（已结贴）2011-06-29-工控擂台-汽油机的转矩是否会随着转速的增大而增大？ 点击：2164 | 回复：13
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汽油机的速度特性
1．定义：
当汽油机的节气门开度一定，其有效功率Pe、有效转矩Ttq、耗油率be等性能指标随转速变化而变化的关系称为速度特性。
2．测取方法：
节气门开度保持不变，功器的负荷，在不同转速下测出各稳定工况的有效功率Pe、有效转矩Ttq、耗油率be、小时耗油量B的数值。
3．速度特性的分类
速度特性包括外特性和部分速度特性。外特性是指节气节门全开时所测得的速度特性。部分速度特性指节气门部分开启时所测得的速度特性。
4．外特性曲线
汽油机的外特性曲线。
（1)有效转矩Ttq曲线 由公式Ttq=k2ηvηiηm/α知，有效转矩Ttq随转速的变化取决于ηiηvηm/α随转速的变化。ηiηvηm随n的变化关系。
充气效率ηv──ηv是在某一转速时最大
指示热效率ηi──某一转速时，ηi有最高值。
机械效率ηm──当转速提高时，因机械损失大机械效率ηm降低。（但随负荷上升而上升）
在节气门开度一定时，α值基本不随转速而变化。
综合起来，转速由低逐渐升高，指示热效率ηi、充气系数ηv均上升，虽然机械效率ηm略有下降，但总趋势是Ttq上升，到某一点取得最大值。随着转速继续上升，由于ηi、ηm、ηv均下降，致使有效转矩Ttq迅速下降，变化较陡。
（2）有效功率Pe曲线 由功率Pe=Ttqn/9550公式或知，当转速提高时，开始转矩Ttq也增加，所以P迅速上升，直到转矩Ttq到最大值以后，Pe上升变得较平缓，当Ttqn达最大值时，Pe达到最大值，此后转速再增加，已抵不过Ttq的下降，故Pe开始下降。
（3）耗油率be曲线（be=k/ηiηm）综合ηi、ηm的变化，be在中间某一转速时最低。当转速高于此转速时，ηi、ηm随转速上升同时下降，be增加。当转速低于此转速，因ηi上升弥补不了ηm的下降be也上升，总之be曲线变化不大，较平坦。
外特性代表了汽油机的最高动力性能。外特性因试验条件不同，又分为：
使用外特性，试验时发动机带全部附件，所输出的校正有效功率称为净功率。
发动机仅带维持运转所必须的附件所输出的校正有效功率称为总功率。我国发动机特性数
据多属于这一种。
扭力*转速*n=功率
n为一个常数。功率，用来描述发动机做功的多少。如果功率越大，就证明发动机在单位时间内做功能力越强，那么能给汽车提供的动能也越大。汽车自然也就跑得更快了。扭力是用来描述发动机曲轴转动的力度。打个比方就好像我们用扳手拧螺丝，如果我们对扳手用力越大，那么螺丝受到的扭力也就越大，反之受到的扭力就越小。所以扭力是用来描述一个旋转轴的转动力矩的。我们从扭力的单位（牛*米）也可以很容易理解出它的意义。所谓XX牛米的扭力，就是相当于给一个长度为1米的扳手施加XX牛的力去拧螺丝，此时螺丝就是受到了XX牛米的扭力开始转动。这就意味着，扭力越大，给汽车提供的牵引力就越大，根据牛顿定律就很容易得出，发动机扭力越大汽车加速越快，而且拖拽能力也越强。
转速，我们平常描述它的单位是XX转/分钟。意思就是每分钟曲轴转XX圈。所以在档位不变的情况下，发动机转速提高，汽车速度也就随之提高了。
了解了扭力和转速以后，我们再通过上式来分析扭力，转速，功率三者的相互关系吧。从上式可以看出功率是扭力和转速的乘积。而发动机的功率是由能量决定的。在相同发动机条件下汽缸内燃烧的汽油放出的能量越多，那么功率也就越大。所以说大排量的发动机功率都很大，因为发动机排量越大，吸入汽缸的汽油和空气就越多，那么燃烧释放出来的能量也就越大了。所以一台发动机的功率取决于排量的大小和发动机把燃烧产生热能转换成机械能的能力的大小。从上式可以分析出，在功率一定的情况下，扭力越大转速就越低；扭力越小转速就越高。有了这个特性，我们就可以根据汽车的用途来调校汽车发动机了。
如果我需要这台汽车跑得快，那么我就可以在设计调校的时候让发动机的额定转速提高，但此时扭力就会下降，所以加速能力也会减弱。如果我要汽车拉得多，我们就可以把额定转速降低，这样扭力就更大，牵引力也就更强，加速也更快。但由于转速有限，所以速度加到一定程度就达到了额定转速，极速并不见得很快。
这样我们就很容易理解，为什么货车发动机的转速那么低（3000转/分钟左右）轿车的转速那么高（6000转/分钟左右）的原因了吧。而即便同是轿车，根据用户的需求，其扭力和转速调校也有不同。大家都知道，美国车起步加速很有劲，可速度超过120KM/H再加速就有点困难了。但相同排量的欧洲车或者日本车，起步可能疲软一点，但到了100KM/H甚至150KM/H的速度还能感觉到车速在加快。所以很明显，美国车的发动机偏向于低转速，大扭力，因为美国车车身大，重量也大，必须要有很强的扭力才能牵引汽车灵活的运动；而日本车，本身车体小巧，所以可以使用高转速发动机，让汽车加速的时间能持续更长跑得更快。更深一点了解的话，不同的发动机在不同的转速情况下，扭力也是不一样的，这也跟发动机调校有关。如果这台车注重头段加速，那么在调校发动机的时候就要试图让扭力在低转速时就开始爆发；如果要注重尾段加速，那么就要试图让扭力在高转速的时候爆发。总之发动机的调校转速，扭力的选择配合，都是根据汽车的用途和针对的客户群体来制定的。所以在选购汽车的时候，也可以根据自己的喜好或用途来比较不同品牌的发动机参数。如果经常在城市开车，起步停车很频繁的话，那就需要发动机在低转速时扭力强劲；如果经常驾车走高速，那就应当选择高转速发动机，让车在高转速的时候更有劲。
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。 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。
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。
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