再谈发动机的功率与扭矩
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再谈发动机的功率与扭矩
有网友问,是什么决定引擎的扭力和马力,缸径与行程对马力有什么影响。
首先谈谈马力。我们知道,马力表示的是功率,也就是单位时间内做功的多少。如果用N表示功率,N=W/t,其中W是功,t是时间。而功可以用力与位移的乘积来表示。就是我们熟悉的物理公式:W=FScosa 其中F表示力,S 表示位移,而a是力的方向与位移方向之间的夹角。在研究汽车发动机活塞做功时,主要讨论F和S对W的影响。
在发动机中,F是与活塞面积和气缸内压强相关的。F=PA,P是气缸内的压强,燃料燃烧产生的压强越大,F就越大;A是活塞顶的面积,我们都知道计算圆面积的公式:A=3.14159D2/4(其中D是缸径)。因此,缸径越大,A就越大,从而F就越大。
而S是活塞的行程,也就是活塞往复运动的位移,等于从上止点运动到下止点所经过的距离。S越大,W就越大。
功率是单位时间内做功的多少,所以还要考虑做功的快慢。同样缸径和行程的发动机,如果转速不同,马力也是不同的。转速快的马力大。
就是说,衡量发动机马力的主要因素有四个、气缸压强、活塞截面积、活塞行程和发动机转速。其中活塞截面积与行程与我们熟悉的名词"排量"直接相关。活塞截面积与行程的乘积AS是一个缸的排量,如果发动机有n个相同的气缸,它的排量就是nAS。
扭矩表示使物体加速转动的能力。一般来讲,汽车发动机的马力大通常扭矩也大。如果用扭矩来表示功率,可以写成公式:N=Mw,M是扭矩,w是转动的角速度。也就是
说,刚才我们说扭矩大马力也大的前提是转速相同。如果在马力相同的情况下,扭矩与
转速就成反比,转速高的发动机扭矩就会比较小。
车汇通
2002年6月26日
汽车学堂发动机功率(马力)
2009-03-02 10:56:27 好车网
对该发动机的性能通常有两个项目表示,一个是功率,一个是扭矩。1马力(Ps)= 0.73549875千瓦(Kw)。那么马力或者说功率到底反映了一部车的发动机那个方面呢?扭矩又是什么呢?
功率的定义是:单位时间内所作的功。换句话说,对车子来讲,就是在一定的时间内所产生供给车子运动的能量多寡。再打个比方,同样的工作量,有人可能很快做完,有人很慢,做得快的人表示他在每一段时间内所完成的工作量,一定比慢的人多,我们称之为工作效率高。相同的,在同样时间内,能够提供越多能量的引擎,它的功率越大,也就是马力越大。
一般都说“马力大的车比较够力”,当然,马力的确和引擎的出力有关,但是我们可以就一个简单的物理学公式,认识马力(功率)、力量与速度间的关系。式子是这样的:功率=力量*速度。举例来说,一个很有力的人,能在5分钟内搬5包白米爬三层楼;而另一个人比较没力,但脚程很快,同样的路程虽只能搬一包白米,却能在1分钟达成。经计算,有力但走得慢的人,和没力但走得快的人,其实功率是一样的。所以同样是300hp马力的车,跑车就能有很高的极速,而货车则有很大的载重量。
上图为东风日产骐达的发动机功率和扭矩曲线图,从上图的功率曲线图我们可以分析出:骐达的发动机按照转速可分为四个区间:1000~2400转、2400~3000转、3000~4400转、4400~6400转。在1000~2400转和3000~4400转两个区间内,速度提升比较快,是提速的最佳时机;在2400~3000转之间是,提速感觉略显肉一些;而在4400转以上,油门踩下去,速度的提升很小。但是扭矩最大值出现在3600~4400转之间,由于功率曲线的斜率比较小,所以在加速时提速比较慢。由此可见,骐达更适合在城市路段行驶,在高速路段,会带来提速比较肉的感觉。
汽车学堂发动机扭矩
2009-03-02 13:59:08 好车网
前面小编讲到,衡量汽车发动机性能的两大标准一个是功率,一个就是扭矩,功率是在一定的时间内所产生供给车子运动的能量多寡,那么扭矩是什么呢?
扭矩是发动机性能的一个重要参数,是指发动机运转时从曲轴端输出的平均力矩,俗称为发动机的“转劲”。扭矩越大,发动机输出的“劲”越大,曲轴转速的变化也越快,汽车的爬坡能力、起步速度和加速性也越好。扭矩随发动机转速的变化而不同,转速太高或太低,扭矩都不是最大,只在某个转速时或某个转速区间内才有最大扭矩,这个区间就是在标出最大扭矩时给出的转速或转速区间。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速
的提高,扭矩反而会下降。扭矩的单位是牛顿·米(N·m)或公斤·米(Kg·m)。
骐达发动机功率、扭矩曲线图
仍以之前我们在讲解发动机功率时看到的骐达发动机的功率、扭矩曲线图为例,从图中我们可以看到:骐达的发动机扭矩曲线为不是很明显的双峰值。在1000~2300转和2900~3600转两个转速区间内提速比较快。在1000~2300转之间,可以获得较好的起步提速效果。在2900~3600转时,可以获得比较强劲的动力输出,缩短提速时间。因此,在2500转左右换挡比较合适。同时,两个适合加速的时段转速都不是很高,保证了中低转速下速度的提升。
引擎扭力大小既是指出力大小,当然扭力就与车辆的加速性有关,并且与爬坡、载重能力(载重能力还牵涉底盘设定) 相关。不同的引擎设计,就会有不同的扭力输出特性,有些引擎是低转速扭力较大,有些高转速扭力较大,有些涡轮增压有全速域大扭力的高原式扭力输出特性。在一般使用状态下,汽车多在市区以低速行驶,或是在高速公路上以高档位做高速行驶,此时引擎多在中低转速下运转,所以低转速高扭力的引擎,最适合一般日常使用。然而,对于常使用高转速的竞技用车,多采用强调高转速大扭力的引擎。
发动机的最大扭矩与发动机的进气系统、供油系统和点火系统的设计有关,在某一转速下,这些系统的性能匹配达到最佳,就可以达到最大扭矩。另外,发动机的功率、扭矩和转速是相关联的,具体关系为:功率=K×扭矩×转速,其中K是转换系数。选择发动机时也要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。比如,北京冬夏都有必要开空调,在选择发动机功率时就要考虑到不能太小;只是在城市环路上下班交通用车,就没有必要挑过大马力的发动机。尽量做到经济、合理选配发动机。