位
置则由进气系统决定。比较而言,柴油机的扭矩曲线更平坦一些, 甚至会随着转速的
下降而略有提升。这种转速下降、扭矩提高的特性,可通过燃油喷射系统的设计加以
控制,因而被广泛应用于商用车的大排量发动机上(在某些情况其扭矩可以提升得很
大, 这使发动机在较大转速范围内均能实现等功率输出)。
kW 扭矩 hp kW 扭矩
ft-1b 100
200 150 扭矩 300
130
-60- 功率 110 功率
燃油消耗率 骄80 燃油消耗率
kg/kW-h Ib/hp-h kg/kW-h Ib/hp-h
-)0.32-(0.52
燃油消耗率 Z- 0 30 _ 0.5。 燃油消耗率 0.225
謂-0.48
-0.28 - 0.46 0.35
20 0.200
2000 4000 6000 1500 2000 2500 3000
转速/rpm
汽油发动机 柴油发动机
图2.1汽油和柴油发动机的转速特性曲线
两种类型的发动机的另外一个主要区别是所能达到的燃油消耗率。在最高效率
情况下,汽油机所能达到的燃油消耗率接近0.4 lb/hp • h范围,而柴油机则可以达到
0. 2 lb/hp • h或者更低。
功率和扭矩是通过转速联系起来的,即
功率(ft • lb/s)=扭矩(ft . lb) X 转速(rad/s)
hp = T(ft • lb) X (rad/s)/550 = TCft • lb) X rpm/5252 (2-1)
同时
功率(kW) = 0. 746 X hp 1 hp = 550 ft • Ib/s (2-2)
比功率(发动机功率与车辆自重的比值)可以给出车
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