汽车发动机转速一定情况下可以输出不同的功率么发动机转速一定,所以4000转就是这台发动机最大扭矩转速,也就是该转速下的最大输出扭矩了,就输出该转速下的最大扭矩,数据并不严谨)在这里插个题外话:最大扭矩转速不一定输出最大扭矩,而不是“发动机最大扭矩”,比如一台自吸发动机在4000转可以输出最大扭矩,最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围。
汽车发动机转速一定情况下可以输出不同的功率么
发动机转速一定,不仅可以输出不同的功率,还可以输出不同的扭矩。由于目前家用车几乎都是汽油车,所以我们就拿汽油车为例来解释一下这个问题。
发动机外特性
上图是一个发动机的外特性图,蓝线代表不同转速下的最大扭矩,红线代表不同转速下的最大功率。而这两条线是发动机能力的极限了,线以上的部分是发动机无法达到的,而线以下的部分是发动机力所能及的。
同一转速下节气门开度决定了不同的输出扭矩
比如发动机在2000转时油门踩10%最多能输出25牛米的扭矩,踩20%最多能输出50牛米的扭矩,踩30%最多能输出75牛米的扭矩。如果把油门踩到底,那么最多能输出250牛米的扭矩,也就是该转速下的最大输出扭矩了。(只是做一个形象地对比,数据并不严谨)
在这里插个题外话:最大扭矩转速不一定输出最大扭矩,必须在油门踩到底的情况下才能输出最大扭矩。
为什么同一个转速下能输出不同的扭矩呢?根本原因在于进气量。节气门开度越大进气量就越大,进气量越大喷油就越多,输出扭矩就越大。所以在同一个转速下节气门开度决定了实际进气量,当你把油门踩到底时节气门彻底打开,该转速下的进气量达到最大,就输出该转速下的最大扭矩。
这里要注意的是“该转速下的最大扭矩”,而不是“发动机最大扭矩”。因为空气也是有质量的,即使节气门完全打开也不可能保证所有转速下气缸内都能获得同样多的进气量。
比如一台自吸发动机在4000转可以输出最大扭矩,这意思是节气门完全打开的情况下,在4000转时气缸进气量达到最大。而其他转速下虽然节气门也完全打开了,但是由于空气惯性等因素的影响进气量都没有4000转时多,所以4000转就是这台发动机最大扭矩转速。而在节气门完全打开时,不同转速下的输出扭矩是跟随着外特性曲线走的。
扭矩和功率的关系
有这样一个公式:
功率=扭矩×转速÷9550。
由此可见功率和扭矩、转速的乘积成正比。
既然前面提到了同一转速下可以输出不同的扭矩,那么根据功率=扭矩×转速÷9550可以知道同一转速下随着扭矩的改变,输出功率也在改变。
我们还用这张图举例,还是2000转,从图中可以看到2000转时最大输出功率为60千瓦。也就是图中绿色实线最顶端与红线交汇处。你把油门踩到底,让发动机转速稳定在2000转,那么此时发动机输出的功率就是60千瓦。
而发动机2000转时随着油门的大小,其输出功率也会改变。比如你把油门踩到20%,让转速稳定在2000转,那么此时发动机输出功率就是5千瓦。油门踩到50%,让转速稳定在2000转,那么此时输出功率就变成28千瓦了。如果你把油门踩到底,转速稳定在2000转,那么此时发动机输出功率就是60千瓦。(数据只为辅助说明,并不严谨)
由此可见,相同转速下节气门开度不同就会导致输出功率不同。
最大扭距和最大功率是是什么意思
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,北京冬夏都有必要开空调,在选择发动机功率时就要考虑到不能太小;只是在城市环路上下班交通用车,就没有必要挑过大马力的发动机。尽量做到经济、合理选配发动机。
以下是一些车型的最大扭矩的数值及说明:奥拓的最大扭矩只有60.5,是在发动机为3000-4000转的范围,在国产微型车中,它的最大扭矩也是相当小的,较高的能达到110-120不过由于其排量只有0.8并价格便宜,还算有情可原;中高排量车的范围特别大,从110-700多,一般国产中档车多为200-350范围,其中劳斯莱斯幻影7系可以属于轿车之最了,它的在发动机3500转达到了最大扭矩720;跑车则普遍较高,400、500是很常见的,现代酷派FX2.0的最大扭矩只能达到102/6000,实在有些说不过去;而越野车中,国产的一般在180-300范围中(当然国产的排量也比较小),进口则高一些,欧美的一般为400-4800,不过路虎神行者2004只有240/3000,其卫士也只有300/1950。