柴油发动机的轿车 发动机的特点是什么？ 我们如何理解发动机特性曲线？
当我们看一些比较专业的汽车文章时，有时会包含“发动机特性”的概念，有的甚至还附有发动机特性曲线图来说明，这让我们汽车新手愣了一下。 那么发动机的特性到底是什么？ 我们应该如何理解这条发动机特性曲线呢？ 现在老侯就给大家讲讲这个问题。
在解释这个问题之前，我们先来了解几个基本概念。
1、发动机有效功率：发动机单位时间内输出的有效功称为有效功率。 发动机功率是发动机性能最重要的指标。 汽车的最高速度由发动机功率决定。 通常用大写字母P表示。
2、有效扭矩：发动机飞轮上输出的扭矩称为有效扭矩。 一般来说，发动机的扭矩越大，其加速和爬坡能力越强。 通常用大写字母M表示。
3、发动机转速：发动机曲轴每分钟的转数称为发动机转速。 发动机的转速与单位时间内做功的次数有关。 通常用小写字母n表示。
4、有效燃油消耗率：发动机每输出1kW有效功率所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率。 显然，有效燃油消耗率越低，发动机的经济性越好。 通常用小写字母g表示。
上述参数是发动机的重要性能指标，可以用来指示发动机的工作状态，简称工况。 它们之间存在如下关系：
P=M*n/9550
由于汽车发动机的工作条件差异很大，这些参数也会在很大范围内变化。 通过研究它们之间的变化规律，我们可以找到提高发动机动力性和经济性的有效途径。 这称为发动机特性。
所谓发动机特性是指发动机性能指标随发动机调整和工况变化的规律。 表示其变化规律的曲线称为发动机特性曲线。 一般发动机有几个特性：速度特性、负载特性、调节特性、通用特性。 由于柴油机和汽油机有很大的区别，其特性曲线也不同。 我们用最常见的汽油机来分别谈谈这些特性。
1、汽油机的转速特性
所谓转速特性是指当发动机点火系统和燃油供给系统调整到最佳工况且节气门开度保持不变时，发动机的有效功率、有效扭矩和有效燃油消耗率随发动机转速的变化而变化。 关系。 表达上述关系的曲线称为速度特性曲线。 节气门全开时的转速特性称为发动机的外特性，代表发动机的最高性能； 节气门部分打开时的转速特性称为发动机部分特性。 一些特性曲线位于外特性曲线下方，并且其数量是无限的。 由于汽车发动机经常在部分负荷下工作，因此研究部分特性曲线更为实用。 通常，发动机必须具有标定功率的 90%、75%、50% 和 25% 的速度特性。
那么我们如何解读这条速度特性曲线呢？
1、有效扭矩曲线的变化趋势：随着发动机转速的增加，有效扭矩逐渐增大。 当最大扭矩出现时，逐渐减小，并且减小的程度越来越大。 整个曲线呈中心高、两侧低的凸形。 。
汽油机的扭矩曲线主要取决于进入气缸的混合气量。 转速的变化将直接影响发动机的充气系数。 转速低时，进气惯性不足，转速高时，进气阻力增大。 因此，如果转速过高或过低，发动机扭矩都会降低。 对于传统的气门相位固定的气门机构来说，只能保证发动机在一定转速范围内具有最佳的充气系数。 这就是我们常说的发动机最佳工作范围。 采用可变气门正时机构的发动机可以在更宽的范围内调整最佳充气系数，因此此类发动机具有更高的性能。 另外，发动机转速越高，机械效率越低，功率损失增大，有效扭矩也会降低。 这就是有效扭矩曲线中间高、两侧低的原因。
一般来说，有效扭矩曲线中间的凸部越高且越平坦，发动机的扭矩特性越好。 最大扭矩持续转速范围越宽，发动机的持续加速能力越好，该发动机的操纵性也越好。 汽车开得越好。 如果低速时扭矩较大，说明汽车的起步性能较好； 如果它在中高速时具有更大的扭矩，那么它可能是高速行驶时特性更好的高速发动机。
这里我想谈谈增压发动机和自然吸气发动机在扭矩曲线上的区别。 如今，越来越多的车型配备了涡轮增压发动机。 大家在驾驶这样的车型时，都会有一种感觉：发动机转速低时，汽车的动力就差；发动机转速低时，汽车的动力就差；发动机转速低时，汽车的动力就差；发动机转速低时，汽车的动力就差；发动机转速低时，汽车的动力就差；发动机转速低时，汽车的动力就差；发动机转速低时，汽车的动力就差。 当速度上升到一定值时，汽车的功率下降。 会突然增加，并且这个力量会稳定维持一段时间； 如果速度超过一定值，汽车的动力又会突然下降。 这实际上是涡轮机的介入和退出造成的。 在涡轮介入和退出的瞬间，发动机的充气系数会发生非常明显的变化，导致发动机的扭矩发生剧烈的变化，因此其扭矩曲线呈现阶梯状。 自然吸气发动机不会出现这样的情况。 它的扭矩变化非常平稳，扭矩曲线也是一条比较平坦的曲线。
2、有效功率曲线的变化趋势：由于发动机的有效功率与有效扭矩和转速成正比，即P=M*n/9550。 因此，当转速增加时，由于有效扭矩和转速同时增加，有效功率迅速增加； 直至有效扭矩达到最大值，有效功率P因M的减小而缓慢上升； 随着转速继续增加，有效功率达到最大值，则有效功率也随之减小，因为有效扭矩M的减小效果超过了转速n增加的效果。 因此，发动机的有效功率曲线是一条比较陡峭的上升曲线，仅在末端略有下降。
3、有效燃油消耗率曲线的变化趋势：随着发动机转速的增加，每小时的燃油消耗量增加。 但在中等负荷、中等转速的条件下，发动机的机械效率最高，此时供给的可燃混合气也比较经济。 该发动机燃烧效率最高，因此发动机在中等负荷、中等转速工况下燃油消耗率最低，有效燃油消耗曲线呈两侧高、中间低的凹形。 这就是为什么很多人说汽车在中速行驶时最省油。
2、汽油机的负荷特性
所谓发动机负荷特性是指在发动机转速不变的情况下，燃油经济性指标随发动机负荷变化的关系。 由于汽油机的负荷调节方式是“量调节”，即控制进入发动机的混合气量，因此研究负荷特性可以了解发动机在各种负荷条件下的经济性，从而确定发动机在什么负荷率下运行在。 最好的经济。 （所谓负载率是指发动机在一定转速下产生的实际功率与油门全开时的最大功率的百分比，可以近似为油门的开度）。 特性曲线上有每小时燃油消耗曲线和燃油消耗率曲线。
1、每小时油耗曲线的变化趋势：汽油机转速一定时，每小时油耗主要取决于节气门的开度和混合气的成分。 随着节气门开度的增加，进气量增加。 ，虽然混合气浓度会降低，但油耗会迅速增加。 当节气门接近完全打开时，混合气开始变得更浓，油耗往往上升得更快。
2、燃油消耗率的变化趋势：发动机怠速时，输出功率为零，机械效率为零，因此燃油消耗率趋于无穷大； 随着节气门开度的增大，输出功率增大，通风损失减小。 ，机械效率提高，燃油消耗率迅速下降，在一定开度时达到最低点； 当节气门开度继续增大，接近全开时，混合气开始变浓，不完全燃烧增加，燃油消耗率相应增加。 一般来说：油耗率曲线上升越慢越好，最小值越低越好。
3、汽油机的调节特性
发动机性能指标随调节条件变化的关系称为调节特性。 对于汽油机来说，主要有点火提前角调节特性和燃油调节特性。 即改变点火提前角和燃油标号会引起发动机功率和扭矩的一定变化。 对于目前的电控燃油喷射发动机来说，点火提前角是自动控制的，不需要调节，因此点火提前角调节功能已名存实亡； 燃油调节特性主要是指使用不同标号汽油的发动机的动力性和经济性。 会有一定的变化。 一般来说，使用的汽油标号越高，发动机的动力性和经济性越好。
4. 汽油机的普遍特性
发动机的转速特性和负荷特性只能反映发动机在一定工况下的性能。 然而，发动机在实际运行中的工况范围是很大的。 因此，为了综合评价发动机在各种工况下的性能，引入了通用特效的概念。 通用特性曲线是将发动机的多条性能曲线组合在一张坐标图上，综合描述发动机的各种性能。 如下图所示，横坐标表示发动机转速，纵坐标表示扭矩或平均有效压力。 图中每条曲线分别代表恒油耗率曲线和恒功率曲线。
从通用特性曲线图可以看出发动机在任意转速和负荷下的运行关系，并可以进行经济分析。 最里面的恒定燃油消耗率曲线相当于最经济的区域。 曲线越向外，发动机的经济性越差。 如果恒定燃油消耗率曲线横坐标方向较大，则表明发动机在转速变化较大、负载变化较小的情况下工作较为经济； 如果纵坐标方向较长，则表明在负载变化时发动机更加经济。 当行驶速度较大且转速变化较小时，燃油消耗率较小。 对于普通车用发动机，希望最经济的范围应位于通用特性曲线的中间，燃油消耗率曲线横坐标应较长，使常用的转速和负荷曲线落在最经济的地区。
以上是对汽油机特点的分析。 柴油机也具有这四种发动机特性，但柴油机可以在较低转速下实现大扭矩输出，并且具有更好的燃油经济性，因此其特性曲线比汽油机更合理。
对于我们普通车主来说，最有意义的就是速度特性和通用特效。 从速度特性曲线中，我们可以看出发动机的最大性能，同时也可以看出发动机最大扭矩的工作范围，从而决定汽车的换挡速度； 从通用特性曲线中，我们可以看出发动机的经济性，同时，也可以看出发动机最经济的工作范围。 我们开车的时候，常常让发动机在这个范围内工作，以达到省油的效果。