发动机功率的影响因素

通机技术培训之六

题目：发动机功率的影响因素

培训时间：2009年8月18日

培训人：Mr. Ma

培训地址：102通机技术部项目组办公室

参加人员：垂直轴项目组

培训内容：

影响发动机功率的因素包括转速RPM、摩擦力Friction、总效率ηTOT 。

在只考虑转速影响的时候，功率随转速的变化呈现为一次线性关系（线1）。摩擦损失功率随转速变化规律如线2所示。另外，功率存在一定使用效率，必然导致一部分功率损失，这也是影响发动机功率的重要方面，如曲线3，根据守恒原则，L1=L2。

我们知道，提高进气效率可以提升功率，进气效率又与气体的流速有关，对小型汽油机来说，进入气体的流速在60-70m/s最佳。气体的流速决定于转速，相位（气门开闭时间），还有气门大小。那么气门大小的改变在系统平衡后会造成功率怎样的变化呢？根据气体流速公式

流速（cm/sq）=流量(cm3/s)/面积(square)

气门开启面积的增大，导致气体流速降低，进气效率降低，那么就需要更高的转速，来保证较高的进气效率，同时，低速段的功率也会相对减小。如上图所示。

也就是说，气门大小相对较大的发动机，能够产生更多的功率，对应的最大扭矩

也相对较高。值得注意的是，气门的大小并不是越大越好，不仅受到汽缸大小的限制，更重要的是要能够结合各部件的综合性能、匹配程度，发挥出最佳的工作状态。

发动机的设计是基于实际情况的要求来制定的。功率表现在发动机的转速，具体来说，功率决定了车子最高能跑多快；扭矩决定了车子的加速性、载重、爬坡的能力。对于高速机，其高速状态下的功率好，而低速状态下功率差，并且扭矩在其高转速时发挥的作用，那么设计中侧重于较大的功率输出；然而对于较大扭矩的发动机来说，要求扭矩变化平稳，重点是在转速如何低的情况下达到何种最大扭矩值。

随着转速的加快，功率达到其最大值，之后便逐渐下降，转速仍然能够继续增加。

但是受发动机结构的承受极限限制，转速将在某个值达到最大,一旦超过这个值，调速系统中的联动机构会将关闭阻风门，发动机熄火。

当超过最大负载功率时，由于发动机自身具备的调速功能，转速将下降，功率随之下降，由扭矩曲线特性可见，扭矩将上升，并在出现最大值时，工作于最佳状态。例如割草机一般是工作在3600转，由于外界工作环境的原因，需要更大的扭矩，此时调速系统将发动机转速下降，扭矩于是上升，大概在3000转时达到最大扭矩，满足外界负载的要求。

针对扭矩功率曲线时值得注意的几点：

1、曲线在最大扭矩突起的最高点越大越好，此时转速越低一般来说越好；

2、曲线在最大扭矩前后曲线越平顺越好；