㈠ 如何理解發動機最大扭矩
扭矩」和「功率」這2個詞對於廣大汽車愛好者來說,可謂司空見慣,但是當有人問起發動機的「扭矩」和「功率」各代表什麼含義?它們之間又有何聯系?能准確回答出來的恐怕並不太多。
下面就和大家談談有關發動機「轉矩」和「功率」的一些內容。
一、「扭矩」
發動機通過飛輪對外輸出的扭矩稱為有效扭矩,用Te表示,單位為N·m。
有效扭矩與外界施加於發動機曲軸上的阻力矩相平衡。發動機通過飛輪對外輸出的功率稱為有效功率,用Pe表示,單位為kW。它等於有效轉矩與曲軸角速度的乘積。
發動機的有效功率可以用台架試驗方法測定,即用測功器測定有效轉矩和曲軸角速度,然後運用以下的公式便可計算出發動機的有效功率。
Pe=Te·(2∏·n/60)/1000=Te·n/9550(kW)
其中:Te——有效轉矩,N·m n——發動機轉速,r/min
有效扭矩的最大值稱為最大轉矩,有效功率的最大值稱為最大功率。
報刊上在介紹某一車型時,其技術參數中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。
而發動機銘牌上標明的功率及相應轉速則稱為額定功率和額定轉速,額定功率一般要小於最大功率,按照汽車發動機可靠性試驗方法的規定,汽車發動機應能在額定工況下能連續運行300—1000h。
關於扭矩和功率的含義,通俗一點講,扭矩好比百米賽跑選手在起跑點蹲撐,蓄勢待發,准備沖向前那一剎那的沖勁;而功率就是維持這股勁可以越跑越快,一直跑到終點的能力。
增大發動機的排量,就能提高Te和Pe。為了增大發動機排量,可增加氣缸數(如3缸變4缸),或者增加單位氣缸的容積(如增大氣缸內徑)。
二、正確理解發動機的「扭矩」和「功率」關系
發動機的扭矩、功率與曲軸轉速的變化規律可以通過發動機的台架試驗來得到,試驗時先保持發動機一定的節氣門開度,用測功器對發動機曲軸施加一定數值的阻力矩。
當發動機運轉穩定時,即阻力矩等於發動機發出的有效扭矩,這時可測得發動機轉速n和有效扭矩Te,然後根據Pe與Te和n的關系即可求出有效功率Pe來。用這種方法可以測得另一轉速下的Te與Pe,如此重復多次,即可得到一定節氣門開度下的Te、Pe和n的變化曲線。
如果改變節氣門開度,又可測得另一組特性曲線。當節氣門開度最大時,所得到的特性曲線稱為發動機外特性曲線(如圖),節氣門其
從圖中我們可以看出,當轉速為n2時,發動機發出最大扭矩。當轉速小於n2時,發動機燃燒不良,另外轉速降低,每個工作循環的時間增加,燃燒氣體與氣缸壁接觸時間增長,由於冷卻而產生的熱量損失更大,因而轉矩略小。
當轉速n2不斷增加時,由於進氣行程時間短,氣體流速高,阻力大,充氣量也減少,而摩擦損失又加大,故Te也隨之減少。當轉速達到n3時,有效功率Pe達到最大值,由於功率等於轉矩和轉速的乘積。在n1—n2范圍內,因為Pe與n都是漸漸增加的,其乘積自然也增加,故在轉速n1—n2范圍內Pe隨n的增加而增加。
在n2—n3范圍內,n雖繼續增加,但只卻逐漸降低,不過由於Pe降低較慢,故只是緩慢地增加,到n3時Pe達到最大值。轉速超過Pe時,雖然n是增加的,但由於Pe下降很快,故Pe也逐漸下降。
以上講的是發動機扭矩、功率與曲軸轉速三者之間的關系,為了讓大家能更好地理解上述內容,我們不妨再形象地打個比方:發動機的扭矩象徵其氣缸一口氣所能吸進的油氣量,這個吸氣量是會隨油門開度的加大和發動機轉速的逐漸升高而增加的,但是它不會一直變大上去,到了某一轉速它就會達到顛峰,這就是平時人們所說的最大扭矩。
發動機的轉速再上升,它就會逐漸下降,這是汽油發動機等內燃機在轉矩上的特色,也是最不理想的地方。 功率等於扭矩乘以轉速,它象徵在單位時間里發動機可吸進的油氣量。
所以,當發動機轉速逐漸上升到最大扭矩點時,每口氣吸進的油氣量和單位時間里的吸氣次數都在增加,因此功率一直上升;當轉速超過最大轉矩點後,盡管每口氣吸進的油氣量減少,但由於降幅不大且吸氣次數在增加,所以一直增加到最大功率點為止;當轉速超過最大功率點後,每口氣吸進的油氣量減少幅度要大於吸氣次數的增加幅度,所以功率開始減少。
三、如何比較不同發動機的優劣或強化程度 汽車所要求的發動機動力性指標Te和Pe是在一定轉速下得到的。不同汽車的使用要求不一樣,車速也不一樣(如載貨汽車和轎車使用的車速就不一樣),所對應的發動機轉速就不一樣,因此不同用途的發動機,即便在有效功率相等的情況下,它們所對應的轉速也是不一樣的,反言之即功率相等的發動機並不能符合所有車型的要求,還必須在考慮功率和扭矩的同時看其所對應的轉速,這樣才能全面看出發動機的動力性能指標Te和Pe是否符合要求。
而Te和Pe這兩項動力性指標並不能直接用來評價不同排量發動機的優劣或強化程度,即不是功率和扭矩大的發動機就好或強化程度就高,而是要看單位氣缸工作容積所發出的功率和扭矩。
TL和PL就是表示單位氣缸工作容積的扭矩和功率,使用這兩項指標才能比較出不同發動機的優劣或強化程度。
汽車發動機TL和PL的范圍:
汽油機:TL=600kPa—1000kPa PL=22kW/L—55kw/L
柴油機:TL=600kPa—900kPa PL=11kW/L—26kw/L
在額定工況下,發動機每升氣缸工作容積所發出的功率叫升功率。
PL=Pe/(Vh·i)(kw/L) 其中:Vh——氣缸工作容積(L) i——氣缸數
升功率標征單位氣缸工作容積的利用率,PL越大表示單位氣缸工作容積發出的功率越大,那麼當發動機功率一定時,PL越大發動機就越小,材料質量越小。
提高升功率的途徑主要有4個:
(1)增加充氣量燃料燃燒需要空氣,相對燃料而言,空氣更難進入氣缸。採用增壓技術或改善換氣過程(如減少進氣阻力)可提高充氣量。
(2)改善混台氣質量和燃燒質量在一定的空氣量下,空氣與油料混合均勻,燃燒充分,單位氣缸容積供熱量增多。
(3)提高發動機機械效率 減少機械損失才能增加有效功率的輸出。減少機械損失主要是減少各摩擦副的摩擦損失,其次是減少輔助機構的功率消耗和泵氣損失。
(4)適當提高轉速 主要是增加作功(或充氣)頻率,即增加單位時間的充氣量。但是提高發動機轉速除應考慮機械強度外,轉速增加,每循環的充氣量減少、機械損失增大、燃燒過程難以組織,即轉速提高,會使Pe下降,因此,增加轉速也要適度。
㈡ 為什麼潤滑油和冷卻水的溫度增高時,發動機機械損失功率將減少
潤滑油有最適宜的工作溫度,溫度過高和過低都不行。溫度低時候,潤滑油黏度增加,潤滑效果差。潤滑油溫度過高,會變質。
㈢ 發動機的機械損失包括什麼
機械損失是指當葉輪旋轉時,軸與軸封、軸與軸承及葉輪圓盤摩擦所損失的功率。
機械損失的組成:
一、摩擦損失
(1)活塞、活塞環和汽缸壁的摩擦損失。這部分損失占摩擦損失的主要部分,原因是滑動面積大、相對速度高、潤滑不夠充分。摩擦損失與活塞長度、活塞間隙以及活塞環數目和環的張力等結構因素有關。此外,在構造相同的情況下,還隨汽缸壓力、活塞速度以及潤滑油粘度的升高而增大。
(2)軸承與氣門機構的摩擦損失。包括所有主軸承、連桿軸承和凸輪軸軸承等的摩擦損失。這些軸承由於潤滑充分,摩擦損失不大,但隨著軸承直徑的增大和轉速的提高,軸頸圓周速度的增大,運動件慣性力增大,這部分損失將增大。
二、驅動附件損失
這里所指的附件,是指為保證發動機工作不可少的部件或總成,如水泵(風冷發動機中的風扇)、機油泵、噴油泵、分電器、調速器等;而一些不是每種發動機運轉所必要的總成,如發電機、汽車制動用的空氣壓縮機、轉向助力泵等,除非加以說明,一般不包括在內。有時規定空氣濾清器、散熱器、水冷發動機的冷卻風扇也不包括在機械損失之內,要根據具體情況或相關規定而定。
在某些二行程發動機中,還要加上驅動掃氣泵的損失;在機械增壓發動機中,還要加上增壓器的損失。
附件消耗的功率隨發動機轉速和潤滑油粘度的增加而增大。附件功率損失占機械損失比例較小。
(三)泵氣損失和風阻損失
泵氣損失即進、排氣過程所消耗的功。另外,還包括活塞、連桿、曲軸等零件在曲軸箱內高速運動時,為克服油霧、空氣阻力及曲軸箱通風等而消耗的一部分功,其數值較小,也不能單獨測定。
(四)機械損失各部分所佔的份額
①各種情況下,機件摩擦(活塞、曲柄連桿機構與凸輪軸系統)損失都佔有最大份額(50%~80%不等),柴油機的損失比例大於汽油機。
②附件消耗一般不超過10%。柴油機因有高壓噴油泵,損失比例大於汽油機。
③泵氣損失比例變化很大,在5%~40%之間變動。高速及汽油機低負荷時明顯加大;負荷對柴油機的影響較小。總體上汽油機低速、低負荷下的泵氣損失要比柴油機高得多。
望採納
㈣ 發動機的機械損失功率包括,三個方面急急急
1,泵氣損失;
2,發動機內部運動件的摩擦損失;
3,發動機帶動附件消耗的能量損失。
㈤ 發動機機械損失由哪幾部分組成
.摩擦損失、驅動附件損失、泵氣損失。
㈥ 倒拖法測發動機機械損失功率什麼原理
發動機在某一工況下穩定運行水溫油正常後,停油並將電力測功機轉換為電動機倒拖到給定內的轉速,並盡容量保持水溫和油溫不變,測功機消耗的功用來克服機械損失,測得的功率就是倒拖功率,也是該工況下的機械損失功率。
機械損失中,摩擦損失所佔的比例最大。摩擦損失與零件表面的潤滑情況、相對運動速度等因素有關;
如:氣缸壁與活塞環的摩擦、活塞的結構、裙部的幾何形狀、氣缸直徑與行程等。為了減少活塞處的摩擦損失,可採用減少活塞環的數目,減薄活塞厚度以減小慣性力,減少活塞裙部的接觸面積的方法。

(6)如何減少發動機機械損失擴展閱讀:
發動機運動件的摩擦功率以及驅動氣門機構風扇潤滑油泵和發電機等附件所消耗功率的總和稱為機械損失功率。作用於發動機活塞頂上的指示功只有通過活塞連桿組、曲軸等運動件傳遞到發動機輸出端時才能對外做功,在機械功的傳遞過程中必然存在著一系列的機械損失。發動機機械損失功率主要由機械摩擦損失、驅動附件損失和泵氣損失三部分組成。
發動機機械損失功率比和其他評價指標一樣,不僅可以評價整機的機械損失的大小,也可以評價各零部件的機械損失大小。
㈦ 什麼是發動機的機械損失它由哪些損失組成
發動機的機械損失主要是指發動機運動過程中機械摩擦損失、軸承摩擦損失、氣閥機構摩擦損失等損失。
望您採納!謝謝
㈧ 汽車發動機的機械損失包括那幾部分
1泵氣損失
2發動機內部運動件的摩擦損失
3發動機帶動附件消耗的能量損失。
㈨ 如何提高汽車發動機的效率
要提高汽車發動機的效率就是要減小摩擦,就是說潤滑油是關鍵作用,一品鑫的發動機修復劑。
㈩ 減少發動機內機械摩擦損失的途徑有哪些
汽車發動機及為復雜的機器,為了實現其有熱能到機械能的轉換,同時也為了回達到優異的性能指標,發答動機除了有高精密的零配件及嚴密的裝配外,而且不同的傳動件採用不同的潤滑方式來減少發動機在工作時,很多傳動件在很小間隙下作高速相對運動的。如:曲軸主軸頸與主軸承,曲柄銷與連桿軸承,凸輪軸與凸輪軸承,活塞、活塞環與氣缸壁面,配氣機構各運動副及傳動此輪副等。傳統減少摩擦力得方法除了硬體精密就是傳統的一套潤滑系統:
1.壓力潤滑:壓力潤滑是以一定的壓力把機油供入摩擦表面的潤滑方式來用於主軸承、連桿軸承及凸輪軸承等負荷較大的摩擦表面的潤滑;
2.飛濺潤滑:利用發動機工作時的運動件濺潑起來的油滴或油霧潤滑摩擦表面的潤滑方式,該方式主要用來潤滑負荷較輕的氣缸壁面和配氣機構的凸輪、挺柱、氣門桿及搖臂等零件的工作表面;
3.潤滑脂潤滑:通過潤滑脂嘴定期加註潤滑脂來潤滑零件的工作表面,如水泵及發動機軸承等來減少摩擦力;