常见发动机性能指标《汽车构造》

发动机的主要性能指标是什么？扼要地说主要就是功率和转矩，当然还有油耗。功率的大小决定汽车能跑多快。（相同质量下，功率大的汽车，最高速度高）。转矩决定了车的提速性，相当于爆发力。发动机达到最大转矩的时候，就是汽车提速性最好的时刻。

（1）动力性指标 指内燃机对外做功能力的指标。

1）有效转矩T_e：曲轴传给汽车传动系的转动力矩。单位为N·m。

有效转矩T_e=9550∗P_e/n

式中 T_e——转矩，N·m（牛顿.米）；

P_e——功率，kW（千瓦）；

n——转速，r/min（转/分钟）。

2）功率P_e：发动机在单位时间对外输出的有效功率。单位为kW。

P_e=T_e（2πn/60）/1000=T_en/9550（kW）

式中 T_e——有效转矩，单位为N·m；

n——发动机转速，单位为r/min。

3）发动机（曲轴）转速：指曲轴每分钟的转数，通常用n表示，单位为r/min（发动机产品铭牌上标明的功率及相应转速称为额定功率和额定转速）。

4）平均有效压力：单位气缸工作容积发出的有效功。P_me单位为MPa（P_me越大，发动机的做功能力越强）

5）强化指标：升功率P_L，发动机在标定工况下，单位发动机排量输出的有效功率称为升功率，单位为kW/L。升功率越大，发动机的做功能力越强，热负荷和机械负荷越高。

（2）经济性指标

1）概念：通常用燃油消耗率来评价内燃机的经济性能。

2）有效燃油消耗率b_e：发动机每发出1kW有效功率在1h内所消耗的燃油量。

b_e=（B/P_e）×10^-3（g/kWh）

式中 B——每小时的燃油消耗量，kg/h；

P_e——有效功率，kW。

显然燃油消耗率越低，燃油经济性越好(www.xing528.com)

（3）环境性能指标

1）排放有害气体：CO、HC、NOx、颗粒物PM、二氧化碳CO₂。

2）噪声：世界各国都有法规限制排放和噪声[美、日、欧、韩：74～80 dB（A）；中国：82～89 dB（A）]

（4）冷起动性能指标 汽油机在-10℃，柴油机在-5℃以下气温条件下，接通起动机15s内发动机能自行运转。

（5）发动机的速度特性 指发动机的P_e、T_e、b_e随曲轴转速的变化规律。这个特性可通过发动机在试验台上进行试验而求得。

试验方法：保持一定的节气门开度，变更发动机的转速，经测定，计算得出一系列相应P_e、T_e、be值，然后以发动机转速为横坐标，P_e、T_e、b_e为纵坐标，按比例绘制它们的变化规律，即得发动机在这一节气门开度的速度特性曲线。

发动机外特性：节气门全开时所测得的速度特性，代表发动机不同转速下的最高性能。如图2-6b所示为发动机外特性。该曲线图表明横坐标为发动机的转速（转/分，或r/min），纵坐标为发动机的功率和转矩，发动机在不同转速下功率、转矩以及燃油消耗率数值变化的轨迹。发动机的外特性曲线一般有3条，一条为功率曲线P_e，另一条为转矩曲线T_e，还有一条是燃油消耗率曲线b_e。其中若功率曲线比较陡，这表明发动机的功率随着转速的提高而急剧上升，其峰顶对应的功率数值即为发动机技术参数中标注的“最大功率”。最大功率越大，汽车可能达到的最高车速也越高。转矩曲线的两端比较低，中间突起，并比较平缓。实际上中间突起越高和越平缓，表示发动机的转矩特性越好，这种发动机的操纵性越好，汽车越好驾驭。如果在低速时便拥有较大的转矩，表明汽车的起步性能好；如果在中高速时才拥有较大转矩，那它可能是一台高速性能的发动机，在高速行驶时性能较佳。燃油消耗率曲线可类比自行分析，此处不再赘述。

图2-6 发动机的速度特性

（6）发动机部分特性 在节气门其他开度情况下得到的速度特性称为部分特性。

（7）发动机的工作状况（工况） 发动机工况可用它的功率与曲轴转速来表示，或用负荷与曲轴转速来表示。

发动机在某一转速下的负荷=（发动机实际发出的功率/在同一转速下可能发出的最大功率）×100%；如图2-6a所示为发动机部分特性，表示发动机的一组特性曲线。Ⅰ为节气门全开时的外特性。Ⅱ、Ⅲ为节气门部分开启时的部分特性。

在a、b、c、d四个工况下的负荷值如下：

a：负荷为0，发动机空转。

b：负荷=（20/45）100%=44.4%。

c：负荷=（32/45）100%=71.1%。

d：负荷=（45/45）100%=100%。

注意：①全负荷并不意味着是发动机的最大功率（全负荷≠最大功率）。

②在同一转速下，节气门开度越大，负荷越大。