问个关于马力的问题 高手入

fastfoursstar

29# safari96

你的计算我完全蒙了，首先  cam 转1圈， 下面的 crank 转2圈，所以一开始得计算就有问题了， 第二点一般计算点火提前看的是角度而不是时间，至于火焰传播的速度根据火花强弱，火花塞设计，汽缸压力，混合气浓度，进气流的形式，活塞形状，等等都有关， 在这里点燃需要的时间提前量是火花在火花塞出点形成，点燃混合气，混合气起的分子产生化学反应，火焰实际开始推动活塞的时间。
随着发动机负荷增大，点火正时还要退后的，这个你也要考虑进去，另外高速下混合气一般比较稀，较稀的混合气分子键的距离远，所以点火又要提前等等，有很多因素决定的点火提前角度。如果项具体计算，倒是可以找一找火焰传播速率的计算，不过这个数值我就不知道了。
6缸的发动机，每一个单独汽缸工作周期是不改变的

fastfoursstar

29# safari96

另外，很多f1发动机的怠速就有 8000转左右，摩托车的发动机上万转的很普遍的。

safari96

31# fastfoursstar

不好意思，是Crank shaft 不是Cam，改过来了。
你说了这么多影响燃烧的因素，无论如何混合气燃烧完全需要一定的时间吧？当转速增加，为达到这个时间就需要增大提前角来弥补，而这个提前角是有一定范围的，理论上最多也就180度，如果不需要弥补，除非随着转速增加，燃烧时间也变短了，能够补偿因转速增加而带来的减小。
另外你提到的F1发动机是是以功率为第一考量，和普通发动机出发点不一样，普通发动机ECU设定首先要考虑到环保要求。
谢谢！

safari96

我的结论是在你所说的在进气和油到极限的条件下，因效率降低而出现功率下降。
另外如果燃烧时间缩短，按开始的理论计算，还会比10800高的。

CJS_POWER

5# CJS_POWER  
哦 那请问你的车是6400到红区么？
wwdww 发表于 2010-10-19 11:46

我车是7000的红区

sky_elf

汽车的最高时速， 是不会因为更换 final drive  而变高的

点火也不是限制最大功率的原因
fastfoursstar 发表于 2010-10-20 19:36

你的理解很扭曲, 我们纸上谈兵所讨论的东西是以理想条件来说, final gear实质性的改变拨箱齿轮比, 引擎在相同转速下能得到更高的速度. 而点火角度的确影响最大功率以及马力/扭力输出的曲线.

从实际来看, 大部分高性能引擎原厂拨箱final gear都以"耐用, 安全" 为基准, 并不是以最高速为目标. 同理点火, 在省油, 尾气排放的限制下原厂给出的设定都有所保留.

另外, ECU达到理想燃烧状况并不是为了最高输出, 而是为了耐用, 减少积碳, 降低废气排放.

fastfoursstar

回答以上的问题，     当混合气浓度过低，就无法点燃了，  也就是说，  无论点火，进气，转速，都会是影响最高功率的原因，  但是当 混合气浓度低于可以点火的范围，点火也就没用了，所以以计算提前角度来看是否有足够的时间推动活塞，建立在燃油混合气浓度是可以点燃的，      但实际上还没有达到那么多的提前角的时候，已经无法给足混合气了，或者说混合气浓度已经无法达到燃烧需要了， 所以主要影响发动最高功率的，在现代汽车上还是发动机的物理结构。

换个角度思考，涡轮发动机不需要点火系统，因为他一直是燃烧的，他一样有最高功率， 柴油发动机多次的喷射可以提前到排气冲程，他也没有点火系统，但他也有最高功率。


final drive  的问题我前面已经举过例子了， 发动机物理设计已经决定了最高功率， 接下来 ecu 限制，是限制的问题， 但是ecu 不会改变一款发动机由于物理设计而导致的最高理想功率，ecu 控制的是出场后给予的最高实际输功率。
谈论 final drive 是否能提高最高时速的问题， 前提一定是发动机的功率是固定的，
ecu 如果释放了 发动机那部分极限功率，或者进行了动力改装， 那就是另外的话题了。

safari96

回答以上的问题，     当混合气浓度过低，就无法点燃了，  也就是说，  无论点火，进气，转速，都会是影响最高功率的原因，  但是当 混合气浓度低于可以点火的范围，点火也就没用了，所以以计算提前角度来看是否有足 ...
fastfoursstar 发表于 2010-10-21 20:04

我同意你所说的“ 无论点火，进气，转速，都会是影响最高功率的原因”，因为我一直在说是多种因素综合的结果，而您开始说的是“与点火无关”，至于混合气过低无法点燃，那除非是有故障的发动机了，按正常ECU设定map里的数据应该都是能点燃的混合比，正常工作的发动机不应该出现这种情况。


回到最初的问题：为什么一般汽车的最大功率不是在最大转速的时候?往往是在比最大转速低一些的地方。



你一开始是说：随着转速增高，吸气量逐渐递减（能给气阀开启时间减小），但是吸气次数还在增加，到达一个点，进气量达到顶峰后
转速继续增加,进气量下降而造成功率下降。


我同意进气量有一个峰值，至少节气门开到最大，进气量就固定了，至于转速继续增加进气量是保持固定还是下降值得研究。因为气门开启角度是固定的，随着转速增加，开启时间减小，但是开启频率增加，这就好比PWM，不论频率如何变化，只要Duty不变，这个量是不变的。



发动机的最高功率应该是发动机的最高有效功率，是混合气量（总功率）和有效功的效率共同作用的结果.发动机的最大功率取决于有效功大小，因此不是只看混合气的总能量，如果效率不高，有效功可能还不如总能量小但效率高的区域。



实际上一般发动机点火提前角到40-50度就不再增加了，这样混合气爆炸时，活塞已经下行，气门也快开启了，所以效率降低了，有效功率开始减少，所以表现出一个功率峰值。

以前也没仔细想过这些问题，经过和你讨论，感觉学到不少。

wwdww

高手云集哎。。 小弟觉得混合动力挺不错的，或者以后发展成氢能+电能？ 毕竟矿石燃料有一天还是会用完的

jeffalert

满楼真相帝
真给力

safari96

39# wwdww

混合动力也只是过渡，最终还是纯电动，但目前还不行，因为初始成本和运行成本过高。
原因有“
1. 原油价格还不够高。
2.生产厂家还不够积极，目前做得只是为了今后的技术储备和市场营销目地，具体原因你可以Google一下：Who kill the electric car?

另外我对Fuel Cell并不看好，本身先电解然后再把化学能转回电能，多一道手续，另外车子带一个氢气瓶如同带一个炸弹，安全性不高。

sky_elf

我觉得我们讨论的东西都有点偏题了, 不过启发多多, 车版应该多些这类的东西, 少点月经性问题

CJS_POWER

支持楼上的说法，不过那个之前那个公式好像不怎么准啊。。。

safari96

支持楼上的说法，不过那个之前那个公式好像不怎么准啊。。。
CJS_POWER 发表于 2010-10-22 13:48

没有什么公式，只是试着从理论上推导一下，纸上谈兵而已，愿听听你的高见。

fastfoursstar

我同意你所说的“ 无论点火，进气，转速，都会是影响最高功率的原因”，因为我一直在说是多种因素综合的结果，而您开始说的是“与点火无关”，至于混合气过低无法点燃，那除非是有故障的发动机了，按正常ECU设定 ...
safari96 发表于 2010-10-21 21:05

其实我的主要意思是，每一次活塞在进入进气冲程的时候，生成一个压力，这个压力要比进气歧管的小，才能使进气的燃油混合器进入到发动机的燃烧室， 进气歧管的压力基本上不会随着转速的升高而降低，在全开的情况下是接近大气压的， 所以要克服这一个大气压而使得足够的混合气体进入气缸难度就会随着转速的增加而增加。   （用来克服这部分的负压所差生的下拉力，也会转嫁到其他正在进入点火冲程的气缸上，使得阻力增加，这部分阻力也会是影响最高功率的一部分，但是这是发生在发动机内部的）另外，这也就是 cam over lap 的其中一项原因会在排气冲程的时候短时间内打开进气和排气两个气阀，当然另一个主要原因还是充当内部egr的功能）。

再回头来看进气冲程， 进气阀打开的最高量是固定的，但是允许发动机充分吸气的时间在减小，同样 一个体积的发动机内，如果进气量不足， 平摊到同体积的气体量就降低了，在某种意义上讲就可以说是lean 了，点燃的难度也就增加了。   到最后点火还有角度可以用，但是混合气已经点不着了，  VVTI 和  VVTC  都有在特定转速下提高进气量的设计。

之后设计师就决定看是不是可以让火花塞一直点着，另外把进气开启量设计到最大  但是火花塞初级螺线圈需要时间来蓄电才能这早跳火的高压，  之后就设计了涡轮引擎，火一只烧着，调整进气就可以了，但是涡轮的最高功率也就是进气全开的时候。 不过涡轮引擎的功率图更像是一条斜线然后持平，而不是会掉下来的曲线。

safari96

其实我的主要意思是，每一次活塞在进入进气冲程的时候，生成一个压力，这个压力要比进气歧管的小，才能使进气的燃油混合器进入到发动机的燃烧室， 进气歧管的压力基本上不会随着转速的升高而降低，在全开的情况下 ...
fastfoursstar 发表于 2010-10-22 18:10

“进气歧管的压力基本上不会随着转速的升高而降低，在全开的情况下是接近大气压的。”

老兄，你这话有点自相矛盾啊，“进气歧管的压力”实际上就是MAP sensor的采样数据，很多发动机是以此做为load的依据，你可以找个真空表实际测一下，看看真空度从怠速到Fully open是如何变化的吧。

safari96

“在全开的情况下是接近大气压的， 所以要克服这一个大气压而使得足够的混合气体进入气缸难度就会随着转速的增加而增加。”
进气过程，Intake Manifold接近一个大气压，活塞在下降，形成真空，和你所说的正相反，不存在要克服压力的情况啊。

safari96

“再回头来看进气冲程， 进气阀打开的最高量是固定的，但是允许发动机充分吸气的时间在减小”

我不是说了气门的开启也是有固定角度的吗，虽然转速增加，开启时间减小，但是开启的频率增加了，请参考PWM里的Duty定义，固定的角度就相当于duty是固定的，和频率变化没关系。

fastfoursstar

sorry, 语文不是很好，我的语句可能有点混乱了， 要重新捋一下，应该是   活塞从上止点到下止点运动后，能够吸进足够混合气，   当排气进程结束后，活塞向下必须形成“相对负压”才能使 混合器进入， 而生成负压是需要由原来的正压力（以等待进入气缸的压力位标准）初降低成为相对负压， 这也是需要时间的，所以理论上活塞最开始在进气 行程中，最开始运动的阶段是吸入不了混合气的，这个阶段是为了，创造那个相对负压。
活塞的开启度直接决定了在排气过程中剩余的正压力，和进气过程中能否减少这段无用功。

希望这样说能更清楚些，  或者再举个例子，用一个空针管 试着加速或者减速抽出和推动底座， 如果越快的抽出底座，他反而会向回运动，那段空间就是这个相对负压区，原因就是由于针头开口的直径决定。

另外， “进气歧管的压力基本上不会随着转速的升高而降低", 这句的确是不对的，也不知道当时想到哪里就写上的，可能是发生跳跃性思维了，  对了，map  在进气总管上，不再进气歧管上，进气歧管的压力在排气冲程的最后，由于进气的 over lap导致歧管的压力会在瞬间高于总管，以帮助进气。

safari96

“在某种意义上讲就可以说是lean 了，点燃的难度也就增加了。   到最后点火还有角度可以用，但是混合气已经点不着了，  VVTI 和  VVTC  都有在特定转速下提高进气量的设计。”

请注意现代的发动机都有O2 sensor，是close loop 控制， map里面有各种补偿因素， 来根据尾气，负荷和进气来调节喷油，点火。如你说的ECU就没有一个反馈调整过程了。

我们在这讨论的是普通发动机，通过增加气门开度或增加进气密度是另一回事了，因为你的总能量增加了，尽管效率在降低，但有用功的总量也在增加，我们讨论的基础是总能量已经到极限的条件下。

“到最后点火还有角度可以用，但是混合气已经点不着了”
这句话我看不懂，我一直想问问你：你认为点火提前角是不变的还是变化的，如何随RPM变化的，变化范围是否有极限？

谢谢你写了这么多，但说真的，看着很乱，有些很难懂！

fastfoursstar

48# safari96

不管转的多块，相对每一次进气还是开启一次啊

safari96

sorry, 语文不是很好，我的语句可能有点混乱了， 要重新捋一下，应该是   活塞从上止点到下止点运动后，能够吸进足够混合气，   当排气进程结束后，活塞向下必须形成“相对负压”才能使 混合器进入， 而生成负压是需 ...
fastfoursstar 发表于 2010-10-22 22:59

“所以理论上活塞最开始在进气 行程中，最开始运动的阶段是吸入不了混合气的，这个阶段是为了，创造那个相对负压。”

我同意你上面这段话，但是这种情况无论在低速高速都会存在的，可能你会说因为排气门张开时间少了，但是我认为因为角度固定，排出量就与频率无关，理论上如此，但实际中可能会出现这种情况。
- p. o0 a- Y9 v" o

safari96

48# safari96  

不管转的多块，相对每一次进气还是开启一次啊
fastfoursstar 发表于 2010-10-22 23:05

单位时间的进气量和出气量呢？

safari96

呵呵，休息了，明天再讨论，和你讨论很受启发，祝你周末愉快！

fastfoursstar

52# safari96

角度是固定， 我的意思是， 在排气冲程 的时候如果活塞上升速度过快，排气阀开口的面积是固定的，那么就会导致在活塞上升到顶得时候，残留的内部气压过高，速度越快压力就越大，就想空针管慢慢推，和快速推一样，这样到下一个进气冲程所要克服的压力就越大，用的时间就越长， 导致克服这个压力后所能够吸进汽缸里的混合气就越少。

fastfoursstar

54# safari96

很少在这里能找到研究汽车理论的贴了，不知道你是从事什么职业的，有空可以多多交流。

wwdww

高手之间的对话阿。。学习了好多　呵呵。。  小弟再 问个问题　我的宝马３１８ＣＩ　满箱油跑差不多５００公里　基本上在市区或者市区附近跑的，算耗油吗？

safari96

56# fastfoursstar

呵呵，是同行，有时间互相交流交流。

safari96

57# wwdww

呵呵，天外有天，我可自知不是什么高手，大家互相交流学习一下而已，希望能抛砖引玉。

叨扰你的帖子了。

5.7L / 10.4L / 7.4L（90km/h /  City / Combined）
找到一点，你的油箱容积63L，估计每次加50L，百公里油耗10L左右。
上面的结果是新车最佳状态下测得，所以作为一个2.0L的发动机，应该是正常的。

nanjingwy

高手多啊,学习学习