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  • 1 # 汽車概況

    發動機轉速相同的情況下,可以輸出不同的功率,此時,發動機的功率由負載決定,功率和扭矩之間滿足這樣一個關係式:P=9550*T/n,T代表發動機扭矩,n代表發動機轉速,P代表發動機功率。可以看到,在發動機轉速相同的條件下,發動機的功率與扭矩成正比例關係,扭矩增加,對應的發動機功率也增大。

    發動機轉速相同,馬力與負載之間的關係

    我們車輛在行駛過程中,如果是勻速行駛時,發動機輸出的扭矩和車輛阻力是相同的,但是當車輛速度不同時,車輛變速器檔位也是不一樣的,發動機轉速也是相同的,比如車輛在40km/h,變速器在3擋,發動機轉速約2000rpm,車輛在最高檔6擋,車速在80km/h左右時,發動機轉速也可以達到2000rpm,這兩種情況下,雖然發動機轉速相同,但是高速行駛時,車輛的阻力更大,發動機必須輸出更大的扭矩,才能使車輛保持勻速。

    發動機在工作過程中,為了保持較高的燃油效率,發動機的空燃比應該儘可能保持在14.3左右,所以,發動機在工作過程中,需要實時調節車輛的發動機進氣量和噴油量。基於這種原理,發動機扭矩輸出控制方法非常多,在轉速相同的條件下,可以透過不同的油門踏板開度,提升發動機進氣量,使得發動機的噴油量替身,這可使發動機爆發出較高的扭矩;發動機的內部還有點火時機的控制,根據車主油門踏板變化量,調整合適的點火提前角,進而使發動機輸出不同的扭矩值。

    車輛負載越大,發動機應答性越慢

    我們常說的發動機應答性,是指發動機轉速的變化率。應答性好的發動機,車主踩油門踏板後,發動機轉速快速提升,車輛動力增加明顯,反之,發動機轉速緩慢變化。

    雖然發動機輸出扭矩值隨著負載的不同而表現出差異化,在一定範圍內,負載越大發動機輸出扭矩也就越高,但是發動機應答性顯著降低。車輛在行駛過程中,低速行駛時負載較小,所以我們踩油門加速,發動機轉速提升較快,車輛也可以瞬間提速;但是車輛速度如果很高,即便是相同的發動機轉速,踩一腳油門,車輛都沒有任何感覺。這就是為什麼車輛怠速時,車主稍微輕輕踩一下油門,發動機轉速瞬間“嗡嗡”提升的原因。

    瞭解清楚這個概念,大家必須要知道發動機富裕的扭矩值,是指發動機實際輸出的扭矩和其最大扭矩值之間的差異,發動機富裕的扭矩值越大,代表發動機本身富裕的潛能越大,發動機隨著油門踏板的增加,扭矩增加明顯,發動機應答性自然提升,車輛的加速感自然也會快速提升。

    綜上所述,發動機在轉速相同的條件下,依然可以輸出不同的馬力值,發動機負載不同,即便是相同的轉速,發動機的應答性也是不一樣的。

  • 2 # 眾口說車

    發動機是熱機,靠燃燒熱量做功,噴油量越大,燃燒釋放的熱量越高,發動機輸出功率越大,通常的情況是,發動機轉速越高,單位時間內累計噴出的燃料越多,輸出扭矩越大、輸出功率越大,但是輸出扭矩和功率的變化並不只和發動機的轉速有關,實際上還和發動機的負載需求有關,動力需求越大,為了維持發動機的運轉,就必須要多噴油,因此,確切的說還與噴油脈寬有關。發動機的空燃比是可變的

    汽油在發動機內充分燃燒時,空氣和燃油需要以一定的比值進行混合,進入汽缸中的空氣和燃油的質量比就是發動機的空燃比。汽油發動機的理想空燃比為14.7:1,意思就是空氣質量為14.7g、燃油質量為1.0g時,汽缸內的混合氣實現充分燃燒,需要特別說明的是,這個空燃比實際上只是理論空燃比,實際上的空燃比並不是固定的,通常情況下,發動機的ECU控制空燃比的範圍大約在0~25.5,也就是說不同的負荷下,噴油量有大有小,噴油越多,功率越大,噴油越少,功率越低,話說如果空燃比是固定的,那麼發動機的輸出功率則只和轉速有關了。

    發動機ECU根據節氣門的開度控制噴油量

    我們腳下控制的“油門”實際上並不是控制噴油量,而是控制進氣量,控制節氣門翻版的開度,開度越大,進氣量越多,電噴發動機根據進氣溫度感測器、空氣流量感測器、氧感測器形成一系列的“閉環控制”,可以根據尾氣中的氧含量進行短期燃油噴油量修正,從而使發動機儘量處於理論空燃比附近,從而降低油耗。但是,在發動機並不是時時刻刻處於閉環控制,而在怠速、大腳油門急加速、低溫運轉等工況,發動機會處於開環控制,只根據進氣量和發動機的轉速、溫度等訊號透過ECU內固化的噴油量去噴油。

    當發動機有較高動力需求時,會進行加濃噴射,輸出功率會增加,而當發動機減少節氣門開度,會降低噴油量甚至停止噴油,此時發動機輸出功率會降低

    當我們急加速時,發動機轉速會提升,進氣量增大,ECU判斷有較大動力需求時,會進行加濃噴射,此時發動機的轉速雖然不會立即提升,但是由於發動機內噴油量增加,燃燒釋放的熱量會增大,因此,發動機的輸出功率也會增加。

    同樣,當我們以較高車速收油時,ECU判斷沒有動力需求,此時會減少噴油量,發動機輸出功率會降低。

    由於變速箱的存在,發動機轉速不同,但是負荷基本相同

    汽車以一定時速行駛時,所需要的功率是恆定的,掛上6檔時發動機轉速較低,而掛入3檔時,發動機轉速較高,但是由於負載是相同的(這裡暫不考慮傳動損失),因此,ECU會根據負荷需求自動調整噴油脈寬,實現恆定的動力輸出需求,比如發動機在高轉速時,噴油脈寬相對更小,而發動機在低轉速時,噴油脈寬會更大。當然,由於傳動損失,發動機在低檔位高轉速行駛時,動力損失較大,油耗較高。

  • 3 # 愛車大家說

    發動機轉速一定,不僅可以輸出不同的功率,還可以輸出不同的扭矩。由於目前家用車幾乎都是汽油車,所以我們就拿汽油車為例來解釋一下這個問題。

    發動機外特性

    上圖是一個發動機的外特性圖,藍線代表不同轉速下的最大扭矩,紅線代表不同轉速下的最大功率。而這兩條線是發動機能力的極限了,線以上的部分是發動機無法達到的,而線以下的部分是發動機力所能及的。

    同一轉速下節氣門開度決定了不同的輸出扭矩

    比如發動機在2000轉時油門踩10%最多能輸出25牛米的扭矩,踩20%最多能輸出50牛米的扭矩,踩30%最多能輸出75牛米的扭矩。如果把油門踩到底,那麼最多能輸出250牛米的扭矩,也就是該轉速下的最大輸出扭矩了。(只是做一個形象地對比,資料並不嚴謹)

    在這裡插個題外話:最大扭矩轉速不一定輸出最大扭矩,必須在油門踩到底的情況下才能輸出最大扭矩。

    為什麼同一個轉速下能輸出不同的扭矩呢?根本原因在於進氣量。節氣門開度越大進氣量就越大,進氣量越大噴油就越多,輸出扭矩就越大。所以在同一個轉速下節氣門開度決定了實際進氣量,當你把油門踩到底時節氣門徹底開啟,該轉速下的進氣量達到最大,就輸出該轉速下的最大扭矩。

    這裡要注意的是“該轉速下的最大扭矩”,而不是“發動機最大扭矩”。因為空氣也是有質量的,即使節氣門完全開啟也不可能保證所有轉速下氣缸內都能獲得同樣多的進氣量。

    比如一臺自吸發動機在4000轉可以輸出最大扭矩,這意思是節氣門完全開啟的情況下,在4000轉時氣缸進氣量達到最大。而其他轉速下雖然節氣門也完全打開了,但是由於空氣慣性等因素的影響進氣量都沒有4000轉時多,所以4000轉就是這臺發動機最大扭矩轉速。而在節氣門完全開啟時,不同轉速下的輸出扭矩是跟隨著外特性曲線走的。

    扭矩和功率的關係

    有這樣一個公式:

    功率=扭矩×轉速÷9550。

    由此可見功率和扭矩、轉速的乘積成正比。

    既然前面提到了同一轉速下可以輸出不同的扭矩,那麼根據功率=扭矩×轉速÷9550可以知道同一轉速下隨著扭矩的改變,輸出功率也在改變。

    我們還用這張圖舉例,還是2000轉,從圖中可以看到2000轉時最大輸出功率為60千瓦。也就是圖中綠色實線最頂端與紅線交匯處。你把油門踩到底,讓發動機轉速穩定在2000轉,那麼此時發動機輸出的功率就是60千瓦。

    而發動機2000轉時隨著油門的大小,其輸出功率也會改變。比如你把油門踩到20%,讓轉速穩定在2000轉,那麼此時發動機輸出功率就是5千瓦。油門踩到50%,讓轉速穩定在2000轉,那麼此時輸出功率就變成28千瓦了。如果你把油門踩到底,轉速穩定在2000轉,那麼此時發動機輸出功率就是60千瓦。(資料只為輔助說明,並不嚴謹)

    由此可見,相同轉速下節氣門開度不同就會導致輸出功率不同。

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