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技术贴-浅谈发动机万有特性

责任编辑:gdmachine人气:4123发表时间:2017-06-08 10:30:49

有不少朋友提及“发动机外特性是100%油门开度下转速、扭矩、功率三者之间的关系特性,日常驾驶很少用到地板油,不能准确衡量动力输出”,确实是这样。

严格意义上,轮边动力才是车辆动力的最终决定因素,从发动机到车轮,中间经过整个传动系统。相应的,传统系统的效率和传动比会决定发动机能量的传输效果。在此,先不谈总的传动比、传动效率,先说说发动机的动力输出逻辑——也就是发动机标定。

相同转速不同负荷下(不同油门)对应功率扭矩大小——发动机万有特性(还包括燃油消耗),日常驾驶可以直观感受到。发动机外特性是衡量发动机可以达到的最大性能,是整个动力性能的基础反映,至于这个性能使用多少,就是标定来决定,这也是相同发动机有高低功率版的根本原因。

整车厂的发动机标定,主要通过调整点火提前角、喷油正时(包括喷油时机、喷油量)来达成动力、排放、经济性,乃至于NVH性能的统一、妥协。同时决定相同转速不同负荷下的功率、扭矩、燃油消耗形成发动机万有特性图。这个图上可以找到我们日常驾驶时各工况下对应的动力输出、油耗。



发动机万有特性曲线图,也叫MAP图;其中,平均有效压力是指单位气缸容积内所做的有效功,用来衡量发动机做功能力。

纵坐标有两部分组成,左侧纵坐标表示扭矩,右侧纵坐标表示缸压;横坐标表示转速。实线表示燃油消耗率,单位是g/kw;虚线表示功率。每一条实线和虚线上数值大小相同,所以也被称为等油耗率曲线、等功率曲线。

利用这张图,就可以找到同一转速下不同负荷的动力输出,正如上篇帖子里面有朋友@日免非车评论指出的部分负荷特性,也可以找到。每个转速下都有一个最大功率输出点,同时对应一个最大扭矩,此时的功率和扭矩就是“地板油”时的动力——外特性输出。

同时,也能看到部分负荷特征时,输出的功率扭矩基本成线性分布,可以这么理解——外特性的输出特征决定了部分负荷的输出特征。所以外特性可以比较准确的衡量发动机动力性。



万有特性曲线可以确定发动机最经济的工作区域,针对该款发动机,经济性最好的区域是图示黄圈位置。油耗最低,转速集中在2800-3200转,对应功率分布在25-32kw,扭矩在81-102N.m区间内。

每款发动机万有特性不一样,经济性区间也不一样,不能一概而论什么转速区间油耗低。



比如这款汽油机经济性最好的区间是1800-4100区间,对应功率涵盖17-46kw,扭矩86-120区间。就经济性来说,希望这个等油耗率曲线覆盖更大的转速区间,同时功率扭矩输出区间也尽可能大,这样可以覆盖更多的工况。

只是涉及到保密,公开渠道很难获得万有特性图。

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