發(fā)動機(jī)是汽車的“心臟”。一輛汽車性能的好壞,最主要體現(xiàn)在發(fā)動機(jī)上。什么是發(fā)動機(jī)的功率、扭矩、油耗率?如何衡量一臺發(fā)動機(jī)的好壞?消費者未必清楚。了解發(fā)動機(jī)的基本知識,可以幫助消費者在選擇和使用汽車時,心中有數(shù)。
發(fā)動機(jī)功率是如何標(biāo)定的?
標(biāo)定發(fā)動機(jī)功率是根據(jù)發(fā)動機(jī)的特性、用途以及壽命和可靠性等要求人為確定的。為了能充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)的動力性,又能保證發(fā)動機(jī)的工作可靠性和合理壽命,短期工作在最大功率附近的發(fā)動機(jī),標(biāo)定功率應(yīng)定得高一些,長期工作在最大功率附近的發(fā)動機(jī),標(biāo)定功率應(yīng)定得低一些。汽車用發(fā)動機(jī)經(jīng)常是在較小功率情況下工作,僅在汽車加速和上坡等情況下,才短期使用最大功率,一般標(biāo)定功率都較高。固定式發(fā)動機(jī)(如發(fā)電用發(fā)動機(jī)等),經(jīng)常在接近最大功率情況下工作,標(biāo)定功率就定得較低。同一種內(nèi)燃機(jī),用途和工作條件不同,標(biāo)定功率也不同。不同的標(biāo)定功率一般是靠控制噴油量或供給發(fā)動機(jī)的混合氣量來獲得的。進(jìn)行不同的控制之后,同是把節(jié)氣門全開,所得到的最大功率卻可以有很大差別。
此外,國家標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定,在給定標(biāo)定功率時,必須給出其相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
銘牌上標(biāo)明的功率、扭矩及油耗率的含義
發(fā)動機(jī)銘牌和產(chǎn)品說明書上所標(biāo)明的功率、扭矩、油耗率指的是發(fā)動機(jī)的有效功率、有效扭矩、有效油耗率的數(shù)值,是按規(guī)定把節(jié)氣門開到最大時,發(fā)動機(jī)所能發(fā)出的最大功率和最大扭矩、最低油耗率。
由于汽車發(fā)動機(jī)的標(biāo)定功率是適用于需要有短時間良好超負(fù)荷和加速性能的汽車,標(biāo)定值較高。為保證發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和使用壽命,使用時切勿長時間滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)。
有效扭矩是指發(fā)動機(jī)通過飛輪向外輸出的扭矩,單位為(N·m)。它表示發(fā)動機(jī)所能帶動的工作機(jī)械阻力(或阻力矩)的大小。對于汽車來說,有效扭矩是指曲軸通過飛輪傳給汽車傳動系的力矩。有效扭矩通常是由發(fā)動機(jī)臺架試驗(水力測功器、電測功器等)測得的。有效扭矩與外界施加于發(fā)動機(jī)曲軸上的阻力矩相平衡。發(fā)動機(jī)功率與扭矩和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是:兩臺發(fā)動機(jī)若轉(zhuǎn)速相等扭矩大者功率大,扭矩小者功率小;若扭矩相等,轉(zhuǎn)速高者功率大,轉(zhuǎn)速低者功率小。
燃油消耗率是指發(fā)動機(jī)輸出單位有效功率每小時內(nèi)所消耗的燃油量。顯然,兩臺發(fā)動機(jī)做相等的功,所消耗的燃料越少,經(jīng)濟(jì)性越好。
充氣系數(shù)與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)嗎?
混合氣或新鮮空氣充滿氣缸的程度用充氣系數(shù)來表示。充氣系數(shù)是指在進(jìn)氣過程中,實際進(jìn)入氣缸的混合氣或新鮮空氣的質(zhì)量,與在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和溫度狀態(tài)充滿氣缸的混合氣或新鮮空氣的質(zhì)量之比。它是衡量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣過程完善程度的重要參數(shù)。充氣系數(shù)越大,表明進(jìn)入氣缸內(nèi)的混合氣或新鮮空氣的量越多,發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率越大。充氣系數(shù)直接決定于進(jìn)氣終了時氣缸內(nèi)的壓力和溫度。壓力愈高,溫度愈低,則一定容積的氣體密度和質(zhì)量愈大。據(jù)試驗測定,發(fā)動機(jī)在中等轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時,充氣系數(shù)最大,而在其它轉(zhuǎn)速時則較小。因此,在駕駛車輛時,應(yīng)保持發(fā)動機(jī)在中等轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),以取得較大的充氣系數(shù),盡可能提高發(fā)動機(jī)的功率,降低油耗。
排量與功率的關(guān)系
活塞從下止點移動到上止點(或從上止點移動到下止點)所掃過的氣缸空間,叫做氣缸工作容積。從理論上講,每次排氣時,這一空間的廢氣應(yīng)該完全被活塞排出,所以氣缸工作容積也常稱為“活塞排量”。發(fā)動機(jī)排量(或發(fā)動機(jī)工作容積)是指發(fā)動機(jī)各缸工作容積之和。所謂汽車排量,實際上就是指發(fā)動機(jī)的總排量,也即發(fā)動機(jī)氣缸工作容積之和。單缸發(fā)動機(jī)的氣缸工作容積就等于發(fā)動機(jī)排量。多缸發(fā)動機(jī)排量則需通過計算而來。如果發(fā)動機(jī)的壓縮比和轉(zhuǎn)速相同,則它們的功率與發(fā)動機(jī)排量差不多成正比例。所以在一般情況下,發(fā)動機(jī)的排量愈大,它所能產(chǎn)生的功率也愈大。但影響功率大小的并不只有排量一項,還有平均有效壓力、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和沖程數(shù)等,發(fā)動機(jī)輸出功率是這些參數(shù)共同作用的結(jié)果。(楊萬凱 李西蜀)