发动机性能如何评价?衡量发动机性能指标有哪些?

subtitle 老侯汽车解析11-09 07:44

我们经常听说某某发动机很强大,性能如何如何的好;某某发动机低速扭矩好,起步有力;某某发动机热效率高,非常省油......等等。每年世界上还有沃德十佳发动机评比。那么发动机的好坏是如何评价的呢?下面我们就来说说评价发动机的一些主要性能指标。

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发动机的性能指标用来表征发动机的性能特点,并作为评价各类发动机性能优劣的依据。一般有动力性指标、经济性指标、强化指标、紧凑性指标、环境指标、可靠性指标、耐久性指标、工艺性指标、内燃机速度特性等。以下分别说说。

一、动力性指标

动力性指标是表征发动机作功能力大小的指标,一般用发动机的有效转矩、有效功率、转速和平均有效压力等作为评价发动机动力性好坏的指标。

1、有效转矩

发动机对外输出的转矩称为有效转矩,即发动机的扭矩。一般发动机的扭矩越大,它的加速能力和爬坡能力越强。一般发动机的缸径越大,活塞行程越长,发动机的扭矩也越大。这也是大排量发动机扭矩更大的原因之一。

2、有效功率

发动机在单位时间对外输出的有效功称为有效功率,即发动机的功率,它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。发动机功率是发动机性能最重要的指标,汽车的最高车速就是由发动机功率决定的。

发动机功率有总功率和净功率之分。总功率是指发动机不带任何附属设备时发出的功率,而净功率是指发动机带上包括发电机、水泵、风扇、转向助力泵、空调压缩机等所有的附属设备,从飞轮上输出的功率。显然,净功率对我们更有实际意义。但是有些汽车厂家虚标发动机功率,在铭牌上标注的是总功率。看起来数据挺高,但动力并没有那么强。

3、发动机转速

发动机曲轴每分钟的回转数称为发动机转速。发动机转速的高低,关系到单位时间内作功次数的多少或发动机有效功率的大小,即发动机的有效功率随转速的不同而改变。因此,在说明发动机有效功率的大小时,必须同时指明其相应的转速。

4、平均有效压力

单位气缸工作容积发出的有效功称为平均有效压力,平均有效压力越大,发动机的作功能力越强。现在很多发动机都采用了涡轮增压,它的平均有效压力就要高于自然吸气的发动机。

二、经济性指标

发动机经济性指标包括有效热效率和有效燃油消耗率等。

1、有效热效率

燃料燃烧所产生的热量转化为有效功的百分数称为有效热效率。有效热效率越高,发动机的经济性越好。现在发动机的热效率都在30%~40%之间,一般柴油机的热效率要高于汽油机。现在发动机的热效率已经达到了一个瓶颈,很难再提高了。所以很多国家都在扶持新能源汽车,逐渐的限制燃油发动机的生产。

2、有效燃油消耗率

发动机每输出1kW的有效功所消耗的燃油量称为有效燃油消耗率,有效燃油消耗率越低,经济性越好。

三、强化指标

强化指标是指发动机承受热负荷和机械负荷能力的评价指标,一般包括升功率和强化系数等。

1、升功率

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。升功率大,表明每升气缸工作容积发出的有效功率大,发动机的热负荷和机械负荷都高。

2、强化系数

平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为强化系数。

四、紧凑性指标

紧凑性指标是用来表征发动机总体结构紧凑程度的指标,通常用比容积和比质量衡量。

1、比容积

发动机外廓体积与其标定功率的比值称为比容积。

2、比质量

发动机的干质量与其标定功率的比值称为比质量。干质量是指未加注燃油、机油和冷却液的发动机质量。

显然,发动机的比容积和比质量越小,发动机结构越紧凑。

五、环境指标

环境指标用来评价发动机排气品质和噪声水平。它关系到人类的健康及其赖以生存的环境。各国政府都制定出严格的控制法规,以期消减发动机排气和噪声对环境的污染。中国现阶段实施的是国五标准,在2020年即将实行国六标准,到那时发动机的排气污染又会有大幅度的下降。

六、可靠性指标

可靠性指标是表征发动机在规定的使用条件下,正常持续工作能力的指标。评价可靠性的指标有首发故障行驶里程、平均故障间隔里程、主要零件的损坏率等。

七、耐久性指标

耐久性指标是指发动机主要零件磨损到不能继续正常工作的极限时间。通常用发动机的大修里程,即发动机从出厂到第一次大修之间汽车行驶的里程数来衡量。现在绝大多数的发动机的大修里程都在二十万公里以上,对于普通的家用轿车来说,终身不用大修是可以实现的。

八、工艺性指标

工艺性指标是指评价发动机制造工艺性和维修工艺性好坏的指标。发动机结构工艺性好,则便于制造,便于维修,就可以降低生产成本和维修费用。

九、发动机特性

发动机性能指标随调整状况及运行工况而变化的关系称为发动机特性。对于汽油机有速度特性和负荷特性。发动机的有效功率 、有效转矩和有效燃油消耗率随发动机转速的变化关系称为汽油机速度特性。发动机转速固定,每小时耗油量和有效燃料消耗率随负荷变化的关系称为汽油机的负荷特性。

发动机的速度特性是非常复杂的概念,分析它可以深刻的理解发动机功率、扭矩、油耗三者之间的关系,对于我们认识发动机,更好的使用发动机都有很好的指导意义。

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