电机 发动机 功率扭矩特性

CANFD

功率和扭矩关系：P = T * n / 9550，T = 9550P / n

1 发动机  由公式可知，当发动机输入功率一定时，转速和扭矩大小成反比，所以， 功率一定时，需要大扭矩输出时要降低转速； 转速一定时，扭矩越大，所需发动机功率就越大。 举个例子：比如开车爬坡，发动机转速2500rpm。随着坡度的提升，不换挡，只踩油门，维持车速不变，在这个过程中，发动机转速虽然一直是2500，但输出扭矩在一直提升。但发动机的能力是有限的，当油门已经踩到底，即功率不变，这时候坡度又进一步变大，就会感觉车辆动力不足，因为在此转速下只能提供这么大扭矩了，如果需要更大扭矩，可以选择降低转速。 通常说的发动机功率、扭矩曲线是指将发动机功率、转矩与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，此曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线。




给定一个转速，具体扭矩是多少，取决于踩油门动作。因为发动机在每个转速下可以输出不同扭矩，想要输出最大扭矩，必须把油门踩到底，此时进气量最大。
如果发动机节气门全开（柴油机高压油泵在最大供油量位置），此特性曲线称为发动机外特性曲线；如果节气门部分开启（或部分供油），称为发动机部分负荷特性曲线。
如下图，2000rpm下全油门，能够输出扭矩240N·m，且在2000-4000rpm之间能够输出最大扭矩。高于4000之后，受限于发动机能够提供的最大功率，最大扭矩随转速上升逐渐下降。同时可以看到，功率几乎与转速成正比关系，也就是说转速越高功率越大，这主要是因为：发动机转速越高，说明单位时间内发动机点火做功的次数更多，所以功率随之上升。因此，由于起步时发动机转速较低，输出功率也较小，是无法输出很大扭矩的，此时如需大扭矩，就要控制转速，同时加大油门。

如今很多自然吸气发动机也开始强调低转速的动力输出，虽然峰值扭矩在4000转上下才能实现，但2000-3000转也能输出80-90%的扭矩，这样车辆就能在中等转速下处于动力较为活跃的空间。如果驾驶者尽可能将车辆维持在这一区间，不但可以让车辆保持较好的动力，也不会造成太高油耗（当然会比刻意压低转速的油耗略高一些，但是根据万有特性曲线也能看出此时的动力和油耗还算均衡的），另外相对高一些的转速也不容易导致发动机积碳。
但大家可能会想到，要在日常行车尤其是城市状况达到节气门全开还是很困难的，对于现在广泛使用的电子节气门，油门通常不用踩到底，一般油门深度40-50%左右就会节气门全开。
还有一种表明发动机输出扭矩、发动机转速、气缸有效压力以及单位功率时间耗油量的曲线，称为万有特性曲线，也叫map图，左侧纵坐标是发动机输出扭矩，横坐标是发动机转速，右侧纵坐标是发动机做功汽缸平均有效压力，通过这种曲线图可以看出发动机最佳燃油经济性的所在。

燃油消耗率，或称为BSFC（Brake-Specific-Fuel-Consumption），是一个衡量发动机效率的重要指标。它表示的是发动机在一千瓦功率下持续工作一小时的燃油消耗量。这个参数对于评估汽车的经济性能以及环保性能具有重要意义。