㈠ 如何理解发动机最大扭矩
扭矩”和“功率”这2个词对于广大汽车爱好者来说,可谓司空见惯,但是当有人问起发动机的“扭矩”和“功率”各代表什么含义?它们之间又有何联系?能准确回答出来的恐怕并不太多。
下面就和大家谈谈有关发动机“转矩”和“功率”的一些内容。
一、“扭矩”
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∏·n/60)/1000=Te·n/9550(kW)
其中:Te——有效转矩,N·m n——发动机转速,r/min
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。
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),节气门其
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,但只却逐渐降低,不过由于Pe降低较慢,故只是缓慢地增加,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Pe下降很快,故Pe也逐渐下降。
以上讲的是发动机扭矩、功率与曲轴转速三者之间的关系,为了让大家能更好地理解上述内容,我们不妨再形象地打个比方:发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量,这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的,但是它不会一直变大上去,到了某一转速它就会达到颠峰,这就是平时人们所说的最大扭矩。
发动机的转速再上升,它就会逐渐下降,这是汽油发动机等内燃机在转矩上的特色,也是最不理想的地方。 功率等于扭矩乘以转速,它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。
所以,当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时,每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加,因此功率一直上升;当转速超过最大转矩点后,尽管每口气吸进的油气量减少,但由于降幅不大且吸气次数在增加,所以一直增加到最大功率点为止;当转速超过最大功率点后,每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度,所以功率开始减少。
三、如何比较不同发动机的优劣或强化程度 汽车所要求的发动机动力性指标Te和Pe是在一定转速下得到的。不同汽车的使用要求不一样,车速也不一样(如载货汽车和轿车使用的车速就不一样),所对应的发动机转速就不一样,因此不同用途的发动机,即便在有效功率相等的情况下,它们所对应的转速也是不一样的,反言之即功率相等的发动机并不能符合所有车型的要求,还必须在考虑功率和扭矩的同时看其所对应的转速,这样才能全面看出发动机的动力性能指标Te和Pe是否符合要求。
而Te和Pe这两项动力性指标并不能直接用来评价不同排量发动机的优劣或强化程度,即不是功率和扭矩大的发动机就好或强化程度就高,而是要看单位气缸工作容积所发出的功率和扭矩。
TL和PL就是表示单位气缸工作容积的扭矩和功率,使用这两项指标才能比较出不同发动机的优劣或强化程度。
汽车发动机TL和PL的范围:
汽油机:TL=600kPa—1000kPa PL=22kW/L—55kw/L
柴油机:TL=600kPa—900kPa PL=11kW/L—26kw/L
在额定工况下,发动机每升气缸工作容积所发出的功率叫升功率。
PL=Pe/(Vh·i)(kw/L) 其中:Vh——气缸工作容积(L) i——气缸数
升功率标征单位气缸工作容积的利用率,PL越大表示单位气缸工作容积发出的功率越大,那么当发动机功率一定时,PL越大发动机就越小,材料质量越小。
提高升功率的途径主要有4个:
(1)增加充气量燃料燃烧需要空气,相对燃料而言,空气更难进入气缸。采用增压技术或改善换气过程(如减少进气阻力)可提高充气量。
(2)改善混台气质量和燃烧质量在一定的空气量下,空气与油料混合均匀,燃烧充分,单位气缸容积供热量增多。
(3)提高发动机机械效率 减少机械损失才能增加有效功率的输出。减少机械损失主要是减少各摩擦副的摩擦损失,其次是减少辅助机构的功率消耗和泵气损失。
(4)适当提高转速 主要是增加作功(或充气)频率,即增加单位时间的充气量。但是提高发动机转速除应考虑机械强度外,转速增加,每循环的充气量减少、机械损失增大、燃烧过程难以组织,即转速提高,会使Pe下降,因此,增加转速也要适度。
㈡ 为什么润滑油和冷却水的温度增高时,发动机机械损失功率将减少
润滑油有最适宜的工作温度,温度过高和过低都不行。温度低时候,润滑油黏度增加,润滑效果差。润滑油温度过高,会变质。
㈢ 发动机的机械损失包括什么
机械损失是指当叶轮旋转时,轴与轴封、轴与轴承及叶轮圆盘摩擦所损失的功率。
机械损失的组成:
一、摩擦损失
(1)活塞、活塞环和汽缸壁的摩擦损失。这部分损失占摩擦损失的主要部分,原因是滑动面积大、相对速度高、润滑不够充分。摩擦损失与活塞长度、活塞间隙以及活塞环数目和环的张力等结构因素有关。此外,在构造相同的情况下,还随汽缸压力、活塞速度以及润滑油粘度的升高而增大。
(2)轴承与气门机构的摩擦损失。包括所有主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承等的摩擦损失。这些轴承由于润滑充分,摩擦损失不大,但随着轴承直径的增大和转速的提高,轴颈圆周速度的增大,运动件惯性力增大,这部分损失将增大。
二、驱动附件损失
这里所指的附件,是指为保证发动机工作不可少的部件或总成,如水泵(风冷发动机中的风扇)、机油泵、喷油泵、分电器、调速器等;而一些不是每种发动机运转所必要的总成,如发电机、汽车制动用的空气压缩机、转向助力泵等,除非加以说明,一般不包括在内。有时规定空气滤清器、散热器、水冷发动机的冷却风扇也不包括在机械损失之内,要根据具体情况或相关规定而定。
在某些二行程发动机中,还要加上驱动扫气泵的损失;在机械增压发动机中,还要加上增压器的损失。
附件消耗的功率随发动机转速和润滑油粘度的增加而增大。附件功率损失占机械损失比例较小。
(三)泵气损失和风阻损失
泵气损失即进、排气过程所消耗的功。另外,还包括活塞、连杆、曲轴等零件在曲轴箱内高速运动时,为克服油雾、空气阻力及曲轴箱通风等而消耗的一部分功,其数值较小,也不能单独测定。
(四)机械损失各部分所占的份额
①各种情况下,机件摩擦(活塞、曲柄连杆机构与凸轮轴系统)损失都占有最大份额(50%~80%不等),柴油机的损失比例大于汽油机。
②附件消耗一般不超过10%。柴油机因有高压喷油泵,损失比例大于汽油机。
③泵气损失比例变化很大,在5%~40%之间变动。高速及汽油机低负荷时明显加大;负荷对柴油机的影响较小。总体上汽油机低速、低负荷下的泵气损失要比柴油机高得多。
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㈣ 发动机的机械损失功率包括,三个方面急急急
1,泵气损失;
2,发动机内部运动件的摩擦损失;
3,发动机带动附件消耗的能量损失。
㈤ 发动机机械损失由哪几部分组成
.摩擦损失、驱动附件损失、泵气损失。
㈥ 倒拖法测发动机机械损失功率什么原理
发动机在某一工况下稳定运行水温油正常后,停油并将电力测功机转换为电动机倒拖到给定内的转速,并尽容量保持水温和油温不变,测功机消耗的功用来克服机械损失,测得的功率就是倒拖功率,也是该工况下的机械损失功率。
机械损失中,摩擦损失所占的比例最大。摩擦损失与零件表面的润滑情况、相对运动速度等因素有关;
如:气缸壁与活塞环的摩擦、活塞的结构、裙部的几何形状、气缸直径与行程等。为了减少活塞处的摩擦损失,可采用减少活塞环的数目,减薄活塞厚度以减小惯性力,减少活塞裙部的接触面积的方法。

(6)如何减少发动机机械损失扩展阅读:
发动机运动件的摩擦功率以及驱动气门机构风扇润滑油泵和发电机等附件所消耗功率的总和称为机械损失功率。作用于发动机活塞顶上的指示功只有通过活塞连杆组、曲轴等运动件传递到发动机输出端时才能对外做功,在机械功的传递过程中必然存在着一系列的机械损失。发动机机械损失功率主要由机械摩擦损失、驱动附件损失和泵气损失三部分组成。
发动机机械损失功率比和其他评价指标一样,不仅可以评价整机的机械损失的大小,也可以评价各零部件的机械损失大小。
㈦ 什么是发动机的机械损失它由哪些损失组成
发动机的机械损失主要是指发动机运动过程中机械摩擦损失、轴承摩擦损失、气阀机构摩擦损失等损失。
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㈧ 汽车发动机的机械损失包括那几部分
1泵气损失
2发动机内部运动件的摩擦损失
3发动机带动附件消耗的能量损失。
㈨ 如何提高汽车发动机的效率
要提高汽车发动机的效率就是要减小摩擦,就是说润滑油是关键作用,一品鑫的发动机修复剂。
㈩ 减少发动机内机械摩擦损失的途径有哪些
汽车发动机及为复杂的机器,为了实现其有热能到机械能的转换,同时也为了回达到优异的性能指标,发答动机除了有高精密的零配件及严密的装配外,而且不同的传动件采用不同的润滑方式来减少发动机在工作时,很多传动件在很小间隙下作高速相对运动的。如:曲轴主轴颈与主轴承,曲柄销与连杆轴承,凸轮轴与凸轮轴承,活塞、活塞环与气缸壁面,配气机构各运动副及传动此轮副等。传统减少摩擦力得方法除了硬件精密就是传统的一套润滑系统:
1.压力润滑:压力润滑是以一定的压力把机油供入摩擦表面的润滑方式来用于主轴承、连杆轴承及凸轮轴承等负荷较大的摩擦表面的润滑;
2.飞溅润滑:利用发动机工作时的运动件溅泼起来的油滴或油雾润滑摩擦表面的润滑方式,该方式主要用来润滑负荷较轻的气缸壁面和配气机构的凸轮、挺柱、气门杆及摇臂等零件的工作表面;
3.润滑脂润滑:通过润滑脂嘴定期加注润滑脂来润滑零件的工作表面,如水泵及发动机轴承等来减少摩擦力;