发动机工况图中的陷阱

乔东北

发动机（也称内燃机）的特性曲线分为速度特性曲线、负荷特性曲线和万有特性曲线，它们是通过试验台测得数据，然后经过整理后绘制出来的。研究特性曲线是为了分析不同工况下发动机的动力性能和经济性能、运行稳定性和适应性，从而确定发动机的正常工作范围和适宜的工作区域。

发动机的速度特性曲线表现了在正常工作温度、正常点火提前角、最佳燃料供给情况下，发动机的有效扭矩、有效功率和有效燃油消耗率这三个与车辆的实际使用息息相关的参数随发动机转速变化而变化的关系。在测定速度曲线的时候，工程师会保持功率调节机构（对于汽油发动机，即指节气门）在某一位置不变。我们平常所最经常从厂家那里看到的工况图，就是指在节气门全开的情况下所测得的速度特性，也称发动机的外速度特性，它表示发动机工作时的最大功率界限。当节气门仅以一定比例打开时所测得的速度特性称为部分速度特性。

获得发动机外特性曲线的一个先决条件就是要节气门全开，而对于我们现在所普遍使用的电喷发动机，其油门踏板的功用就是控制节气门所打开的程度（即节气门开度），因此可以知道，只有在我们将油门踏板完全踩到底的时候（此时节气门全开），发动机的实际运转状况才可能和厂家所给出的工况图吻合。而将油门踏板完全踩到底这种情况，在我们实际的驾驶中是几乎不可能出现的。也就是说，如果希望根据工况图来确定某款发动机实际应用中输出最大功率和最大扭矩时的转速，那么我们需要的并不是发动机的外特性曲线，而应该具体分析节气门在某一开度时的部分特性曲线。








上面左、右两图分别为发动机的有效转矩Me和有效功率Ne在外特性和部分特性时的变化趋势对比，图中标明1的曲线为外特性曲线，标明2的为节气门开度不同的几条部分特性曲线。根据对比图我们可以看出，厂家所提供的工况图和实际驾驶时发动机的速度特性并不相同，当节气门开度不同时，尽管变化趋势相似，但最大有效扭矩和最大有效功率所出现的转速都是不同的，发动机的负荷和功率、扭矩的变化并不是线性的关系。因此，利用发动机工况图，可以大致评判出发动机的最大有效转矩和最大有效功率可能出现的转速范围，并进一步推测出在实际的驾驶情况下能够获得最佳动力性能和最经济油耗的转速区间。

陷阱二：获得最佳燃油消耗率的转速应该看区间而不是看点





上图是厂家所提供的富康发动机的工况图，图中除了有效功率（绿）和有效扭矩（红）曲线外，还提供了一条燃油消耗率（黄）的变化曲线。根据在“陷阱一”中我们得到的结论，这条燃油消耗率曲线也应是在节气门全开的情况下得到的数据，而当实际驾驶时，由于节气门的开度不同，因此这条燃油消耗率的曲线也将发生较大变化。因此，我们仅根据工况图中的燃油消耗率曲线去讨论在哪个转速点下行驶或更换挡位可以获得最好的燃油经济型，这是不准确的。选择合理的换挡转速的确可以在一定程度上降低燃油消耗，但是按照厂家提供的工况图，我们仅能得到一个和实际较接近的经济转速区间。因此，只要我们保持长期在这个经济转速区间内加减挡位，就可以获得比较好的燃油经济性，而不必一定要按照工况图中的指示，固定到某某转速才换挡。

另外，如果希望尽量降低使用油耗，以笔者看来，更好的方法就是要尽量保持匀速驾驶。电喷发动机的喷油过程是由ECU（电控单元）来根据传感器的信号控制的，但是ECU也带有RAM存储器，会将车主长期的驾驶习惯和车辆的信息储存起来，并根据车主的驾驶习惯选择最佳的行车方式。如果我们平时开车急加速、急刹车，从长久来看，必然会使得车况下降，油耗升高。最近正在被炒作的ECI节油电脑就是利用了这个工作原理。

总之，平稳加减油门、选择经济转速区间换挡，这是能够降低燃油消耗率的两个不容忽视的方法。

陷阱三：同为双峰结构，但却各有千秋




这是厂家提供的北京现代伊兰特的工况图，我们看到这款发动机在转速升高的过程中，扭矩出现了“峰”－“谷”－“峰”的变化。由刚刚的讨论，我们知道这张图与实际的速度特性是不同的，但变化趋势却是近似的。因此在实际驾驶时，将转速保持在2500rpm～3000rpm和4000rpm～4500rpm这两个区间内，我们均能获得较好的动力性。这种扭矩输出是同时应付城市路面和高速公路两种截然不同的路况所设计的，较扭矩曲线是单峰结构的发动机能够获得更好的燃油经济性。






上面的发动机工况图是在骏捷1.6、比亚迪F3和赛豹1.6上共同采用的4G18发动机的工况图。尽管从图上看，这也是一款扭矩转速图为双峰结构的发动机，但它却与伊兰特的发动机存在一个明显的区别：伊兰特发动机的两次峰值基本接近，甚至低转速时的峰值还略高；但4G18发动机的两次

zhanghongb

顶下！

乔东北

哈哈 能看懂吗?