汽車發動機功率和扭矩之間關係

2020-12-20 教員十一級

我們都知道汽車功率和扭矩二者之間關係換算,可以通過公式功率(kW)=扭矩(N.m)×轉速(rpm)/9550可以得出,通過以下幾張圖可以幫你更快了解它們之間關係:

圖1:愛麗舍部分參數
圖2:標緻408部分參數

從上面二張圖可以判斷功率(馬力)越大,扭矩也會變大。但是圖2中扭矩參數處於一個區間段範圍內,為什麼會這樣呢?

我們再來看下面二張圖:

圖3:發動機特性曲線(參考)
圖4:發動機特性曲線(參考)

圖3和圖4代表發動機外特性曲線,也就是在發動機最好的工作狀態下能使發動機發出最大功率的情況下測出來的。它表現的曲線特徵是∶功率曲線和扭矩曲線都呈現凸形曲線,但兩者表現是不一樣的。在汽油發動機外特性曲線中∶功率曲線在較低轉速下數值很小,但隨轉速增加而迅速增長,但轉速增加到一定區間後,功率增長速度變緩,直至最大值後就會下降,儘管此時轉速仍會繼續增長。

扭矩曲線則與功率曲線相反,它往往在較低轉速下就能獲得最大值,然後隨轉速上升而下降。

我們看出,自然吸氣的車的扭矩是隨著節氣門開度增大,轉數增加,直至達到發動機最大扭矩轉數。當發動機達到4000轉左右的時候發動機汽缸活塞運動的頻率是最佳的,這時出現最大扭矩點,但是隨著你油門深踩,進氣量增加這樣一個線性的增長來到達這個點,轉數繼續攀升只會越過換這個點,讓車速越來越高,而扭矩就呈遞減趨勢了,而渦輪增壓呢,當渦輪增壓器介入的時候不會到達最大扭矩,只會帶來扭矩的攀升,發動機的轉數一旦到達2500轉,渦輪就介入工作,這個時候汽車發動機就突然到達了這個最大扭矩的爆發點,而隨著油門深入,渦輪增壓器來不斷壓縮空氣進入汽缸,使汽缸內在一定轉速區間內都是充分燃燒,這個區間內發動機都會爆發出最大扭矩,所以它的扭矩區間比較廣,但是每臺發動機都是有極限的,轉速過高活塞運動過快燃燒就不會那麼太充分,所以在大於這個轉速區間之後發動機依然會呈現扭矩遞減的現象。

那麼對於渦輪增壓發動機來說,是不是峰值扭矩出現的愈早愈好?不一定!因為對於同一臺發動機來說,最大扭矩區間不一定相同,如果扭矩出現的愈早,那麼衰退的也會愈早。當然我們可以根據發動機外特性曲線得知,曲線在最大扭矩前後曲線段越長發動機平順越好,在轉速較低時出現最高扭矩汽車初期加速性能越好,在轉速較高時出現最高扭矩汽車中、後期加速性能越好。

現在對於汽車功率和扭矩之間的關係相信大家都應該看懂了吧。

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