原創(chuàng)  汽車的效率大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性曲線

　　汽車的效率大小很大程度上決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。在許多汽車產(chǎn)品介紹上，都標(biāo)有“最高輸出功率”和最高輸出扭矩”在兩項(xiàng)重要的發(fā)動(dòng)機(jī)指標(biāo)，并用曲線圖來反映發(fā)動(dòng)機(jī)的上述指標(biāo)。那么，這些發(fā)動(dòng)機(jī)指標(biāo)是怎樣測出來呢？

　　當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，其功率、扭矩和耗油量這三個(gè)基本性能指標(biāo)都會隨著負(fù)荷的變化而變化。這些變化遵循一定的規(guī)律，將這些有規(guī)律的變化描繪成曲線，就有了反映發(fā)動(dòng)機(jī)特性的曲線圖。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種特性曲線，可以全面地判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。反映發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況常用速度特性曲線。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性曲線表示有效功率N（千瓦）、扭矩M（牛頓米）、比燃料消耗量g（克/千瓦小時(shí)）隨發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n而連續(xù)變化的表現(xiàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性是在制動(dòng)試驗(yàn)臺架上測出的。保持發(fā)動(dòng)機(jī)在一定節(jié)氣門開度情況下，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，測取在這一工況下的功率、比耗油等，然后調(diào)整被測機(jī)載荷（扭距變化），使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變，再測得另一轉(zhuǎn)速下的功率、比耗油。按照一定轉(zhuǎn)速間隔依次進(jìn)行上述步驟。就能測出在不同轉(zhuǎn)速下的數(shù)值，將這些數(shù)值點(diǎn)連點(diǎn)地組成連續(xù)曲線，就產(chǎn)生了功率曲線、扭矩曲線和比燃料消耗量曲線，它們與相應(yīng)的轉(zhuǎn)速區(qū)域?qū)��?yīng)。

　　當(dāng)汽油機(jī)節(jié)氣門完全開啟（或者柴油機(jī)噴油泵在最大供油量時(shí)）的速度特性，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性，它表示發(fā)動(dòng)機(jī)所能得到的最大動(dòng)力性能。從外特性曲線上可以看到發(fā)動(dòng)機(jī)所能輸出的最大功率、最大扭矩以及它們相應(yīng)的轉(zhuǎn)速和燃料消耗量，汽車產(chǎn)品介紹書上大都采用發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線圖，但一般只標(biāo)出功率和扭矩曲線。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線是在發(fā)動(dòng)機(jī)最好的工作狀態(tài)下能使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率的情況下測出來的。它表現(xiàn)的曲線特征是∶功率曲線和扭矩曲線都呈現(xiàn)凸形曲線，但兩者表現(xiàn)是不一樣的。在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線中∶
功率曲線在較低轉(zhuǎn)速下數(shù)值很小，但隨轉(zhuǎn)速增加而迅速增長，但轉(zhuǎn)速增加到一定區(qū)間后，功率增長速度變緩，直至最大值后就會下降，盡管此時(shí)轉(zhuǎn)速仍會繼續(xù)增長。

　　扭矩曲線則與功率曲線相反，它往往在較低轉(zhuǎn)速下就能獲得最大值，然后隨轉(zhuǎn)速上升而下降。

　　比耗油量指千瓦小時(shí)的耗油量，它隨轉(zhuǎn)速的增長而呈現(xiàn)一個(gè)凹形曲線，在中間某一轉(zhuǎn)速下達(dá)到最小值，轉(zhuǎn)速增大或者減少，都會使比耗油量增大。

　　柴油機(jī)外特性曲線表現(xiàn)與汽油機(jī)有所不同。它的功率N、扭矩M和比耗油量g隨轉(zhuǎn)速n而變化，但功率N曲線是隨轉(zhuǎn)違上升而上升，差不多到了最大轉(zhuǎn)速（標(biāo)定轉(zhuǎn)速）仍未出現(xiàn)曲線的最高點(diǎn)。扭矩M曲線變化平緩，在不同轉(zhuǎn)速位置變化量不大。比耗油量g曲線不但起點(diǎn)數(shù)值低，而且比較平坦（與汽油機(jī)比較）。

　　雖然各種型號汽油或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線不會完全一樣，但基本還是呈現(xiàn)上述的形態(tài)，通過發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線圖可以了解發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和特點(diǎn)，了解功率、扭矩、耗油量和轉(zhuǎn)速之間關(guān)系，并找出發(fā)動(dòng)機(jī)最佳的工作區(qū)域。回答諸如為什么要根據(jù)負(fù)荷變化換檔，為什么中等轉(zhuǎn)速最經(jīng)濟(jì)，為什么柴油機(jī)能承受較大的負(fù)荷，柴油機(jī)與汽油機(jī)在性能上有什么不同等問題。