发动机工况图

发动机的特性曲线分析发动机特性§6-1 发动机⼯况和性能指标分析式⼀发动机⼯况在绪论中我们已经介绍过⼯况的概念。

有效功率Ne 和转速n 决定了发动机的⼯作运⾏情况。

⼯况 — Ne ，转速n 。

发动机的⼯况分为点⼯况、线⼯况和⾯⼯况。

⼆发动机性能指标分析式1 p k e vi m =1ηαηη2 M k e vi m =2ηαηη3 N k n e vi m =3ηαηη4 g k e i m =41ηη 5 G k n T v=5ηα§6-2 发动机速度特性发动机节⽓门开度（或油门开度）不变，发动机性能指标随转速n 变化的关系。

如：汽车爬坡或阻⼒变化时, 节⽓门（或油门）开度不变, n 随外界负荷的变化⽽变化。

外界负荷⼤, n ↓, 外界负荷⼩, n ↑, 这时发动机沿速度特性⼯作。

⼀汽油机的速度特性（⼀）定义汽油机节⽓门开度固定不变，汽油机性能指标随转速n 变化的关系。

外特性（全负荷的速度特性） — 节⽓门全开（ 100% ）, 测得的速度特性。

部分速度特性 — 节⽓门固定在部分开启位置, 测得的速度特性。

（⼆）外特性曲线1 Me 曲线M k e vi m =2ηαηη n ↑→ ?g ↑→α↓（不多）M k e v i m =2'ηηη（1）ηv — n ↑→⽓流惯性↑→ηv ↑；n ↑↑→节流损失↑→ηv ↓。

（2）ηi — n ↑→⽓流运动↑→混合⽓形成改善→ηi ↑； n ↑↑→燃烧时间↓，燃烧恶化→ηi ↓。

（3）ηm — n ↑→ηm ↓。

（4） Me — 低速时: ηv ↑n ↑→ηi ↑使Me 变化不⼤, 略有↑；ηm ↓⾼速时: →ηv ↓n ↑→ηi ↓使Me ↓↓。

ηm ↓2 Ne 曲线低速时: n ↑→ Me ↑（不⼤）, 但 Ne ∝ Me ↑ ? n ↑→ Ne ↑↑；⾼速时: n ↑→ Me ↓→ Ne ↑（不⼤）。

3 g e 曲线g k e i m=41ηη低速时: n ↑→ηi ↑，ηm ↓，ηi ↑⼤于ηm ↓→ g e ↓（不⼤）；⾼速时: n ↑→ηi ↓，ηm ↓→ g e ↑↑。

多图详解大众1.4tsi发动机一款1.4L排量小型化的发动机是如何与“涡轮增压+机械增压+缸内直喷“技术协调运用的？下面我们以多图来解读一下这款大众1.4TSI发动机的工作原理。

大众1.4TSI发动机的数据非常简单，它是大众的一款1.4升汽油发动机，最大功率1 25kw，最大扭矩240Nm/1750rpm~4500rpm，搭载这款发动机的大众高尔夫(图库论坛)GT百公里综合油耗仅为7.2升，在优良路况中油耗甚至可降至5.9升。

——1.4L的排量油耗低而输出功率超过许多2.3L发动机。

在国外，这类强力发动机通常是用在性能版车型上的，在提升性能的同时价格也不菲。

在大众，1.4TSI就被用在了强调操控性的高尔(图库论坛)夫G T上。

红色的Golf在1.4TSI的驱动下，犹如红色旋风把它“掏出来”看清楚点（下图）——的确，它比普通发动机要复杂多了。

从前后两个方向看大众1.4TSI发动机为什么这款发动机会有这么复杂？因为这同它的功能有关。

首先来看TSI的组成，T 代表Turbo-charging（废气涡轮增压），S代表Super-charging（机械增压），I代表Fue l Stratified Injection（燃油分层直喷）。

“以最低的油耗获得最大的功率”是对 TSI 发动机优点的准确概括，TSI发动机将小型化技术与传统的机械增压技术和涡轮增压技术巧妙组合，兼顾了低速时的扭矩输出和高速时的功率输出，解决了两种技术各自的不足。

也就是说，TSI比普通发动机多了废气涡轮增压和机械增压这两项配置，还包括燃油直喷的功能，所需的机件自然要多。

其次，为了让这些附加的装置能够正常地工作，还会有其他附属零件的配置。

这样才能做到“1+1>2”，也难怪1.4TSI会比较复杂了。

那么它的内部结构如何呢？它又是怎么工作的呢？1.4TSI发动机几大部件分解图增压，顾名思义就是增加压力。

那么，它是增加哪里的压力，有什么作用，又是怎么增压的呢？1.4TSI上大名鼎鼎的废气涡轮增压套件涡轮增压。

下图是371 3缸发动机的工况图：1、燃油消耗率曲线：从该曲线上看，在1000～2500转时发动机的油耗变化是程微降的，特别是2500转时达到最低点，之后随着转速的提升，燃油消耗率也逐步提升，到6000转时达到极值。

2、燃油消耗量曲线：从该曲线看，尽管，在1000~2500转是发动机燃油效率提高，但总的燃油消耗量还是逐渐提高的。

3、功率曲线：该曲线和转速成正比攀升，功率曲线比较陡，这表明发动机的功率随着转速的提高而急剧上升，其峰顶对应的功率数值即为发动机技术参数中标注的“最大功率”。

最大功率越大，汽车可能达到的最高车速也越高。

4、扭矩曲线：扭矩曲线的两端比较底，中间突起，并比较平缓。

实际上中间突起越高，整体越平缓，表示发动机的扭矩特性越好，这种发动机的操纵性越好，汽车越好驾驭。

综合来看，在2500转时燃油消耗率达到最低点，但扭矩达到一个次高点，因此有人认为：在实际驾驶时应该尽量保持该发动机在2500转左右工作，这个时候输出功率和扭矩以及油耗达到了最佳的平衡点，因此最为省油。

对于上述这个论点，本人不敢苟同。

大家知道，衡量汽车是否省油，主要时看实际的燃油消耗量，大家注意了，是燃油消耗“量”而不是燃油消耗“率”，因此表中的燃油消耗率并不能直观的说明问题。

那么有车友要问，燃油消耗量和燃油消耗率的关系是怎样的呢？其实，燃油消耗量不仅于消耗率有关，而且与功率的关系也是非常密切的。

虽然在转速1000～2500这段中，燃油消耗率是下降的，但功率上升的趋势远远大于燃油消耗率的下降比例，所以整体来说，2500转的燃油消耗量肯定远大于1000转。

所以正常市区行使，从经济角度来看，60公里以内还是建议保持在2000转以内，当然如果你要获得更好动力，可以保持在2500转左右，这样你将多花点油费但获得更好的推背感，解决2000转内很“肉”的感觉。

还有另外一个问题，长期2000转内市区行使也许会使发动机产生一定的积炭，建议有空多拉拉高速并定时清理积炭.A最经济时速和档位4档40-60码5档65-90码，超过100开始就不省油了。

发动机外特性曲线：效率与转速特性曲线汽车的效率大小很大程度上决定于发动机的性能。

在许多汽车产品介绍上，都标有“最高输出功率”和最高输出扭矩”在两项重要的发动机指标，并用曲线图来反映发动机的上述指标。

那么，这些发动机指标是怎样测出来呢？当发动机运转的时候，其功率、扭矩和耗油量这三个基本性能指标都会随着负荷的变化而变化。

这些变化遵循一定的规律，将这些有规律的变化描绘成曲线，就有了反映发动机特性的曲线图。

根据发动机的各种特性曲线，可以全面地判断发动机的动力性和经济性。

反映发动机运行状况常用速度特性曲线。

汽油发动机曲线图发动机的速度特性曲线表示有效功率N（千瓦）、扭矩M（牛顿米）、比燃料消耗量g（克/千瓦小时）随发动机转速n而连续变化的表现。

发动机的速度特性是在制动试验台架上测出的。

保持发动机在一定节气门开度情况下，稳定转速，测取在这一工况下的功率、比耗油等，然后调整被测机载荷（扭距变化），使发动机转速改变，再测得另一转速下的功率、比耗油。

按照一定转速间隔依次进行上述步骤。

就能测出在不同转速下的数值，将这些数值点连点地组成连续曲线，就产生了功率曲线、扭矩曲线和比燃料消耗量曲线，它们与相应的转速区域对应。

当汽油机节气门完全开启（或者柴油机喷油泵在最大供油量时）的速度特性，称为发动机的外特性，它表示发动机所能得到的最大动力性能。

从外特性曲线上可以看到发动机所能输出的最大功率、最大扭矩以及它们相应的转速和燃料消耗量，汽车产品介绍书上大都采用发动机外特性曲线图，但一般只标出功率和扭矩曲线。

发动机外特性曲线是在发动机最好的工作状态下能使发动机发出最大功率的情况下测出来的。

它表现的曲线特征是∶功率曲线和扭矩曲线都呈现凸形曲线，但两者表现是不一样的。

在汽油发动机外特性曲线中∶功率曲线在较低转速下数值很小，但随转速增加而迅速增长，但转速增加到一定区间后，功率增长速度变缓，直至最大值后就会下降，尽管此时转速仍会继续增长。

《重型商用车发动机测试用典型工况》编制说明一、工作简况1.1任务来源《重型商用车发动机测试用典型工况》团体标准是山中国汽车工程学会批准立项。

文件号中汽学函【2018】号，任务号为：2018-28。

本标准由中国汽车工程学会XX分会提出，我起草。

1.2编制背景与目标降低汽车尾气排放，是汽车行业必须要面对和解决的问题。

重型商用车的节能和污染物防治是我国机动车绿色发展的重要措施，随着国家的能耗排放法规日趋严格，重型商用车辆在节能减排技术优化上面临更大挑战。

重型商用车的排放是通过发动机台架试验进行间接认证的，其中发动机测试工况是台架试验的必需输入参数。

U前，我国重型商用车发动机台架试验所使用的工况是欧洲ETC瞬态循环和ESC稳态循环，国内相关研究表明，我国车辆实际运行中的发动机转速、负荷分布特征与以上循环差异较大，从而导致了实际工况下的排放数据和法规工况下的认证结果存在较大偏差。

本标准提供一种更加符合我国重型商用车实际运行惜况，且能够较好地代表其发动机运行悄况的重型商用车发动机测试工况。

1.3主要工作过程本标准由中国汽车技术研究中心有限公司进行起草，于2017年开始学习，密切跟踪欧洲、美国和日本等国家的发动机工况开发方法和体系构成。

2018年4月份, 成立工况开发方法论研究组，通过多轮讨论并邀请国内主流整车、发动机和零部件有关专家进行指导，最终于2018年6月确定发动机测试工况的开发方法论。

2018年6月27日在昆明召开了 "中国工况”系列标准立项审查会，会议上由中国汽车技术研究中心有限公司对本标准的任务来源、技术内容、编制说明等进行了简要介绍，并宣布成立标准起草组。

于2018年4月至2018年11月，按照方法论开发了由发动机瞬态和稳态试验循环组成的重型商用车发动机测试工况。

2018年11月至12月进行了标准草案编写工作；2019年1月份对草案进行了申报、修改及讨论。

起草组通过验证已有分析结果进一步优化工况，2019年6月30日形成征求意见稿。

发动机工况图汽车发动机工况图既发动机的特性曲线图，是表明发动机在不同转速下输出功率和扭矩的大小，从上可看出发动机的性能表现如何，发动机特性曲线图的横坐标为发动机的转速（转/分，或rpm），纵坐标为发动机的功率和扭矩，图中曲线为发动机在不同转速下功率和扭矩数值变化的轨迹。

发动机的特性曲线一般有两条，一条为功率曲线，另一条为扭矩曲线。

这一组曲线又称为发动机的特性曲线。

功率曲线比较陡，这表明发动机的功率随着转速的提高而急剧上升，其峰顶对应的功率数值即为发动机技术参数中标注的“最大功率”。

最大功率越大，汽车可能达到的最高车速也越高。

扭矩曲线的两端比较底，中间突起，并比较平缓。

实际上中间突起越高越平缓，表示发动机的扭矩特性越好，这种发动机的操纵性越好，汽车越好驾驭。

如果在低速时便拥有较大的扭矩，表明汽车的起步性能要好；如果在中高速时才拥有较大扭矩，那它可能是一台高速性能的发动机，在高速行驶时性能较佳。

功率和扭矩是谈论发动机最常提到的术语。

若过分强调功率和扭矩的最大输出值就会显得以偏概全了，因为在日常行驶中，发动机的运转的转速范围相当大，自怠速时不到每分钟一千转的转速可以上升到每分五六千转甚至更高，不能仅局限于最大功率和最大扭矩“那一点”上。

所以一台发动机的输出特性，须从功率、扭矩与转速之间的曲线图上，才能了解发动机的性能特色是否符合你的要求：是着重在日常市区行驶的低速大扭矩反应，还是飙车族偏爱的高转速大扭矩的高速疾驰。

发动机很难成为一个“全才”——在低、中、高速都具有很好的扭矩响应，不仅有劲而且跑得快，又当牛使又作马骑，设计发动机时只能有所侧重。

随着汽车技术的进步，一些高性能的跑车、高档轿车，在电子技术的支持下，可以让发动机原来一些不变的参数（如气门升程、进排气管长度、凸轮轴等）随着发动机转速变化而积极变化，使发动机在不同转速下都能保持最佳状态，这些正是高级发动机的高明之处，也是各厂家技术竞争的关键。

经常会有朋友问最佳换挡转数是多少？行车转数是多少？为什么要3000转以上换挡？为什么要2500转行车？要解释这些问题，就要从发动机的特性来说明。