侵权投诉
当前位置:

OFweek智能汽车网

其他

正文

浅谈发动机的外特性和万有特性

导读: 我们在购买车辆的时候在配置表里通常会看这样几项参数:最大功率、最大功率转速、最大扭矩、最大扭矩转速,以此来判断动力的强弱。

浅谈发动机的万有特性和外特性

我们在购买车辆的时候在配置表里通常会看这样几项参数:最大功率、最大功率转速、最大扭矩、最大扭矩转速,以此来判断动力的强弱,伴随着涡轮增压技术的普及,相同排量的自然吸气的发动机功率和扭矩都得到了提升,但是为什么还有很多人吐槽小排量涡轮增压发动机动力弱,低转速扭矩输出弱,想要看这其中的功率输出变化这就要提到发动机的外特性曲线图了。

发动机的外特性曲线图包括:转速、功率、扭矩这三个参数(有些厂家可能会将燃油消耗添加进去),外特性是决定发动机性能的决定性因素:通过功率判定发动机的最高速度性能、扭矩判定发动机的加速、负载能力,三者的物理关系为P=MN/9550,其中P为功率M为扭矩N为转速。

浅谈发动机的万有特性和外特性

发动机外特性曲线是当发动机节气门开度为100%时测得的发动机输出功率(扭矩)随转速变化的曲线。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,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。

浅谈发动机的万有特性和外特性

上图为测试马自达阿特兹的发动机外特性图,左面竖标为扭矩 右面竖标为功率 下面的横标为转速,由图可以看到在3300rpm获得的最大扭矩转速,扭矩输出平稳5000rpm之后扭矩才开始下降,最大功率出现在6100rpm左右,其作用在于可以通过发动机外特性曲线图了解发动机的性能和特点,了解功率、扭矩、耗油量和转速之间关系,并找出发动机最佳的工作区域,根据负荷变换档位、选择最佳的经济区间。

功率的曲线图在较低转速下数值很小,但随转速增加而迅速增长,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。

扭矩曲线则与功率曲线相反,它往往在较低转速下就能获得最大值,然后随转速上升而下降。

浅谈发动机的万有特性和外特性

上面我们讲到发动机的外特性,但是发动机外特性是100%油门开度下转速、扭矩、功率三者之间的关系特性,日常驾驶很少用到地板油,不能准确衡量动力输出。

严格意义上,轮边动力才是车辆动力的最终决定因素,从发动机到车轮,中间经过整个传动系统。相应的,传统系统的效率和传动比会决定发动机能量的传输效果。在此,先不谈总的传动比、传动效率,先说说发动机的动力输出逻辑——也就是发动机标定。

相同转速不同负荷下(不同油门)对应功率扭矩大小——发动机万有特性(还包括燃油消耗),日常驾驶可以直观感受到。发动机外特性是衡量发动机可以达到的最大性能,是整个动力性能的基础反映,至于这个性能使用多少,就是标定来决定,这也是相同发动机有高低功率版的根本原因。

主要通过调整点火提前角、喷油正时(包括喷油时机、喷油量)来达成动力、排放、经济性,乃至于NVH性能的统一、妥协。同时决定相同转速不同负荷下的功率、扭矩、燃油消耗形成发动机万有特性图。

浅谈发动机的万有特性和外特性

发动机万有特性曲线图,也叫MAP图;其中,平均有效压力是指单位气缸容积内所做的有效功,用来衡量发动机做功能力。

纵坐标有两部分组成,左侧纵坐标表示扭矩,右侧纵坐标表示缸压;横坐标表示转速。实线表示燃油消耗率,单位是g/kw;虚线表示功率。每一条实线和虚线上数值大小相同,所以也被称为等油耗率曲线、等功率曲线。

利用这张图,就可以找到同一转速下不同负荷的动力输出,部分负荷特性,也可以找到。每个转速下都有一个最大功率输出点,同时对应一个最大扭矩,此时的功率和扭矩就是“地板油”时的动力——外特性输出。

浅谈发动机的万有特性和外特性

同时,也能看到部分负荷特征时,输出的功率扭矩基本成线性分布,可以这么理解——外特性的输出特征决定了部分负荷的输出特征。所以外特性可以比较准确的衡量发动机动力性。

浅谈发动机的万有特性和外特性

万有特性曲线可以确定发动机最经济的工作区域,针对这张图上的该款发动机,经济性最好的区域是图示黄圈位置。油耗最低,转速集中在2800-3200转,对应功率分布在25-32kw,扭矩在81-102N.m区间内。

每款发动机万有特性不一样,经济性区间也不一样,不能一概而论什么转速区间油耗低。

比如这款汽油机经济性最好的区间是1800-4100区间,对应功率涵盖17-46kw,扭矩86-120区间。就经济性来说,希望这个等油耗率曲线覆盖更大的转速区间,同时功率扭矩输出区间也尽可能大,这样可以覆盖更多的工况。

声明: 本文由入驻OFweek公众平台的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号