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上一篇文章探讨了发动机扭矩，最后发现，当发动机转速超过最大扭矩转速后，功率仍在上升，但扭矩却在下降，下面探讨一下这种现象的原因。 每个车的参数表都会列出最大扭矩，最大功率或马力（第一篇文章已探讨出，马力和功率是一回事，标准不同而已。有些车就只列出最大功率），如下表， 图1 表中可见，此车在4000转，发动机可输出最大扭矩150 N*M. 那么当转速在0 到4000转之间时，发动机的扭矩是程上升趋势，4000转之后，扭矩就程下降趋势了。 6000转， 发动机可输出最大功率 87 kW。 那么当转速在0 到6000转之间时，发动机的功率是程上升趋势，6000转之后，功率就程下降趋势了。 将这些变化，绘制成图像，更直观些。 看下面的 发动机 功率-扭矩 ，曲线图： 图2 从上一篇文章，我们知道，扭矩 = 作用力 X 力臂。 发动机扭矩的作用力，就是从混合气燃烧膨胀对活塞的推力而来。 混合气越多，压缩冲程末端混合气压力越大，燃烧膨胀程度越大，扭矩就越大。 怠速时节气门开度很小，这时候发动机吸气阻力很大，可以想象一下你用很细的吸管喝奶茶，腮帮子会酸而且喝不到多少。怠速时发动机进气状况差不多就是这个样子，吸气费劲而且还吸不到多少空气，这样ECU根据空气进气量，按混合比参数，调节喷油量，混合气总量就很小。 气缸内压力小，混合气总量少， 燃烧膨胀程度就低，所以怠速时扭矩就低。 图3 从图2 功率-扭矩 曲线图也可以看出， 怠速时是发动机的扭矩最低点。 图1的表显示，最大扭矩转速是4000转，这并不是说只要转速到了4000就一定能输出最大扭矩。发动机达到最大扭矩的前提是：节气门全开，获得最大进气量。此时混合气体积也达到最大。 就好比鞭炮，里面的炸药越多，爆炸威力越大。发动机也是，气缸内混合气越多，爆炸威力越大。 节气门全开后发动机吸气更轻松，就像你用很粗的吸管喝奶茶，轻轻一吸就吸到了，而且还可以吸很多。当节气门全开时，发动机才有可能达到最大程度的进气量。 图4 那是不是节气门越大就越好？也不是。 气缸容积确定后，对于自然吸气发动机，进入发动机气缸的混合气体积有一个最大值，而空燃比也有一定的范围，所以进入的空气也有一定的范围，才能保证燃烧。 节气门大小只要保证，当节气门全开时，进入气缸内的混合气，能达到该气缸所能容纳的最大值即可。所以，一般小排量自吸车节气门 较 大排量的小。因为小排量车，气缸容积小。就像用吸管喝奶茶，嘴巴大的人用大管子，嘴巴小的人用小管子。管子最大，也无需超过嘴巴的大小。 图5 图6 在全开油门时（节气门全开），需要发动机输出最大扭矩，这时的空燃比要求是12到12.5，也就是偏浓的混合气，这时的混合气也叫功率混合气。 图7 图8 由于空气也有惯性，废气也有惯性，并不是每一次吸气都能达到发动机的最大进气量，同时也不是每一次排气都能把所有废气全部排干净。 在发动机转速提升的过程中，进排气效率在慢慢发生改变，在某一个转速下，进排气综合作用的结果，使得气缸内可以进入最大程度的混合气时，这个转速就是理论上的最大扭矩转速了。 高于或者低于这个转速，都会有很多因素发生改变，而使气缸无法进入足够多的混合气。 所以当转速超过最高扭矩转速，扭矩反而下降了。 图9 由图1的曲线图可以看出，当转速超过最大扭矩转速4000转，扭矩开始下降，但功率（马力）反而在上升，这又是为何？ 这就要从上一篇文章里，关于马力（功率）和扭矩的区别说起。 想一想用轱辘打井水，一段时间内，谁打上来的水多，谁功率就大。 用大吊桶，需要的扭矩大，用小吊桶，需要的扭矩小。 但是，如果用小吊桶的人，转动轱辘的速度快，在同样的时间里，小吊桶打上来的水的总量也可以超过用大吊桶的。 发动机也类似，当转速超过最大扭矩转速，虽然扭矩下降（换了小吊桶），但转速升高了（转动轱辘的速度快了），同样时间内，做的功就可能比扭矩最大时做的功多（功率就高）。（类比于用小吊桶的人，转动轱辘的速度快，在同样的时间里，小吊桶打上来的水的总量也可以超过用大吊桶的）。 图10
图11 绝大多数自吸发动机来说，过了最大扭矩转速后扭矩开始下滑，但是有些可变气门正时、可变气门升程等技术就是用来优化进排气效率的，所以有些自吸发动机在最大扭矩转速后可能还有一个高扭矩转速。还有很多发动机都是四气门，两进两排，进气门更大，这都是为了改善高转速下进气效率而进行的设计。
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图13 涡轮增压发动机为什么会有扭矩平台？ 所谓扭矩平台，简单说就是，可在在一定的转速范围内输出最大扭矩。 自吸车一般在转速超过最大扭矩转速后，就开始下降。 这是因为涡轮增压发动机在增压时发动机不用自己吸气，有增压器在帮它往气缸里压气，就像你捏着袋子往嘴里挤酸奶一样，只需要张开嘴就行了。这样省去了吸气的力量，而且增压状态下可以保证气缸最大程度充满混合气。
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