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如何看待发动机扭矩和功率参数对汽车动力性的影响

如何看待发动机扭矩和功率参数对汽车动力性的影响
如何看待发动机扭矩和功率参数对汽车动力性的影响

如何看待发动机扭矩和功率参数对汽车动力性的影响

发动机是汽车的心脏,每个人在购车时都会很关注发动机的动力参数,但能真正看懂的人少之又少,既使是汽车专业毕业的人,真正弄懂发动机动力参数是如何影响汽车驾驶性能和动力性能的人也不多,汽车专业的汽车理论课程是一门理论性和实践性非常强的课,涉及到大量的公式、图表、试验与统计数据,能学好它的人不多,虽然发动机的扭矩、功率与汽车动力性能的关系是其中最基础的内容,但要弄明白也是要下一定的功夫的。弄清楚和理解了发动机的扭矩、功率与汽车动力性能的关系,不仅能正确评价汽车的发动机性能,还有利于提高自已的驾驶水平。

一提起汽车发动机参数,大家都会想到发动机的最大扭矩和最大功率,往往都忽略了参数表中最大扭矩点的发动机转速和最大功率点的发动机转速。后面我们将逐步转入正题。现在大家思考以下的几个问题?

1 发动机最大功率和发动机最大扭矩两个参数哪个更重要?

2 如何评价汽车动力性?指标是什么?与驾驶感觉有何关系?

3 假设除发动机不同外,其他都相同,行车过程中发动机最大功率大的汽车会使驾驶员感到汽车动力更好吗?

一汽车动力性的评价

在讨论发动机扭矩与最大功率前,我们先了解一下汽车的评价指标是什么,在汽车行业中,评价汽车动力性的指标有三个,即最大爬坡度、最短加速时间和最高车速。

最大爬坡度是指汽车在满载(不能超载)的条件下,路面是水泥或沥清的良好路面,汽车挂一档,驾驶员油门踩到底时汽车能匀速通过的最大坡。由于轿车设计的车速高,对爬坡而言的动力余量大,都能轻松通过符合国家标准的各种路的坡。只有货车以盈利为目的,为了节油,设计时所留的动力余量不大,当然,常在无路条件下使用的越野车也要关注最大爬坡度。对于在道路上行驶的轿车(含SUV和MPV)一般不存在爬不上坡的问题,因此可不关注此指标。

汽车的最高车速指的是汽车在平直的水泥或沥青路面上,汽车油门踩到底时所能达到的最高车速,汽车试验测试该参数时,不是在路上测得的,是在飞机跑道上或汽车试验场的试验车道上测得的,试验时要求风速不能大于3m/s。从这个指标的测试条件看,大家就明白了为什么我们日常开车时汽车无法达到汽车官方参数中的最高车速了,而且高速路也不允许汽车超速行驶。大家有没有发现,汽车官方宣称的最高车速(一般轿车都在170km/h以上)远大于我国高速最高120km/h的限速,那问题来了,既然汽车最高限速120km/h,那为何汽车设计时却要设计出最高车速170km/h以上的汽车呢?因为汽车行驶时要有一定富余的动力来克服路面的小坡和用于超车加速,若没有动力富余,则汽车一有小坡汽车就会减速。平时开车时,我们油门都没踩到底,就是没让这些富余的动力发挥出来,当感到汽车慢下来时,驾驶员自然而然地会加大油门。这个指标先讨论到此,后面我们还会来讨论它。

最短加速时间一般是指汽车满载时从停止状态加速到100km/h所需要的最短时间,测试也是在无风平直的机场跑道或汽车试验场测出的,路面为水泥或沥清。我们感觉一辆汽车的动力LOW不LOW与该指标有很大的关系,跑车该指标约为3.5秒,一般紧凑型轿车为11~13秒,学习物理的都知道,时间越短,加速度越大,所以跑车加速时会有推背感,而一般轿车没有。这个指标直接影响我们对汽车动力性评价好坏的原因在于我们平时开车时,不存在爬不上的坡,也不存在汽车达不到我们所想要的车速(不违法超速驾驶),大多时间汽车行驶在市区中,想快也快不起来。但在平时开车时,红灯变绿灯后的起步加速,行驶中的加速超车与这个指标密切相关,若该指标的时间长,则起步加速慢,加速超车时间变长。有一定驾龄的人都有遇到在高速路上因货车超货车而被堵的情形,这是因为货车的最短加速时

间长的原因(货车因最高车速低,这个指标的加速未了速度不一定是100km/h)。

总结一下,评价汽车动力的三个指标中,对我们驾驶感觉影响最大的是最短加速时间。最短加速时间短的汽车的最高车速也会更高,最大爬坡度也会更大些,三者间有一定的内在联系。

二发动机的功率与扭矩

学过物理的都知道,功率、扭矩和转速三者的关系是:功率P=扭矩T*转速n。

在发动机参数中,最大扭矩的发动机转速和最大功率的转速相同或基本相同吗?答案是否定的,如果二者相同或接近,则问题就简单了,也即二者对汽车动力的影响是一样的。我们看一下表中三款性能接近的发动机的参数,特别注意一下朗逸与速腾两款发动机参数的比较,除最大扭矩参数不同外,其它一样,一不小心还以为是同一款发动机。现在大家猜一猜,从汽车动力性角度看,装那款发动机的汽车的动力会更好些?

你到4S店看车时,往往销售的小妹或小弟都会将发动机功率参数拿来宣传,为了不被误导,我们首先弄明白发动机参数的相关问题。我们看车厂宣传手册时,发动机的参数除结构参数外,与性能相关的往往只有上表中的四个参数,实际上发动机的功率和扭矩是随发动机工作转速而变化的,变化规律如下图。该图将发动机功率与扭矩标在同一图中,图中的横坐标a是发动机转速,单位为转/分钟,左侧的纵坐标b为发动机功率,单位为kW,左侧纵坐标c为扭矩,单位为Nm。曲线d是发动机的功率随转速的变化关系,最大功率点对应的转速为np,曲线e是发动机扭矩随转速的变化关系,最大扭矩点的转速为nt。该图通常称为发动机的外特性,是汽车动力性设计计算的主要依据。

发动机的外特性是在油门全开,水温、油温等恒定条件下在专门的发动机台架上一点一点测得的,是发动机的最大功率和扭矩的输出能力。若油门只部分开启,则发动机的输出功率和扭矩随转速的关系称为部分负荷特性,汽车发动机绝大多数都是在部分负荷特性下工作的。部分特性可简单地理解为是发动机外特性曲线下移,实际情况如下图所示,图中曲线右侧的百分比数字是油门开度为最大油门的百分比,上部分曲线为功率,下部分为扭矩。需要注意的是,发动机装到汽车上并不能输出外特性中的功率或扭矩,一般会比外特性曲线降10%

左右,主要是汽车发动机要带动发电机、水泵和动力转向油泵等附件需要消耗部分的功率。

三汽车车速与发动机转速的关系

汽车的车速与发动机的转速有一一对应的关系,为方便大家的理解,这里将不使用复杂的公式,对原公式进行简化以便于学习。

车速=常数*变速器的传动比ig*转速n

上式中的常数与汽车的传动系有关,是一个不变的参数。变速器的传动比ig与驾驶员所挂的档位有关,档位越高,传动比ig越小,档位越小则传动比ig越大。同一车速下,挂的档位越高,对应的发动机工作转速就越低。在讨论汽车动力有关问题时,要注意的是,汽车行驶过程中,汽车的车速变化相对较慢,而发动机的转速在操作过程中比汽车车速变化快很多,因此驾驶时,换档的目的就是使发动机工作在不同的转速区间以适应汽车的车速及路面变化的情况。

四汽车扭矩与驱动力的关系

发动机输出的扭矩最终是要通过传动和行驶系统转换为作用在驱动轮与地面的接触面上,方向朝汽车前进方向的力以驱动汽车前进,这个力称之为驱动力Ft,驱动力与发动机输出的扭矩的关系可简化为:

驱动力Ft=常数*变速器的传动比ig*发动机扭矩Tt

上式中的常数与汽车的传动系有关,是一个不变的参数。变速器的传动比ig与驾驶员所挂的档位有关,档位越高,传动比ig越小,档位越小则传动比ig越大。假设发动机输出扭矩大小不变,则所挂的档位越低,则传动比ig越大,则驱动力越大,这就是为何汽车爬坡时,

坡越大则所挂的档位要越低,否则发动就会熄火。

汽车的驱动力用来做什么的呢?总的一句话是用来克服汽车运行的阻力,阻力有四个,即车轮滚动的阻力、汽车加速的惯性力、道路坡道引起的汽车重力沿坡道方向的重力分力和汽车行驶时的空气阻力。关于这四个阻力,以后再写文章来讨论。驱动力始终与这四个阻力之和大小相等,方向相反,只要汽车运动,滚动阻力和空气阻力终始存在,而坡道阻力只有上下坡时存在,加速阻力只在加速时才存在。汽车行驶时,驾驶员通过油门控制发动机输出扭矩的大小来控制驱动力大小,若在平路上,驱动力减去滚动阻力和空气阻力后若有剩余,则乘余部分就会使汽车加速,加速产生的惯性力与这个剩余驱动力平衡。

基础知识介绍到此,后面我们要切入正题了,在切入正题前,我们简单小结一下,发动机的扭矩转变为汽车的驱动力,转变过程受变速器的传动比影响,在扭矩不变的情况下,档位越高,传动比越小,则驱动力越小;汽车车速与发动机转速直接相关,中间也存在一个变速器传动比的影响,相同发动机转速,档位越高,传动比越小,则对应的汽车车速越高。发动机的输出扭矩是随着油门大小和发动机转速而变化的,通过汽车变速器的档位和发动机的扭矩特性将汽车的车速与汽车的驱动力联系在一起,而驾驶员是通过油门和挡位来控制汽车的驱动力大小从而控制汽车的车速、加速度等。

五汽车最高车速与发动机最大功率转速的关系

虽然我们平时开车时以远低于汽车最高车速的车速行驶,但这不妨碍它做为汽车动力性的一个评价指标存在,因为最高车速高的汽车,往往它的动力性比较好,在动力性方面驾驶的体验性也比较好。假设汽车以最高车速行驶,那么发动机工作在外特性的什么位置呢?根据工程技术人员对现有汽车的统计,汽车设计工程师在设计汽车时,80%以上的汽车的最高车速设计在最大功率点上,即最大功率点的发动机转速按最高档传动比转换所得的车速即为汽车设计的最高车速,实际测试的最高车速与设计的最高车速存在一点误差是正常的。只有很少一部分汽车的最高车速所对应的发动机转速nn小于或大于最大功率点转速np,前者往往是经济性轿车,着重于节油,而nn设计为大于np的汽车往往更重视汽车动力性的表现,而忽略燃油的经济性,一般为豪车,大多数的汽车将nn与np设为相同,则是兼顾了汽车的动力性与经济性。由此可知,汽车行驶时工作在发动机最大功率点的机会基本不存在,所以,发动机的最大功率只是用于评价汽车发动机的一个辅助参数,不应过于强调,不要被宣传和推销人员所误导,但也不能忽视它,它的的确确是发动机的一个重要参数,对汽车的动力性和经济性都有重要的影响。

在发动机台架实验时,当发动机机工作在最大功率点附近时,那种情形是很吓人的,发动机的噪声非常恐怖,只需要几分种,汽油机的排气管就会变红,排气管温度会达到900℃左右,在汽车试验时也不会让汽车长时间在此工况下工作,对于普通的驾驶员,不要轻易去尝试,因为汽车试验人员的车和人都是买好保险的,且穿有防护服在专用车道上驾驶的。

这一部分先介绍到此,后面我们将继续对发动机的扭矩与汽车动力性的关系、扭矩曲线的形状与动力性的关系、自然吸气与涡轮增压发动机特性对汽车的影响等问题进行讨论。

六发动机最大扭矩转速是高些好还是低些好

汽车用的汽油发动机的转速一般为900~6000rpm,柴油机的最高转速会低些。国内大多轿车采用汽油机,在此我们用汽油机来解释,其原理是一样的。我们再看一下发动机的外特性图,最大扭矩点的转速nt远小于最大功率点的转速np,无涡轮增压发动机的最大扭矩点一般在3500~4500rpm范围内。下面我们考虑两个问题:

1 发动机的最大扭矩点转速的大小对汽车的动力性能是否有影响?若有影响,是如何影响的?

2 我们平时开车时,发动机的工作点一般在外特性图的哪个位置?

再回答第一个问题时,我们先将第一个问题弄明白,弄明白后,则第2个问题就迎刃而解了。大家可以观注一下平时开车时的发动机的转速,由于自动档的换档我们不容易观察和感觉到,再此我们用的手动档来分析,自动档的换档时机与手动档一样,只是不用驾驶员手机操作罢了。开车时我们换档时的发动机转速大约是多少?大家注意,换档时的发动机转速对汽车的动力与油耗是有很大的影响的,也是很体现驾驶技术的一个操作习惯,以后我再写专题来讨论。你也可以查一下随车的用户手册,厂家建议的换档发动机转速范围,不同的车子,发动机与汽车传动系的系统匹配不同,转速范围会有小变化,但差异不大。大多数汽车的厂家建议换档时的发动机转速在1500~2000rpm左右,热车时油门全松的发动机转速一般在900rpm左右(冷车时发动机转速会高200~300rpm,汽车起动后很快水温升高就变为热车了)。也就是说,我们开车加速时,假设我们所开的是5档手动变速器的汽车,我们从1档换到5档的过程中,我们先是挂一档,发动机转速从900rpm升到2000rpm,同时车速也随发动机转速升高而增大,然后我们挂2档,发动机在换档过程中从2000rpm回到900rpm,再从900rpm上升到2000rmp,同时车速也增高,我们再换到3档,发动机转速再从900rpm 增加到2000rpm,如此重复到直到5档(若是大到5档的变速器,原理是一样的,只是在加速过程中多几次重复后达到最高档)。需要说明的是,不同的人的换档时机及换档速度是一同的,因此换档时发动机不一定会回到900rpm,换档也不一定为2000rpm,会有些误差,但范围不是很大,在此用900rpm和2000rpm只是为了方便文字的描述。我们了解了换档过程中发动机转速变化的范围。我们再看一下发动机的外特性图,我们就会发现,我们平时开车加速时,发动机转速n都是小于外特性曲线中最大扭矩点的转速nt,再对一下外特性图,这也就意味着,我们开车加速时,若按用户手册加速,发动机是不可能输出最大扭矩的,也就是发动机的动力没有发挥出来。那厂家为什么不建议我们加速换档时机选在发动机达到最大扭矩点转速后再换档呢?大家回想一下你学驾驶时的经历,绝大多数人都有油门踩过大的经历,油门踩过大常被教练骂。如果发动机转速达到最大拒矩点附近换档,发动机的噪声会

非常大,而且耗也很高,加速时间还不是最短的,个别年青人开车有时就会这样在发动机高

转速时换档以装逼,模拟跑车加速的大噪声以吸引人,以显示自己的加驾驶技术牛X,在内行人看来,这是很无脑的行为。

那什么时候发动机会处在转速大于外特性曲线最大扭矩点的转速处工作呢?在此我们作个简单的推导可得出对应的车速。要使发动机转速在最大扭矩转速nt之上,我们平时正常开发时,汽车必须以最高档驾驶,对于5档的变速器,挂入5档时的车速一般在50~60km/h 左右,我们取中值55km/h,对应的发动机转速约为1000rpm,而汽车最高车速是在发动机的最大功率点附近,大多车的最大功率点转速都在5500rpm~6500rpm间,在此我们取6000rpm,大多汽车的最高车速都在180~240km/h,我们取200km/h作为最高车速推算,则最大扭矩转速nT=4000rmp时所对应的车速为:

最大扭矩点车速vt=(最高车速-最高档的最低车速)/(np-发动机最低稳定转速)*(nt-发动机最低稳定转速)+ 最高档的最低车速

=(200-55)/(6000-1000)*(4000-1000)+55=142 km/h

从上面的试估算我们可知,我们在限速120km/h的国内高速路上开车都不可能使汽车发动机工作在转速大于最大扭矩转速区域工作,除非超速违法驾驶。我们将下对下表中三款较常见的1.6L紧凑型车进行最大扭矩点车速vt的估算,由于厂家未公布最高档稳定车速的具体值,我们将该值最为55km/h,这与实际差异不大。估算的最大扭矩点车速vt分别为:大众朗逸1.6L为110.4km/h, 大众速腾1.6L为132km/h, 福克斯1.6L为149.5km/h,需要补充说明的是,未看到福克斯1.6L厂家公布的最高车速,其最高车速是网上查到的,从车型和发动机参数等与同类型车相比较,185km/h的最高车速与其实际情况误差会很小。由这三个车型看,在是常合法驾驶中,只有大众朗逸1.6L的在限速120km/h人高速路上行驶才会使发动机工作在大于最大扭矩转速nt的区域工作,在市区及限速100km/h的高速公路行车都是在小于最大扭矩转速nt的区域工作,其他两款车型在国内的高速路上都不可能在大于最大扭矩转速nt的区域工作,更别提市区道路了。大家再观察上面的计算公式、计算结果和动机的最大扭矩转速nt和最大功率转速np间的关系,我们就会得出如下的结论,发动机的最大扭矩转速nt和最大功率转速np越小,则发动机最大扭矩转速nt对应的车速vt就越小,工作于外特性扭矩曲线nt右侧的机会就越多。这个结论很重要,我们前面的这些分析,不仅仅回答了一开始提出的第2个问题,同时也为我们更好地回答第2个问题奠定了基础。

0-100km/h

加速s

11.3

小于nt的常用区与大于nt的不常用区。

现在我们再看一下扭矩曲线随转速的变化规律,它是一个向下弯的二次曲线。我们先讨论汽车处于上图右侧的不常用转速工作的你情况,我们以大众朗逸1.6L为例进行解释。假设汽车以130km/h的车速匀速行驶(先不考虑限速的问题),此车速大于其最大扭矩点车速vt=110.4km/h,此时若路面出面一个坡,油门不变时,则车速就从匀速变为减速,从130km/h 降为120km/h,车速一减小,则对应的发动机转速就降低,由于汽车处于上图的右侧,则发动机输出的扭矩随车速的下降(发动机转速下降)而增大,即车速与扭矩是一个负反馈系统,若是高速上的一个很小的坡,这样车速在下降很小的情况下,由于发动机输出扭矩增大而使驾驶员感觉不到车速的下降就通过该坡,而若是坡度比较大,则车速下降比较明显会从130km/h很快降到115km/h,这时,驾驶员就会感到车速下降,自然会加大油门,直到最大位置以使车速少下降,若坡又大又长,油门踩到底也阻止车速继续下降,发动机转还下降,逐渐从115km/h降到80km/h,从右侧区向左侧区移动,并越过最高点达到左侧区工作,当车速下降到80km/h或更低时,驾驶员被迫通过换档,使发动机重新回到右侧区工作,这样驾驶员就会感到汽车无力,需要换档。若最大扭矩点车速vt很小,汽车大多时候都在位于右侧区且远离vt的速度行驱,则遇到坡时,车速从右侧区进入左侧区而进行被迫降档的机会就会减少,也即大多时候驾驶员感觉不到汽车动力不足的问题。

同样以大众朗逸1.6L为例,在限速这80km/h的国道上行驶,驾驶员踩下部分油门以

80km/h匀速行驶时,发动机位于上图中的左侧区工作,若道路突然出现了上坡,则时车速

减小,发动机转速同步减小,从外特性曲线上看,发动机输出扭矩也减小,则汽车转速下降更快,是一正反馈系统,这时,驾驶员会感觉到速度的下降,自然会通过加大油门提高发动机的输出扭矩以阻止车速的下降,若坡大且长,加油门只是减慢了车速下降的速度,最终在在油门最大时,车速降到60km/h时,驾驶员被迫降档。在左侧区域工作时,汽车遇到道阻力时,车速下降比右侧区域快且明显,驾驶员常会感到汽车动力不足,即汽车动力性不好。根据前面估算vt,大众速腾1.6L和福克斯1.6L正常驾驶中都是在左侧区工作,动力性不如朗逸1.6L。将朗逸1.6L和众速腾1.6L对比可知,发动机最大扭矩转速不同外,其它三个参数基本相同,但动力性差异却有些大,见上表中厂家公布的0~100km/h起步加速时间,相差了1.2秒,除汽车重量与外形的差异外,动力性的提高主要归功于最大扭矩转速的降低,由此我们可以推测上表中的福克斯1.6L手动档的0~100km/h的最短加速时间小于12s的可能性很小,也许这也是我们在网上没查到此参数的原因,此指标表现好的汽车厂家都会当作亮点来重点宣传,比如跑车,其0~100km/h的最短加速时间都在5s以内。对于如何驾驶汽车使加速最快,以后还会对此相关问题进行分析和讲解,使我们平时开车需要时,能以最短的时间将车速尽快提高。

从上面两种情形的分析,我们对比一下可得出如下结论:在油门不变的情况下,汽车车速大于最大扭矩车速vt区间工作时,当道路阻力变大时,车速下降会使发动机输出扭矩增大而自动克服阻力, 即汽车见阻力不会”怕”,会迎头赶上;当车速小于最大扭矩车速vt区间工作时,当道路阻力变大时,车速下降会使发动机输出扭矩变小,即汽车见阻力会”怕”,也就是汽车在右侧区工作的动力性比左侧好,动力性更好,驾驶体验也更好。进一步推论:发动机的最大扭矩转速尽可能低些,使汽车工作于右侧区的机会多些,汽车的动力性会更好,而汽车最大功率转速np也要低些,也有利于降低汽车最大扭矩的转速,更np的降低不如nt的降低对动力性提升明显。至此,开始提出的第一个问题也就很好地回答了。

七发动机扭矩曲线是平直的好还是弯曲的好?

发动机曲线是向下弯的二次曲线,通过前面如何评价发动机的参数(二)一文的分析与讨论(该文见枫林论车的博客或微博),我们知道,在平时开车时,对于无涡轮增加的汽车,绝大多数时候,发动机都是工作在最大扭矩点左侧区域工作,我们也知道,工作于右侧区对汽车的动力性有利,因此我们希望发动机的最大扭矩转速低些好,这也是很多汽车厂家在采用涡轮增压发动机后的宣传重点之一。我们现在讨论另一种情况,假设有两台发动机,它们的最大扭矩点和最大扭矩点的转速都相同,但它他扭矩典线的形状不同,如下图所示,绿色的曲线1更平直,而蓝色的曲线2更弯曲,那是那个条曲线的发动机对汽车的动力性更有利呢?

若汽车在最大扭矩点的右侧区匀速行驶时,当遇到坡道而阻力增大时,假设驾驶员控制的油门大小不变,这时汽车自然要减速,这时是哪个扭矩曲线的汽车的速度降得更快中心区呢?从上图来看,车速的下降都会使发动机输出的扭矩增大以阻力车速的进一步下降,但曲线2的更弯,则意味着车速下降后,发动机增加输出的扭矩要比更平直的曲线1的发动机增加更快,因此在相同阻力的情况下,曲线2因速度下降小而使人感觉动力性更好些。同样情况,若汽车在最大扭矩点的左侧匀速行驶,在油门不变的情况下,若突然出现坡而使阻力增大,这时汽车将减速,即发动机转速降低,这时两个发动机输出的扭矩都变小,而曲线2的发动机比曲线1的发动机输出扭矩随转速降低减小更快,因此曲线2的汽车在遇到阻力增大时,汽车的速度降低会比曲线1的汽车大,给驾驶员以汽车动力不足的感觉更明显。所以,从左侧工作区来来,扭矩曲线平直的汽车动力性会更好,而从右侧区来来,扭矩曲线平直的1的汽车动力性不如弯曲的2的动力性,二者结驾驶员的感觉刚好相反,但汽车在日常行驶时,绝大数时间都处于左侧区工作,位于右侧区工作时机会非常少,因此,扭矩曲线更平直曲线1的汽车的动力性更好。

八柴油机与汽油相相比,哪种车的动力性更好

在职业驾驶员中流传着一种说法,即“柴油车双汽油车更有力”。也就是说,在日常驾驶

中,柴油车给人的感觉是动力性比汽车好。上面这句话说得还不够严谨,因为比较的条件没

有说明清楚,其前提是同一辆车,在除发动机不同外,其他参数都相同的情况下,且发动机的最大扭矩都相同的情况下,柴油车的确给人以动力性比汽车更好的感觉,这主要是因为两个原因:

1 柴油机的最大扭矩转速比汽油机低许多,从而使日常行车时,发动机位于最大扭矩点右侧工作的机会比汽油车多很多。具体分析见枫林论车的博文如何评价发动机动力参数(二)部分。

2 柴油机的外特性扭矩曲线更平直,而汽油机的外特性扭矩曲线更弯曲。具体分析见具体分析见枫林论车的博文发动机扭矩曲线是平直的好还是弯曲的好部分。

由上两个原因的共同作用,使驾驶员在用车过程中逐步形成了柴油车比汽油车动力更好的感觉。

八装涡轮增压发动机和装自然吸气发动机汽车动力性的比较

现在发动机涡轮增压化是一个大趋势,以前只用于大排量发动机中的涡轮增压技术,这几年也在小排量发动机机中广泛使用,并且有越来越普遍的趋势,现在销量较好的紧凑型车车中没使用涡轮增压的车型还真不多。那么,从汽车动力性角度看,涡轮增压汽车油发动机与普通自然吸气的多点喷射的汽油机有何不同呢?到底那种发动机的对汽车的动力性有利?

我回答上面的问题,我们还是得看发动机的外特性曲线,如下图是宝来1.8T 涡轮增压的发动机的外特性,它在1750~4600rpm间的最大扭矩是一条直线,与普通的多点喷射的汽车机的特性有较大的不同,我们将下面两图一对比就发现,宝来的涡轮增压发动机的外特性在很宽的一个转速范围内都是一条直线,根据我们前几天的如何正确评价发动机的参数(二)和如何正确评价发动机的参数(二)两文中的分析,很显然涡轮增压发动机的外特性曲线对汽车的动力性是很有利的,大最大扭矩接近的情况下,装涡轮增压发动机的动力性会更好,动力性的驾驶体验也更好,这是因为其扭矩外特性曲线更“硬”扭至,即特性曲线更平。

下图实线是宝马F30 328i 上的N20B20四缸2.0T 涡轮增压发动机,最大功率245马力,最大扭矩350NM。图中虚线是宝马E90 330i 上的N52B30六缸

3.0自然吸气发动机,最大功率258马力,最大扭矩310NM。尽管老330i的功率更大,但是新328i的加速时间更快,因此328i的动力性比330i更好,主要原因是328i采用涡轮增压技术后,在汽车常使用的发动机转速区间

1250~4800rpm范围内其扭矩都大于330i,当然其功率也大于330i,汽车在加速及大多道路上行驶时,发动机都位于该范围内工作。

若同样采用涡轮增压技术的柴油机和汽油机相比,哪种发动机的动力性会更好呢?为了回答这个问题,我们还得是先看下面这张发动机的特性图,两台都是奥迪的3.0升V6发动机,红色是柴油机,黑色是汽油机,从图中我们可以发现,两者排量相同,都采用涡轮增压技术,从功率上看,汽油机的功率较柴油机大,这是汽油机的最高工作转速高造成的。从扭矩上看,柴油机的扭矩较汽油机大,而且柴油机的扭矩直线段对应的转速范围比汽油机小,且更偏低转速区,整个发动机转速范围汽油机比柴油机大。如果两台发动机装在同一个底盘的汽车上,且变速器和主减速器的传动比与发动机匹配良好,根据根据我们前几天的如何正确评价发动机的参数(二)和如何正确评价发动机的参数(二)两文中的分析可知,在日常行车常用车速区都位于发动机的中低速范围,显然,在大多时候我们都会觉得装柴油机的汽车的加速性能会更好,即汽油机的汽车动力性更好,但在高速区,则装汽油机的动力性会更好,目前在产的汽车的最高车速一般在180~240km/h范围,而国内高速路的最高车速限速为120km/h,

因此装柴油车的汽车在动力性方向给驾驶员以动力更好的感觉是很正常的。

从前面的分析中可知,都具有涡轮增压或都不采用涡轮增压的同排量发动机,装柴油机的汽车在动力性方面较汽油机表现更好,即给驾驶员以动力更好的感觉,同为同排量的汽油机,涡轮增压的发动机不仅在最大功率和最大扭矩上较无涡轮增压的发动机来得大,而且有一段平直的最大扭矩区,且最大扭矩复盖了汽车常用的中低转速区,因此装涡轮增压汽油机的汽车在动力性方面比普通自然吸气多点喷射发动机的汽车表现更好。在汽车界中已得到公认:涡轮增压的汽油机的动力比同排量的普通自然吸气多点喷射发动机提高20~40%,节油10%。目前发展的趋势是,涡轮增压发动机的最大扭矩直线段的对应的最低转速越来最低,且覆盖范围越来最宽,低处已从前些年的2000~2500rpm降到1500rpm左右。当然,涡轮增压发动机也存在一些不足,即涡轮装于排管上,汽油机的排气温度一般在500℃以上,甚至达到900℃,涡轮及其轴承的热负荷很大,结构和控制更复杂,其寿命和维修费用是其不足,关于其控制的相关知识,以后再讨论。

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再谈发动机的功率与扭矩

再谈发动机的功率与扭矩 有网友问,是什么决定引擎的扭力和马力,缸径与行程对马力有什么影响。 首先谈谈马力。我们知道,马力表示的是功率,也就是单位时间内做功的多少。如果用N表示功率,N=W/t,其中W是功,t是时间。而功可以用力与位移的乘积来表示。就是我们熟悉的物理公式:W=FScosa 其中F表示力,S 表示位移,而a是力的方向与位移方向之间的夹角。在研究汽车发动机活塞做功时,主要讨论F和S对W的影响。 在发动机中,F是与活塞面积和气缸内压强相关的。F=PA,P是气缸内的压强,燃料燃烧产生的压强越大,F就越大;A是活塞顶的面积,我们都知道计算圆面积的公式:A=3.14159D2/4(其中D是缸径)。因此,缸径越大,A就越大,从而F就越大。 而S是活塞的行程,也就是活塞往复运动的位移,等于从上止点运动到下止点所经过的距离。S越大,W就越大。 功率是单位时间内做功的多少,所以还要考虑做功的快慢。同样缸径和行程的发动机,如果转速不同,马力也是不同的。转速快的马力大。 就是说,衡量发动机马力的主要因素有四个、气缸压强、活塞截面积、活塞行程和发动机转速。其中活塞截面积与行程与我们熟悉的名词"排量"直接相关。活塞截面积与行程的乘积AS是一个缸的排量,如果发动机有n个相同的气缸,它的排量就是nAS。 扭矩表示使物体加速转动的能力。一般来讲,汽车发动机的马力大通常扭矩也大。如果用扭矩来表示功率,可以写成公式:N=Mw,M是扭矩,w是转动的角速度。也就是 说,刚才我们说扭矩大马力也大的前提是转速相同。如果在马力相同的情况下,扭矩与 转速就成反比,转速高的发动机扭矩就会比较小。 车汇通 2002年6月26日 汽车学堂发动机功率(马力) 2009-03-02 10:56:27 好车网 对该发动机的性能通常有两个项目表示,一个是功率,一个是扭矩。1马力(Ps)= 0.73549875千瓦(Kw)。那么马力或者说功率到底反映了一部车的发动机那个方面呢?扭矩又是什么呢? 功率的定义是:单位时间内所作的功。换句话说,对车子来讲,就是在一定的时间内所产生供给车子运动的能量多寡。再打个比方,同样的工作量,有人可能很快做完,有人很慢,做得快的人表示他在每一段时间内所完成的工作量,一定比慢的人多,我们称之为工作效率高。相同的,在同样时间内,能够提供越多能量的引擎,它的功率越大,也就是马力越大。 一般都说“马力大的车比较够力”,当然,马力的确和引擎的出力有关,但是我们可以就一个简单的物理学公式,认识马力(功率)、力量与速度间的关系。式子是这样的:功率=力量*速度。举例来说,一个很有力的人,能在5分钟内搬5包白米爬三层楼;而另一个人比较没力,但脚程很快,同样的路程虽只能搬一包白米,却能在1分钟达成。经计算,有力但走得慢的人,和没力但走得快的人,其实功率是一样的。所以同样是300hp马力的车,跑车就能有很高的极速,而货车则有很大的载重量。

电机转速和扭矩(转矩)计算公式

电机转速和扭矩(转矩)公式 1、电机有个共同的公式,P=MN/9550 P为额定功率,M为额定力矩,N为额定转速,所以请确认电机功率和额定转速就可以得出额定力矩大小。注意P的单位是KW,N的单位是R/MIN(RPM),M的单位是NM 2、扭矩和力矩完全是一个概念,是力和力臂长度的乘积,单位NM(牛顿米) 比如一个马达输出扭矩10NM,在离输出轴1M的地方(力臂长度1M),可以得到10N的力;如果在离输出轴10M的地方(力臂长度10M),只能得到1N的力 含义:1kg=9.8N 1千克的物体受到地球的吸引力是9.8牛顿。 含义:9.8N·m 推力点垂直作用在离磨盘中心1米的位置上的力为9.8N。 转速公式:n=60f/P (n=转速,f=电源频率,P=磁极对数) 扭矩公式:T=9550P/n T是扭矩,单位N·m P是输出功率,单位KW n是电机转速,单位r/min 扭矩公式:T=973P/n T是扭矩,单位Kg·m P是输出功率,单位KW n是电机转速,单位r/min 力矩、转矩和扭矩在电机中其实是一样的。一般在同一篇文章或同一本书,上述三个名词只采用一个,很少见到同时采用两个或以上的。虽然这三个词运用的场合有所区别,但在电机中都是指电机中转子绕组产生的可以用来带动机械负载的驱动“矩”。所谓“矩”是指作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积。 对于杠杆,作用力和支点与力作用方向相垂直的距离的乘积就称为力矩。对于转动的物体,若将转轴中心看成支点,在转动的物体圆周上的作用力和转轴中心与作用力方向垂直的距离的乘积就称为转矩。当圆柱形物体,受力而未转动,该物体受力后只存在因扭力而发生的弹性变形,此时的转矩就称为扭矩。因此,在运行的电机中严格说来只能称为“转矩”。采用“力矩”或“扭矩”都不太合适。不过习惯上这三种名称使用的历史都较长至少也有六七十年了,因此也没有人刻意去更正它。 至于力矩、转矩和扭矩的单位一般有两种,就是千克·米(kg·m)和牛顿·米(N·m) 两种,克·米(g·m)只是千克·米(kg·m)千分之一。如一楼的朋友所说,“1kg力=9.8N”。1千克·米(kg·m)=9.8牛顿·米(N·m)。 形象的比喻: 功率与扭矩哪一项最能具体代表车辆性能?有人说:起步靠扭矩,加速靠功率,也有人说:功率大代表极速高,扭矩大代表加速好,其实这些都是片面的错误解释,其实车辆的前进一定是靠发动机所发挥的扭力,所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」,因为以讹传讹的结果,大家都说成「扭力」,也就从此流传下来,为导正视听,我们以下皆称为「扭矩」。 扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了,定义是「垂直方向的力乘上与旋

功率与扭矩的区别

功率与扭矩的区别 马力和扭矩是发动机的重要参数,在各公司的产品目录上,都标明了各种发动机的最大马力和扭矩。下面首先介绍一下扭矩. 扭矩又叫转矩,是使轴旋转的力矩。在日本,扭矩的常用单位是kg·m,国际标准单位是N·m。为了更好地理解扭矩的概念,下面举几个例子。例如用扭力板力拧紧螺钉,如果钮力扳手的长度为1m的话,在扭力扳手一端加上1kg的力,则螺钉的拧紧扭矩为lkg·m。如果扭力扳手的长度为0.5m的话,为了得到1kg·m的扭矩,必须施加2kg的力。反过来也是一样,如果驱动扭矩相同,距离旋转中心越远的位置,产生的力越小。 扭矩这一术语用于各种场合,在技术文件上常常可以看到这样一些规定,如“本螺钉的拧紧扭矩应为××kg·m”。在摩托车上,常使用扭矩来表示曲轴的驱动力矩大小,曲轴的扭矩是摩托车驱动力的源泉。 在各种转速下,发动机产生的扭矩都各不一样。在发动机运转过程中,发动机输出扭矩和发动机的各个参数有关,如进气效率,燃烧情况、排气效率、配气相位、化油器尺寸等。而这些参数大都与发动机的转速有关,所以发动机的扭矩和转速关系十分密切。在摩托车转弯时,许多技术熟练的摩托车骑手,都能利用身体感受到的发动机扭矩变化,巧妙地加速并使摩托车后轮适当地打滑,从而减小摩托车的转弯半径。 在发动机实际运转过程中,使发动机转速变化能相应地引起扭矩的变化,并使输出的扭矩值产生变化。发动机型号不同,发动机扭矩和转速的相互关系也各不相同,一般常把钮矩和转速的关系叫做发动机的扭矩特性。 ●最大扭矩在油门全开时,发动机能产生最大扭矩。当然,在汽车和摩托车发动机油门全开时,发动机根本不可能保持某一固定转速。例如在油门全开加速时,发动机的转速将不断上升。从整车来看,这相当于摩托车从正常行驶转为加速超车,当然,这时发动机的运转工况因具体条件而异,也不一定是从最大扭矩的转速开始加速。在摩托车起步加速时,开始加速的转速将更低。 扭矩特性曲线大体可分为如下二大类,一种是平坦型,一种为陡峭型。如果在很大的转速范围内,发动机的扭矩变化不大,则这种发动机的扭矩特性曲线比较平坦,最大扭矩值相对较低。如果发动机最大扭矩的转速越高,与发动机最大功率点的转速越近,则这种发动机的功率转速范围就越窄,转速一旦降低,输出功率也随之而急剧下降,这种发动机的扭矩特性曲线比较陡娟。当然,大排量的发动机在各种转速都能获得很高的扭矩,排量越小的发动机扭矩越小,而且只能在进排气效率最高的转速条件下得到最大扭矩。也就是说,小排量发动机的扭矩持性比较敏感,扭矩的转速特性曲线比较陡峭。和汽车发动机相比,摩托车发动机排量较小,低速扭矩偏小。在小排量的条件下,为了获得较大的马力,必须提高最大扭矩的转速,所以摩托车扭矩特性曲线往往比较陡峭。 尽管摩托车的低速扭矩较低,但由于摩托车重量很轻,所以其加速性能大部分十分优异。当然,油门开度不同发动机的扭矩也不同。在转速相同的条件下,油门开度越大,发动机的扭矩也越大。实际上,油门开度变化之后,发动机的扭矩并不能立刻发生变化,二者之间总有一个时间差,这个时间差越大,说明该摩托车的油门响应性越差。和汽车不同,摩托车是一

汽车的功率与扭矩的关系

暗黑一句话:功率大最高时速就高,跑得快。扭矩大提速也就快,加速猛。 (1千瓦(KW)=1.36马力,例如200马力=147功率,功率大,马力就大。)首先我们从理论上来分析一下功率和扭矩的意义: 我们知道,功率P=功W÷时间t, 功W=力F×距离s, 所以 P=F×s/t=F×速度v 这里的v是线速度,而在发动机里,曲轴的线速度v=曲轴的角速度ω×曲轴半径r, 代入上式得:功率P=力F×半径r×角速度ω;而力F×半径r=扭矩T 得出:功率P=扭矩T×角速度ω 至此,我们知道了发动机的功率P是发动机扭矩T和角速度ω的乘积,要想彻底弄清发动机的功率和扭矩对车的那些性能有何影响,我们要对角速度ω进行分析。角速度ω就是1秒内发动机飞轮转过的角度,通俗点讲就是1秒内发动机转的圈数。 根据这个公式,如果要保持恒定的功率,在转速很小的时候,扭矩将趋于无穷大,这显然是不可能的,这时只能输出最大的扭矩。直到达到一个角速度,在这个角速度下Pmax=Tmax*ω,这个角速度对应的转速被称为“基速”(BaseXSS Speed)。转速超过这个速度后,从公式可以看出由于最大输出功率的限制,随着转速的增加,扭矩的输出逐渐降低。 对于理想的发动机来说,从0速到基速这段区域被称为恒扭矩区,而从基速到最高转速被称为恒功率区。理论上,只有在发动机转速为基速时,才可以同时达到峰值功率和峰值扭矩的输出。 关于扭矩和功率的含义,通俗一点讲,扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑,蓄势待发,准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快,一直跑到终点的能力。增大发动机的排量,就能提高T和P。为了增大发动机排量,可增加气缸数(如3缸变4缸),或者增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。

汽车发动机的额定功率额定转速最大扭矩的概念

汽车发动机的额定功率/额定转速/最大扭矩的概念 扭矩:扭矩是使物体产生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率稳定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反应了汽车在一定范畴内的负载能力。 发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩,用Te体现,单位为N?m。有效扭矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效率,用Pe体现,单位为kW。它即是有效转矩与曲轴角速度的乘积。 发动机的有效功率可以用台架试验要领测定,即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度,然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。 Pe=Te?(2∏?n/60)/1000=Te?n/9550(kW) 其中:Te——有效转矩,N?m n——发动机转速,r/min 有效扭矩的最大值称为最大转矩,有效功率的最大值称为最大功率。 报刊上在介绍某一车型时,其技术参数中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而发动机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速,额定功率一般要小于最大功率,凭据汽车发动机可靠性试验要领的规定,汽车发动机应能在额定工况下能连续运行300—1000h。 关于扭矩和功率的含义,通俗一点讲,扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑,蓄势待发,准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快,一直跑到终点的能力。增大发动机的排量,就能提高Te

和Pe。为了增大发动机排量,可增加气缸数(如3缸变4缸),或者增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。 简单的说:发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量,这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的,但是它不会一直变大上去,到了某一转速它就会到达顶峰,这就是平时人们所说的最大扭矩。发动机的转速再上升,它就会逐渐下降,这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色,也是最不睬想的地方。功率即是扭矩乘以转速,它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。所以,当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时,每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加,因此功率一直上升;当转速超出最大扭矩点后,尽管每口气吸进的油气量减少,但由于降幅不大且吸气次数在增加,所以一直增加到最大功率点为止;当转速超出最大功率点后,每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度,所以功率开始减少。汽车所要求的发动机动力性指标Te和Pe是在一定转速下得到的。差别汽车的使用要求不一样,车速也不一样(如载货汽车和轿车使用的车速就不一样),所对应的发动机转速就不一样,因此差别用途的发动机,即便在有效功率相等的情况下,它们所对应的转速也是不一样的,反言之即功率相等的发动机并不克相符所有车型的要求,还务必在考虑功率和扭矩的同时看其所对应的转速,这样才华全面看出发动机的动力性能指标Te和Pe是否相符要求。 而Te和Pe这两项动力性指标并不克直接用来评价差别排量发动机的优劣或强化水平,即不是功率和扭矩大的发动机就好或强化水平就高,而是要看单位气缸劳动容积所发出的功率和扭矩。

计算发动机功率、扭矩及转速[1]

计算发动机功率、扭矩及转速 扭矩:扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩,用Te表示,单位为N·m。有效扭矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效率,用Pe表示,单位为kW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。 发动机的有效功率可以用台架试验方法测定,即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度,然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。 Pe=Te·(2∏·n/60)/1000=Te·n/9550(kW) 其中:Te——有效转矩,N·m n——发动机转速,r/min 有效扭矩的最大值称为最大转矩,有效功率的最大值称为最大功率。 报刊上在介绍某一车型时,其技术参数中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而发动机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速,额定功率一般要小于最大功率,按照汽车发动机可靠性试验方法的规定,汽车发动机应能在额定工况下能连续运行300—1000h。 关于扭矩和功率的含义,通俗一点讲,扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑,蓄势待发,准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快,一直跑到终点的能力。增大发动机的排量,就能提高Te和Pe。为了增大发动机排量,可增加气缸数(如3缸变4缸),或者增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。 简单的说:发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量,这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的,但是它不会一直变大上去,到了某一转速它就会达到颠峰,这就是平时人们所说的最大扭矩。发动机的转速再上升,它就会逐渐下降,这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色,也是最不理想的地方。功率等于扭矩乘以转速,它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。所以,当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时,每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加,因此功率一直上升;当转速超过最大扭矩点后,尽管每口气吸进的油气量减少,但由于降幅不大且吸气次数在增加,所以一直增加到最大功率点为止;当转速超过最大功率点后,每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度,所以功率开始减少。汽车所要求的发动机动力性指标Te和Pe是在一定转速下得到的。不同汽车的使用要求不一样,车速也不一样(如载货汽车和轿车使用的车速就不一样),所对应的发动机转速就不一样,因此不同用途的发动机,即便在有效功率相等的情况下,它们所对应的转速也是不一样的,反言之即功率相等的发动机并不能符合所有车型的要求,还必须在考虑功率和扭矩的同时看其所对应的转速,这样才能全面看出发动机的动力性能指标Te和Pe是否符合要求。 而Te和Pe这两项动力性指标并不能直接用来评价不同排量发动机的优劣或强化程度,即不是功率和扭矩大的发动机就好或强化程度就高,而是要看单位气缸工作容积所发出的功率和扭矩。 TL和PL就是表示单位气缸工作容积的扭矩和功率,使用这两项指标才能比较出不同发动机的优劣或强化程度。

整车乏力及发动机扭矩和功率不足

整车乏力及发动机扭矩和功率不足 的原因分析及查找排除 摘要本文详细论述了整车乏力及发动机功率和扭矩不足的主要原因,并以实例进行了分析说明,提出了解决问题的具体措施。 关键字整车乏力功率不足 前言 针对整车乏力及发动机扭矩和功率不足,通过实例分析其原因并找出排除方法。 1 以整车为例 1 整车乏力、油耗高的原因及解决方法 1.四轮刹车间隙小,可通过重调各刹车间隙排除 2.变速箱一轴与发动机轴向间隙小,甚至无间隙,可通过调整或者更换变速 箱解决 3.摩擦片打滑,使得发动机空转 a)压盘三爪高度不一致,导致压力不均匀 b)摩擦片或飞轮使用太久,磨损严重,间隙大,摩擦力不够 2 供油管路不顺畅对发动机的影响及解决方法 a)燃油箱较脏,滤网(喷油泵上滤网、柴油滤清器滤网)被堵死,燃油不能顺利进入泵 b)从油箱至发动机的输油管路较长且内径较细,有的油管使用得不正确,不耐油,经柴油腐蚀后,油管变形,内径变细。 98年我做售后服务工作时曾遇到过这样一件事。有一用户同时购买了5台装4100QB-1A发动机的新车跑运输(跑成都到重庆300多公里路),每次保养都到服务站来,其中有一辆车的驾驶员反应,他的车空车从重庆返回时,油门踩到底后,仍然追不上其他几辆车,但差距不是很大。我当时检查了整车的底盘、刹车系统以及发动机确认无问题后,再查看空车高转速,较其他几辆车,空车高转速偏低,初步判断可能是空高的问题,因此在说明书允许的范围内,适当的增加空高转速,并跟驾驶员做了说明。但一周后,驾驶员反馈发动机明显乏力并且有时会熄火。根据驾驶员反应已经清洗过油箱以及油泵上的滤网并更换了柴油滤清器,所以排除滤网堵塞这种可能。当我再次检查油路时,发现该车的进回油管与原车不同,已换做胶管(氧气管),并在检查各接头时发现各接头均密封完好,但在排空气时,手油泵起初很正常,在按压一定时间后,油压感消失,此时感觉油管材质有问题。在我建议下,把进回油管更换会普通塑料管之后手油泵排空气时的压力感一直正常,试车后故障排除,并且不再出现类似的问题。所以我认为是柴油管路使用不当,经柴油腐蚀后,油管孔径变小,燃油不能顺利通过油管进入油泵,导致油泵供油不足,整车乏力以及不间断的熄火。 2 以发动机说明

发动机功率、转速、扭矩的关系

打开汽车类杂志或网站,对每款新车型的介绍都少不了马力,扭力,转速这些参数。他们是衡量汽车性能最重要的参数。那么这些参数到底说明了什么意义呢? 其实这些参数都是用来衡量发动机性能的。我们常说的“这个车真有劲”其实就是因为发动机的扭力强大;还有我们常说“这车跑得很快!可以上200KM/H”,这就需要较大的输出功率(也就是马力)。马力,扭力和转速,实质上是相互关联的三个参数。从下面的关系式就可以看出这三个参数之间的关系: 扭力*转速*n=功率 n为一个常数。功率,用来描述发动机做功的多少。如果功率越大,就证明发动机在单位时间内做功能力越强,那么能给汽车提供的动能也越大。汽车自然也就跑得更快了。扭力是用来描述发动机曲轴转动的力度。打个比方就好像我们用扳手拧螺丝,如果我们对扳手用力越大,那么螺丝受到的扭力也就越大,反之受到的扭力就越小。所以扭力是用来描述一个旋转轴的转动力矩的。我们从扭力的单位(牛*米)也可以很容易理解出它的意义。所谓XX牛米的扭力,就是相当于给一个长度为1米的扳手施加XX牛的力去拧螺丝,此时螺丝就是受到了XX 牛米的扭力开始转动。这就意味着,扭力越大,给汽车提供的牵引力就越大,根据牛顿定律就很容易得出,发动机扭力越大汽车加速越快,而且拖拽能力也越强。 转速,我们平常描述它的单位是XX转/分钟。意思就是每分钟曲轴转XX 圈。所以在档位不变的情况下,发动机转速提高,汽车速度也就随之提高了。

了解了扭力和转速以后,我们再通过上式来分析扭力,转速,功率三者的相互关系吧。从上式可以看出功率是扭力和转速的乘积。而发动机的功率是由能量决定的。在相同发动机条件下汽缸内燃烧的汽油放出的能量越多,那么功率也就越大。所以说大排量的发动机功率都很大,因为发动机排量越大,吸入汽缸的汽油和空气就越多,那么燃烧释放出来的能量也就越大了。所以一台发动机的功率取决于排量的大小和发动机把燃烧产生热能转换成机械能的能力的大小。从上式可以分析出,在功率一定的情况下,扭力越大转速就越低;扭力越小转速就越高。有了这个特性,我们就可以根据汽车的用途来调校汽车发动机了。 如果我需要这台汽车跑得快,那么我就可以在设计调校的时候让发动机的额定转速提高,但此时扭力就会下降,所以加速能力也会减弱。如果我要汽车拉得多,我们就可以把额定转速降低,这样扭力就更大,牵引力也就更强,加速也更快。但由于转速有限,所以速度加到一定程度就达到了额定转速,极速并不见得很快。 这样我们就很容易理解,为什么货车发动机的转速那么低(3000转/分钟左右)轿车的转速那么高(6000转/分钟左右)的原因了吧。而即便同是轿车,根据用户的需求,其扭力和转速调校也有不同。大家都知道,美国车起步加速很有劲,可速度超过120KM/H再加速就有点困难了。但相同排量的欧洲车或者日本车,起步可能疲软一点,但到了100KM/H甚至150KM/H的速度还能感觉到车速在加快。所以很明显,美国车的发动机偏向于低转速,大扭力,因为美国车车身大,重量也大,必须要有很强的扭力才能牵引汽车灵活的运动;而日本车,本身车体小巧,所以可以使用高转速发动机,让汽车加速的时间能持续更长跑得更快。更深一点了解的话,不同的发动机在不同的转速情况下,扭力也是不一样的,这

扭矩计算公式和单位

扭矩计算公式和单位 扭矩:扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 扭矩和功率一样,是汽车发动机的主要指数之一,它反映在汽车性能上,包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。 它的准确定义是:活塞在汽缸里的往复运动,往复一次做有一定的功,它的单位是牛顿。在每个单位距离所做的功就是扭矩了。是这样的,扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准,一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。举个通俗的例子,比如,像人的身体在运动时一样,功率就像是身体的耐久度,而扭矩是身体的爆发力。对于家用轿车而言,扭矩越大加速性越好;对于越野车,扭矩越大其爬坡度越大;对于货车而言,扭矩越大车拉的重量越大。在排量相同的情况下,扭 矩越大说明发动机越好。在开车的时候就会感觉车子随心所欲,想加速就可加速,“贴背感”很好。现在评价一款车有一个重要数据,就是该车在0-100公里/小 时的加速时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。 一般来讲,扭矩的最高指数在汽车2000-4000/分的转速下能够达到,就说明这款车的发动机工艺较好,力量也好。有些汽车在5000/分的转速左右才达 到该车扭矩的最高指数,这说明“力量”就不是此车所长。 扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm,此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=9.8的时候,1kg=9.8N,所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位, 1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人们日常表达里,扭矩常常被称为扭力(在物理学中这是2个不同的概念)。现在我们举个例子:8 代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm,那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢?其实引擎发出的扭矩要经过放大(代价就是同时将转速降低)这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大(或在超比挡时缩小)再传到终传(尾牙)里作进一步的放大(同时转速进一步降低),最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比(齿轮的齿数比,本质就是齿轮的半径比)是3,尾牙为4,轮胎半径为0.3米,原扭矩是200Nm的话,最后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm(设传动效率为100%)在除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部 分就有2400Nm/0.3m=8000N的驱动力,这就足以驱动汽车了。 若论及机械效率,每经过一个齿轮传输,都会产生一次动力损耗,手动变速箱的机械效率约在95%左右,自排变速箱较惨,约剩88%左右,而传动轴的万向 节效率约为98%。整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计算: 扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率 驱动力= ———————————————————— 轮胎半径(单位:米) 小结:1kgm=9.8Nm 1lb-ft=0.13826kgm 1lb-ft=1.355Nm

发动机功率转速扭矩的关系

发动机功率转速扭矩的 关系 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

打开汽车类杂志或网站,对每款新车型的介绍都少不了马力,扭力,转速这些参数。他们是衡量汽车性能最重要的参数。那么这些参数到底说明了什么意义呢? 其实这些参数都是用来衡量发动机性能的。我们常说的“这个车真有劲”其实就是因为发动机的扭力强大;还有我们常说“这车跑得很快!可以上200KM/H”,这就需要较大的输出功率(也就是马力)。马力,扭力和转速,实质上是相互关联的三个参数。从下面的关系式就可以看出这三个参数之间的关系: 扭力*转速*n=功率 n为一个常数。功率,用来描述发动机做功的多少。如果功率越大,就证明发动机在单位时间内做功能力越强,那么能给汽车提供的动能也越大。汽车自然也就跑得更快了。扭力是用来描述发动机曲轴转动的力度。打个比方就好像我们用扳手拧螺丝,如果我们对扳手用力越大,那么螺丝受到的扭力也就越大,反之受到的扭力就越小。所以扭力是用来描述一个旋转轴的转动力矩的。我们从扭力的单位(牛*米)也可以很容易理解出它的意义。所谓XX 牛米的扭力,就是相当于给一个长度为1米的扳手施加XX牛的力去拧螺丝,此时螺丝就是受到了XX牛米的扭力开始转动。这就意味着,扭力越大,给汽车提供的牵引力就越大,根据牛顿定律就很容易得出,发动机扭力越大汽车加速越快,而且拖拽能力也越强。

转速,我们平常描述它的单位是XX转/分钟。意思就是每分钟曲轴转XX圈。所以在档位不变的情况下,发动机转速提高,汽车速度也就随之提高了。 了解了扭力和转速以后,我们再通过上式来分析扭力,转速,功率三者的相互关系吧。从上式可以看出功率是扭力和转速的乘积。而发动机的功率是由能量决定的。在相同发动机条件下汽缸内燃烧的汽油放出的能量越多,那么功率也就越大。所以说大排量的发动机功率都很大,因为发动机排量越大,吸入汽缸的汽油和空气就越多,那么燃烧释放出来的能量也就越大了。所以一台发动机的功率取决于排量的大小和发动机把燃烧产生热能转换成机械能的能力的大小。从上式可以分析出,在功率一定的情况下,扭力越大转速就越低;扭力越小转速就越高。有了这个特性,我们就可以根据汽车的用途来调校汽车发动机了。 如果我需要这台汽车跑得快,那么我就可以在设计调校的时候让发动机的额定转速提高,但此时扭力就会下降,所以加速能力也会减弱。如果我要汽车拉得多,我们就可以把额定转速降低,这样扭力就更大,牵引力也就更强,加速也更快。但由于转速有限,所以速度加到一定程度就达到了额定转速,极速并不见得很快。 这样我们就很容易理解,为什么货车发动机的转速那么低(3000转/分钟左右)轿车的转速那么高(6000转/分钟左右)的原因了吧。而即便同是轿

扭矩和功率

最大功率和最大扭矩是什么意思,分别意味着什么? 最大功率: 功率的物理定义是指机器在单位时间里所做的功。功的数量一定,时间越短,功率值就越大。 功率的计算公式为:功率=力*距离/时间。力的常用单位是千克(kg),距离的单位是米(m),时间的单位是秒(s)。所以功率的单位就是kg.m/s。但对于汽车的功率,传统上人们喜欢用马力为单位表达,字母为PS。现在厂家在产品说明说明书中通常也给出千瓦(KW)值。 它们之间的换算关系如下: 1PS=75kg.m/s=0.7355KW,1KW=102kg.m/s=1.36PS。最大功率是汽车发动机最重要的参数之一。他的大小主要取决于发动机气缸排量的大小,燃烧的燃料量和发动机的转速。功率值永远分发动机转速结合在一起,表明在该转速下所发出的功率。 由于发动机内部摩擦损耗和带动其他机器的需要,实际有效功率数字总是小于规定值。有效功率跟标定功率的比值叫做发动机的效率。 发动机功率只能通过专业的功率测试台测得。测试台的工作原理大同小异:将发动机飞轮通过中间轴跟一个电子涡流或水涡流阻尼装置相连。发动机带动阻尼装置,其阻力可以无级调节。“阻力矩”或叫“刹车力矩”通过一个拉臂装置只是在标有相应刻度的指示仪表上,如此便测出了不同发动机转速下的功率值。 在车辆滚动测试台上进行的测试虽然也能给出发动机功率值,但这个结果受变速箱、轴和轮胎滚动阻力的影响,所以只能作为参考值。 世界各国遵循的工业标准不同,测试的方法也不同。

德国工业标准(DIN)的测试原则是:发动机处于正常运行状态,即带所有附属设备,包括进气滤清器和排气装置等。美国等一些国家则按照SAE(汽车工程师协会)标准进行功率测试,不包括空滤和排气装置等附属设备,也就是说,它是由外界动力驱动的。所以SAE功率值较之DIN要高出15%~20%。在意大利还有一种CUNA标准测量测量法,它的条件是包括部分附属设备,但不包括进气滤清器和排气装置,因此其功率值会比DIN数值高5%~10%。 一般不能通过重新进行发动机标定来提升功率,原因是现代的量产发动机出厂时几乎都已经做了功率上限值标定。但如果能够承受较大的费用,那么提高单位功率数是有些办法的。 首先是加大进气量,方法是平顺及扩大进排气通道,加大发动机气门横截面,提升压缩比,改变汽门开闭时间等;其次可以对进排气系统进行技术调试,甚至更换压缩机系统。 所有这些意在提高功率的措施都会导致发动机转速水平的整体提高,所以必须采用高级材料,使活动部件轻量化,同时提高加工精度,使之能够承受较大的负荷。还要采用更坚固的气门弹簧,甚至非接触式点火系统。经过这一系列的改造,量产发动机的功率有可能增加一倍以上。 最大扭矩: 扭矩是发动机性能的一个重要参数,是指发动机运转时从曲轴端输出的平均力矩,俗称为发动机的“转劲”。扭矩越大,发动机输出的“劲”越大,曲轴转速的变化也越快,汽车的爬坡能力、起步速度和加速性也越好。扭矩随发动机转速的变化而不同,转速太高或太低,扭矩都不是最大,只在某个转速时或某个转速区间内才有最大扭矩,这个区间就是在标出最大扭矩时给出的转速或转速区间。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。扭矩的单位是牛顿·米(N·m)或公斤·米(Kg·m)。 发动机的最大扭矩与发动机的进气系统、供油系统和点火系统的设计有关,在某一转速下,这些系统的性能匹配达到最佳,就可以达到最大扭矩。另外,发动机的功率、扭矩和转速是相关联的,具体关系为:功率=K×扭矩×转速,其中K是转换系数。选择发动机时也要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。比如,北京冬夏

功率和扭矩的关系

功率和扭矩的关系 由于不同地方不同习惯的关系,产生了很多套单位制度,有英制、公制等。在与汽车相关的功率,扭矩,气压等方面,也存在不同的单位制,现在我们就来了解一下功率、扭矩和压强的关系以及它们的单位。 功率: 什么是功率?功率就是表示物体做功快慢的物理量,物理学里功率P=功W/时间t,单位是瓦w,我们在媒体上常常看见的功率单位有kw、ps、hp、bhp、whp等,还有意大利以前用的cv,在这里边千瓦kw是国际标准单位,1kw=1000w,用1秒做完1000焦耳的功,其功率就是1kw。 日常生活中,我们常常把功率俗称为马力,单位是匹,就像将扭矩称为扭力一样。 在汽车上边,最大的做功机器就是引擎,引擎的功率是由扭矩计算出来的,而计算的公式相当简单:功率(w)=2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60,简化计算后成为:功率(kw)=扭矩(Nm) ×转速(rpm)/9549。 然而功率kw要如何转换成大家常见的多少匹马力的呢? 由于英制与公制的不同,对马力的定义基本上就不一样。 英制的马力(hp)定义为:一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英呎(ft),相乘之后等于33,000lb-ft/min; 而公制的马力(ps)定义则为一匹马于一分钟内将75kg的物体拉动60米,相乘之后等于4500kgm/min。 经过单位换算,(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然发现1hp=4566kgm/min,与公制的 1ps=4500kgm/min有些许差异,而如果以瓦作单位(1w=1Nm/sec=9.8kgm/sec)来换算的话,可得1hp=746w;1ps=735w,两项不一样的结果,相差1.5%左右。 到底世界上为什么会有英制与公制的分别,就好像为什么有的汽车是右舵,有的却是左舵一样,是人类永远难以协调的差异点。若以大家比较熟悉的几个测试标准来看,德国的DIN 与欧洲共同体的新标准EEC有日本的JIS是以公制的ps为马力单位,而SAE使用的是英制的hp为单位,但由于世界一体化经济的来临和为了避免复杂换算,越来越多的原厂数据已改提供毫无争议的国际标准单位千瓦kw作为引擎输出的功率数值。 小结:1hp=0.746kw 1ps=0.735kw 1hp=1.014966ps (1马力等于多少KW的答案) 与hp计算毛马力不同,whp和bhp则是用不同方法测得的以hp为基础的功率单位,就是wheel horse power(车轮马力)和brake horse power(制动马力),whp是dyno(俗称 跑步机,测功率用的)测出的车轮输出功率,bhp则是引擎加上发电机,水泵等附件从engine shaft测量出来的功率数值,用bhp作单位,bhp和hp的差别很小。

扭矩和功率

一、“扭矩”和“功率”是表征发动机动力性能的重要指标 发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩,用Te表示,单位为N·m。有效扭矩与 外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效率,用Pe表示,单位为kW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。 发动机的有效功率可以用台架试验方法测定,即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度,然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。 Pe=Te·(2∏·n/60)/1000=Te·n/9550(kW) 其中:Te——有效转矩,N·m n——发动机转速,r/min 有效扭矩的最大值称为最大转矩,有效功率的最大值称为最大功率。 报刊上在介绍某一车型时,其技术参数中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。 而发动机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速,额定功率一般要小于最大功率,按照汽车发动机可靠性试验方法的规定,汽车发动机应能在额定工况下能连续运行300—1000h。 关于扭矩和功率的含义,通俗一点讲,扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑,蓄势待发, 准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快,一直跑到终点的能力。增大发动机的排量,就能提高Te和Pe。为了增大发动机排量,可增加气缸数(如3缸变4缸),或者增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。 二、正确理解发动机的“扭矩”和“功率”关系 简单的说:发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量,这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的,但是它不会一直变大上去,到了某一转速它就会达到颠峰,这就是平时人们所说的最大扭矩。发动机的转速再上升,它就会逐渐下降,这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色,也是最不理想的地方。功率等于扭矩乘以转速,它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。所以,当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时,每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加,因此功率一直上升;当转速超过最大扭矩点后,尽管每口气吸进的油气量减少,但由于降幅不大且吸气次数在增加,所以一直增加到最大功率点为止;当转速超过最大功率点后,每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度,所以功率开始减少。 三、如何比较不同发动机的优劣或强化程度 汽车所要求的发动机动力性指标Te和Pe是在一定转速下得到的。不同汽车的使用要求不一样,车速也不一样(如载货汽车和轿车使用的车速就不一样),所对应的发动机转速就不一样,因此不同用途的发动机,即便在有效功率相等的情况下,它们所对应的转速也是不一样的,反言之即功率相等的发动机并不能符合所有车型的要求,还必须在考虑功率和扭矩的同时看其所对应的转速,这样才能全面看出发动机的动力性能指标Te和Pe是否符合要求。 而Te和Pe这两项动力性指标并不能直接用来评价不同排量发动机的优劣或强化程度,

扭矩与功率

汽车参数:扭矩与功率 扭矩 有时又被称为扭力,定义为垂直方向上的力与到旋转中心的距离的乘积,对于旋转物体来说T=F*r,单位为Nm。 功率 正如初中物理学习的那样,功率的定义是单位时间内对物体所做的功,即P=W/t,单位为W、KW或马力(1马力=0.735KW),表示的是单位时间做功的快慢程度或能力。由于功W=F*S,所以功率P=W/t=F*v (公式A)。注意公式A体现的时在直线运动的情形,这个时候的功率P也可以通过上述公式推导出来,P=F*v=(T/r)*(w*r)=T*w=T*n*360,w表示的是角速度,单位为弧度秒,n表示的是转速,单位是转/秒。 现在对比一下功率的公式: 直线运动时:P=F*v; 旋转运动时:P=T*w。多么的相似,多么的对称。

正确理解发动机的“扭矩”和“功率”关系 简单的说:发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量,这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的,但是它不会一直变大上去,到了某一转速它就会达到颠峰,这就是平时人们所说的最大扭矩。发动机的转速再上升,它就会逐渐下降,这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色,也是最不理想的地方。功率等于扭矩乘以转速,它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。所以,当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时,每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加,因此功率一直上升;当转速超过最大扭矩点后,尽管每口气吸进的油气量减少,但由于降幅不大且吸气次数在增加,所以一直增加到最大功率点为止;当转速超过最大功率点后,每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度,所以功率开始减少。 参数扭矩与功率对汽车动力性能的影响 汽车要在公路上跑起来,传统汽车上完全靠的是发动机的动力输出,对于新能源汽车上靠的是发动机与电机。虽然依赖的输出源不同,但是传递的形式与计算方法都是一样的,即将其他的能力转换为动能输出,都采用P=T*w的公式进行计算。 由旋转运动的公式可以知道,要对汽车的动力性能进行评价,就需要对这三个量(P、T、w)进行描述,同时由于w=360*n,转速更利于理解与信号采集,因此将这三个量转换为(P、T、n)。这三个量出现在同一张图上就形成了电机的外特性或发动机的外特性。在相同的价格下,当然对于汽车这三个量越大越好。在相同转矩的条件下,转速越高能输出的功率就越大。相同转速的情况下,功率越大转矩越大。 转矩和功率对于汽车的作用也不相同,从外特性(发动机或电机均一样),在低转速时(额定转速以前),这个时候转矩是不变的,为恒转矩区域,功率随转速的增大而增大,这个时候的转矩就是作为汽车加速的动力输出,汽车静止到运行的瞬间需要克服很大的阻力(主要是摩擦力);当汽车运行起来后,这个时候的阻力(动摩擦和空气阻力)相对有所降低,已经有了一个较高速度(如档位在4档),此时为匀速行驶,这个时候的动力就是功率来提供了,发动机或电机处于恒功率区。 汽车能行驶是通过电机或发动机与变速箱匹配,通过轴传递到车轮上驱动车辆行驶起来的,这个驱动力=(扭矩*变速箱齿比*最终齿轮比*机械效率)/轮胎半径。对于发动机来说,排量一定的情况下,缸径小,行程长的汽缸较注重扭矩的发挥,转速不太高,用在大载荷的车辆上;而缸径大,行程短的汽缸较注重功率

发动机扭矩与功率的关系

发动机扭矩与功率的关系 下面就和大家谈谈有关发动机“转矩”和“功率”的一些内容。 一、“扭矩” 发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩,用Te表示,单位为N?m。有效扭矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。 发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率,用Pe表示,单位为kW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。 发动机的有效功率可以用台架试验方法测定,即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度,然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。 Pe=Te?(2*Pi*n/60)/1000=Te?n/9550(kW) 其中:Te——有效转矩,N?m n——发动机转速,r/min 有效扭矩的最大值称为最大转矩,有效功率的最大值称为最大功率。 报刊上在介绍某一车型时,其技术参数中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而发动机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速。 额定功率一般要小于最大功率,按照汽车发动机可靠性试验方法的规定,汽车发动机应能在额定工况下能连续运行300—1000h。 关于扭矩和功率的含义,通俗一点讲,扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑,蓄势待发,准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快,一直跑到终点的能力。增大发动机的排量,就能提高Te和Pe。为了增大发动机排量,可增加气缸数(如3缸变4缸),或者增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。 二、正确理解发动机的“扭矩”和“功率”关系发动机的扭矩、功率与曲轴转速的变化规律可以通过发动机的台架试验来得到,试验时先保持发动机一定的节气门开度,用测功器对发动机曲轴施加一定数值的阻力矩。当发动机运转稳定时,即阻力矩等于发动机发出的有效扭矩,这时可测得发动机转速n和有效扭矩Te,然后根据Pe与Te和n的关系即可求出有效功率Pe来。用这种方法可以测得另一转速下的Te与Pe,如此重复多次,即可得到一定节气门开度下的Te、Pe和n的变化曲线------速度特性。如果改变节气门开度,又可测得另一组特性曲线。当节气门开度最大时,所得到的特性曲线称为发动机外特性曲线(如图), 其从图中我们可以看出,当转速为n2时,发动机发出最大扭矩。当转速小于n2时,发动机燃烧不良,另外转速降低,每个工作循环的时间增加,燃烧气体与气缸壁接触时间增长,由于冷却而产生的热量损失更大,因而转矩略小。当转速n2不断增加时,由于进气行程时间短,气体流速高,阻力大,充气量也减少,而摩擦损失又加大,故Te也随之减少。当转速达到n3时,有效功率Pe达到最大值,由于功率等于转矩和转速的乘积。在n1—n2范围内,因为Pe与n都是渐渐增加的,其乘积自然也增加,故在转速n1—n2范围内Pe随n的增加而增加。在n2—n3范围内,n虽继续增加,但Te 却逐渐降低,不过由于Te降低较慢,故只是Pe缓慢地增加,到n3时Pe达到最大值。转速超过Pe 时,虽然n是增加的,但由于Te下降很快,故Pe也逐渐下降。

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