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六驱越野车发动机扭矩与功率的关系
一、“扭矩”8 U, m2 O; v- e7 P
发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩,用Te表示,单位为N•m。有效扭矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。
发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效功率,用Pe表示,单位为kW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。
发动机的有效功率可以用台架试验方法测定,即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度,然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。
Pe=Te•(2*Pi*n/60)/1000=Te•n/9550(kW)
其中:Te——有效转矩,N•m n——发动机转速,r/min7 }$ k2 m- E2 E+ X.
有效扭矩的最大值称为最大转矩,有效功率的最大值称为最大功率。
报刊上在介绍某一车型时,其技术参数中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而发动机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速。
额定功率一般要小于最大功率,按照汽车发动机可靠性试验方法的规定,汽车发动机应能在额定工况下能连续运行300—1000h。
关于扭矩和功率的含义,通俗一点讲,扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑,蓄势待发,准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快,一直跑到终点的能力。增大发动机的排量,就能提高Te和Pe。为了增大发动机排量,可增加气缸数(如3缸变4缸),或者增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。
二、正确理解发动机的“扭矩”和“功率”关系
发动机的扭矩、功率与曲轴转速的变化规律可以通过发动机的台架试验来得到,试验时先保持发动机一定的节气门开度,用测功器对发动机曲轴施加一定数值的阻力矩。当发动机运转稳定时,即阻力矩等于发动机发出的有效扭矩,这时可测得发动机转速n和有效扭矩Te,然后根据Pe与Te和n的关系即可求出有效功率Pe来。用这种方法可以测得另一转速下的Te与Pe,如此重复多次,即可得到一定节气门开度下的Te、Pe和n的变化曲线------速度特性。如果改变节气门开度,又可测得另一组特性曲线。当节气门开度最大时,所得到的特性曲线称为发动机外特性曲线(如图),
其从图中我们可以看出,当转速为n2时,发动机发出最大扭矩。当转速小于n2时,发动机燃烧不良,另外转速降低,每个工作循环的时间增加,燃烧气体与气缸壁接触时间增长,由于冷却而产生的热量损失更大,因而转矩略小。当转速n2不断增加时,由于进气行程时间短,气体流速高,阻力大,充气量也减少,而摩擦损失又加大,故Te也随之减少。当转速达到n3时,有效功率Pe达到最大值,由于功率等于转矩和转速的乘积。在n1—n2范围内,因为Pe与n都是渐渐增加的,其乘积自然也增加,故在转速n1—n2范围内Pe随n的增加而增加。在n2—n3范围内,n虽继续增加,但Te却逐渐降低,不过由于Te降低较慢,故只是Pe缓慢地增加,到n3时Pe达到最大值。转速超过Pe时,虽然n是增加的,但由于Te下降很快,故Pe也逐渐下降。
先扭矩在功率,这样就容易记住了。