大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于柴油车发动机曲线图解的问题,于是小编就整理了1个相关介绍柴油车发动机曲线图解的解答,让我们一起看看吧。
如何深度理解发动机特性曲线?
我们买车时如果关心动力性的话都会去看发动机的最大扭矩和最大功率,这个最大扭矩或者最大功率表示了这台发动机的最大输出能力,而且很多厂家会在用户手册里用折线图的形式表示发动机的功率和扭矩曲线,这个图就叫做发动机外特性曲线。
为什么叫做外特性曲线呢?看上图,蓝色曲线是发动机的扭矩曲线,它表示发动机输出扭矩和转速的对应关系。如果工程师把不同节气门开度和不同转速下的发动机扭矩都在图中标出来的话我们就能看到发动机扭矩会有无数个点组成,而在这个点组成的区域内我们选择最外侧的数据最大的点,将他们连起来,这就是发动机扭矩的外特性曲线了。代表了节气门全开的情况下发动机所能输出的最大扭矩。
所以我们看到的外特性曲线都是发动机的最大能力,这是节气门全开的情况下测出来的。比如上图这台发动机最大扭矩大约是155,对应转速为4000,而我们平时开车时虽然转速到了4000但是油门只要没完全踩下去那么发动机输出扭矩仍然达不到155。我们平时能用到的扭矩范围都是蓝***域,节气门开度越小使用到的区域越靠下。因为发动机输出扭矩取决于进气量和喷油量,低转速和过高转速情况下进气效率并不高,所以扭矩曲线就表现为两端低中间高。而涡轮增压发动机因为有增压器保证进气量,所以其扭矩会出现一个平台。
而发动机功率曲线则是一直上升的,功率和转速、扭矩成正比,转速一定的情况下扭矩越大功率越大,扭矩一定的情况下转速越高功率越大。像F1的发动机排量并不大,但是其功率完爆汽车,其中一个因素就是超高的发动机转速,这类发动机***用大缸径小冲程设计,转速可以拉到很高,功率就提升了。
发动机特性曲线实际上就是发动机外特性曲线,可以理解为发动机外部极限功率扭矩表现曲线,发动机外特性曲线是反映发动机在节气门全开、油门踩到底的时候的功率和扭矩输出特性,这个曲线是通过制动试验台架测出的,表示发动机所能得到的最大动力性能。
发动机外特性曲线一般包括三个变量,分别是曲轴转速、发动机功率、发动机扭矩。有些车企还会把油耗作为变量也放入外特性曲线里,来衡量发动机在不同功率输出时的油耗。如上图,X轴表示发动机曲轴转速(rpm),两个Y轴分别表示发动机扭矩(N.M)和发动机功率(KW)。
实际上这三个变量之间是可以换算的:功率=扭矩*发动机转速/9550,其中9550是一个常量,在发动机外特性曲线里,通过功率变化曲线来衡量发动机在不同转速区间的加速能力、极速能力、载重量,通过扭矩的变化衡量发动机的负载能力,比如爬坡、超车能力。
1000RPM时起始功率和扭矩
一般来说,我们看发动机外特性曲线时,首先应该关注的点是发动机在1000RPM时开始的扭矩和功率,数值越大,代表发动机的低速扭矩和功率越好,上图是哈弗1.5T涡轮增压发动机的发动机外特性曲线,蓝色曲线代表扭矩变化,红色曲线代表功率的变化,在发动机在1000RPM时,发动机扭矩约为137NM,功率为57KW,在1500RPM时,曲线的起点数值越大,发动机低转速扭矩和低转速功率输出越大,性能越好,1000rpm到1500rpm之间的扭矩曲线坡度越大,说明发动机动力响应性越好。
涡轮发动机介入点和泄压点的扭矩值和功率
对于涡轮增压发动机来说,有一个很显著的特性,就是在涡轮增压器正压时,扭矩会达到峰值,如上图,大约在1500RPM时,对应扭矩达到最大250牛.米, 这个最大扭矩一直持续到3500RPM,之后涡轮增压器开始泄压,此时扭矩开始下降,一般来说,涡轮增压器介入点转速越低,说明涡轮惯量越小,最大扭矩持续转速区间长的发动机理论上其峰值功率越大。这个持续区间越长,说明发动机的后备动力储备越好,日常超车、急加速的能力越好。
发动机最大输出功率转速
发动机动力曲线直观的体现只有两条:功率和扭矩,功率代表极速、扭矩代表爆发力。
发动机的动力曲线体现为扭矩快速增长,但随着转速提升后扭矩又会开始下滑,简单理解为高功率时发动机为低扭矩输出,提高车速依靠的是提升单位时间内的做工的次数以提升马力,以下面这张图作为切入点分析一下功率与极速、扭矩与力量的关系。
上图为一台涡轮增压发动机的动力曲线,有增压器压缩进气的优势可以让这台车在1400转速实现峰值扭矩的爆发,扭矩指发动机气缸内燃烧做功转化出的机械能,这一数值越大则说明输出的力量越强,中低速加速时会感觉很有劲。
但很有意思的是这台机器只能在1400~3700转之间以最大扭矩输出之后会限滑,而功率在3700转后反而还在上升,但功率在低转速时上升的速度缓慢一些,这是为什么呢?
功率的计算公式为(转速×扭矩÷常数),简单理解为扭矩输出恒定的状态下、转速越高车速越快,但是只能维持在限定的范围内,因为发动机转速升高有两点影响。
①高转速是进气行程短、进气气流的流速高阻力大,白话的说就是转速高导致气门工作一次开关的时间太短以致进气不足,气缸内吸入的空气总量减小了;而进气量决定了喷油量,燃料和助燃剂都在减少,燃烧产生的有效功(扭矩)也会减少,结果自然是扭矩的下滑。
②高转速是运行摩擦阻力增大,即使有机油的润滑高也会造成这种现象,磨损也会损失一部分扭矩。
这两点是导致上图动力曲线特征的原因,但是扭矩下滑也不会让影响功率的上升,因为转速提高了。发动机一次输出的扭矩减少一半但转速提升一倍,按照公式计算则两者下滑和上升的比例能够互相补偿,所以发动机的功率只要足够高则极速也会足够高。
功率可以换算为马力,参考上图以110kw为例等于149.6Ps,一马力的概念为一匹马在一分钟内通过滚轮拉起75KG的物体行驶60米,那么149.6Ps则可以拉动11220KG在一分钟内提起60米。
汽车的整备质量是固定的,按照1000KG计算,低功率时输出100Ps速度一定会慢一些,因等于100匹马在拉动汽车行驶,而在最大功率时由149.6匹马拉同一台车,那么每一批马都可以减少一定的压力,但减少一部分后因基数的加大车速仍旧会更快,这是功率(马力)高低等于极速高低的原因。这就像自行车,蹬的速度越快输出的力量会越小,但是同样的时间内蹬的次数多了速度也不会慢。
到此,以上就是小编对于柴油车发动机曲线图解的问题就介绍到这了,希望介绍关于柴油车发动机曲线图解的1点解答对大家有用。