汽車的發(fā)動機動力_汽車發(fā)動機動力降低是什么原因
我們經(jīng)常聽說某某發(fā)動機很強大,性能如何如何的好;某某發(fā)動機低速扭矩好,起步有力;某某發(fā)動機熱效率高,非常省油......等等。每年世界上還有沃德十佳發(fā)動機評比。那么發(fā)動機的好壞是如何評價的呢?下面我們就來說說評價發(fā)動機的一些主要性能指標。
發(fā)動機的性能指標用來表征發(fā)動機的性能特點,并作為評價各類發(fā)動機性能優(yōu)劣的依據(jù)。一般有動力性指標、經(jīng)濟性指標、強化指標、緊湊性指標、環(huán)境指標、可靠性指標、耐久性指標、工藝性指標、內(nèi)燃機速度特性等。以下分別說說。
一、動力性指標
動力性指標是表征發(fā)動機作功能力大小的指標,一般用發(fā)動機的有效轉(zhuǎn)矩、有效功率、轉(zhuǎn)速和平均有效壓力等作為評價發(fā)動機動力性好壞的指標。
1、有效轉(zhuǎn)矩
發(fā)動機對外輸出的轉(zhuǎn)矩稱為有效轉(zhuǎn)矩,即發(fā)動機的扭矩。一般發(fā)動機的扭矩越大,它的加速能力和爬坡能力越強。一般發(fā)動機的缸徑越大,活塞行程越長,發(fā)動機的扭矩也越大。這也是大排量發(fā)動機扭矩更大的原因之一。
2、有效功率
發(fā)動機在單位時間對外輸出的有效功稱為有效功率,即發(fā)動機的功率,它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。發(fā)動機功率是發(fā)動機性能最重要的指標,汽車的最高車速就是由發(fā)動機功率決定的。
發(fā)動機功率有總功率和凈功率之分。總功率是指發(fā)動機不帶任何附屬設(shè)備時發(fā)出的功率,而凈功率是指發(fā)動機帶上包括發(fā)電機、水泵、風扇、轉(zhuǎn)向助力泵、空調(diào)壓縮機等所有的附屬設(shè)備,從飛輪上輸出的功率。顯然,凈功率對我們更有實際意義。但是有些汽車廠家虛標發(fā)動機功率,在銘牌上標注的是總功率。看起來數(shù)據(jù)挺高,但動力并沒有那么強。
3、發(fā)動機轉(zhuǎn)速
發(fā)動機曲軸每分鐘的回轉(zhuǎn)數(shù)稱為發(fā)動機轉(zhuǎn)速。發(fā)動機轉(zhuǎn)速的高低,關(guān)系到單位時間內(nèi)作功次數(shù)的多少或發(fā)動機有效功率的大小,即發(fā)動機的有效功率隨轉(zhuǎn)速的不同而改變。因此,在說明發(fā)動機有效功率的大小時,必須同時指明其相應的轉(zhuǎn)速。
4、平均有效壓力
單位氣缸工作容積發(fā)出的有效功稱為平均有效壓力,平均有效壓力越大,發(fā)動機的作功能力越強。現(xiàn)在很多發(fā)動機都采用了渦輪增壓,它的平均有效壓力就要高于自然吸氣的發(fā)動機。
二、經(jīng)濟性指標
發(fā)動機經(jīng)濟性指標包括有效熱效率和有效燃油消耗率等。
1、有效熱效率
燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為有效功的百分數(shù)稱為有效熱效率。有效熱效率越高,發(fā)動機的經(jīng)濟性越好。現(xiàn)在發(fā)動機的熱效率都在30%~40%之間,一般柴油機的熱效率要高于汽油機。現(xiàn)在發(fā)動機的熱效率已經(jīng)達到了一個瓶頸,很難再提高了。所以很多國家都在扶持新能源汽車,逐漸的限制燃油發(fā)動機的生產(chǎn)。
2、有效燃油消耗率
發(fā)動機每輸出 1kW 的有效功所消耗的燃油量稱為有效燃油消耗率,有效燃油消耗率越低,經(jīng)濟性越好。
三、強化指標
強化指標是指發(fā)動機承受熱負荷和機械負荷能力的評價指標,一般包括升功率和強化系數(shù)等。
1、升功率
發(fā)動機在標定工況下,單位發(fā)動機排量輸出的有效功率稱為升功率。升功率大,表明每升氣缸工作容積發(fā)出的有效功率大,發(fā)動機的熱負荷和機械負荷都高。
2、強化系數(shù)
平均有效壓力與活塞平均速度的乘積稱為強化系數(shù)。
四、緊湊性指標
緊湊性指標是用來表征發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)緊湊程度的指標,通常用比容積和比質(zhì)量衡量。
1、比容積
發(fā)動機外廓體積與其標定功率的比值稱為比容積。
2、比質(zhì)量
發(fā)動機的干質(zhì)量與其標定功率的比值稱為比質(zhì)量。干質(zhì)量是指未加注燃油、機油和冷卻液的發(fā)動機質(zhì)量。
顯然,發(fā)動機的比容積和比質(zhì)量越小,發(fā)動機結(jié)構(gòu)越緊湊。
五、環(huán)境指標
環(huán)境指標用來評價發(fā)動機排氣品質(zhì)和噪聲水平。它關(guān)系到人類的健康及其賴以生存的環(huán)境。各國政府都制定出嚴格的控制法規(guī),以期消減發(fā)動機排氣和噪聲對環(huán)境的污染。中國現(xiàn)階段實施的是國五標準,在2020年即將實行國六標準,到那時發(fā)動機的排氣污染又會有大幅度的下降。
六、可靠性指標
可靠性指標是表征發(fā)動機在規(guī)定的使用條件下,正常持續(xù)工作能力的指標。評價可靠性的指標有首發(fā)故障行駛里程、平均故障間隔里程、主要零件的損壞率等。
七、耐久性指標
耐久性指標是指發(fā)動機主要零件磨損到不能繼續(xù)正常工作的極限時間。通常用發(fā)動機的大修里程,即發(fā)動機從出廠到第一次大修之間汽車行駛的里程數(shù)來衡量。現(xiàn)在絕大多數(shù)的發(fā)動機的大修里程都在二十萬公里以上,對于普通的家用轎車來說,終身不用大修是可以實現(xiàn)的。
八、工藝性指標
工藝性指標是指評價發(fā)動機制造工藝性和維修工藝性好壞的指標。發(fā)動機結(jié)構(gòu)工藝性好,則便于制造,便于維修,就可以降低生產(chǎn)成本和維修費用。
九、發(fā)動機特性
發(fā)動機性能指標隨調(diào)整狀況及運行工況而變化的關(guān)系稱為發(fā)動機特性。對于汽油機有速度特性和負荷特性。發(fā)動機的有效功率 、有效轉(zhuǎn)矩和有效燃油消耗率隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系稱為汽油機速度特性。發(fā)動機轉(zhuǎn)速固定,每小時耗油量和有效燃料消耗率隨負荷變化的關(guān)系稱為汽油機的負荷特性。
發(fā)動機的速度特性是非常復雜的概念,分析它可以深刻的理解發(fā)動機功率、扭矩、油耗三者之間的關(guān)系,對于我們認識發(fā)動機,更好的使用發(fā)動機都有很好的指導意義。