现代涡轮增压汽油发动机的扭矩曲线

现代涡轮增压汽油发动机如何在很宽的转速范围内具有恒定的扭矩平稳性。扭矩和功率之间的数学关系是否仍然存在？这看起来与通常吸气的发动机完全不同，其中扭矩和功率逐渐增加。

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产生的发动机扭矩是摄入的空气量和气缸中燃烧的空气/燃料比的函数，结合“静态”变量，如压缩比，缸径/行程，曲轴设计，进气长度，凸轮廓线，进气和排气尺寸等

一旦发动机构建和组装，所有其他参数现在都是静态的（非可变的），并且ECU控制添加到混合物中的燃料量（空气/燃料比），在汽油发动机中，该发动机产生的扭矩现在是几乎完全是气流的功能。气缸中的空气越多=扭矩越大，气缸中的空气越少=扭矩越小（这里说的是质量，而不是体积）。

自然吸气（不可变）

因此，在自然吸气的非可变凸轮非可变进气内燃机中，基于凸轮轮廓和进气长度，将有一个（且仅一个）转速，在该转速下，气流将达到峰值。图形）。您可以使用各种凸轮和头部以及阀门尺寸调整此峰值发生的位置，但只有一个。（注意：这不包括可变进气长度和可变凸轮系统，见下文）

自然吸气（可变凸轮和/或进气）

对于可变凸轮轮廓，可以存在两个或更多个峰值（或理论上甚至是连续可变的设置），其中每个不同的凸轮轮廓或进气长度经历峰值流动（气缸中的最大质量电荷）。这可以改变升程，持续时间或两个阀门。这方面的例子是本田的VTEC，丰田的VVT-i，一般称为可变气门正时。

除了凸轮轮廓之外或代替凸轮轮廓，进气长度也可以变化，以进一步（尽管通常更小）沿着曲线图（子峰值）的局部最大值。这方面的例子是马自达的VRIS，VW在VR6上的可变进气歧管，雅马哈的YCC-I

强制归纳（受监管）

现在，让我们考虑强制归纳。使用功能强大的压缩机（增压器或涡轮增压器），它将能够在RPM范围内进行可变质量充电。出于多种原因，旁路/排气阀，废气门，离合器和类似装置将量限制为已知值，通常基于压力（例如，21psi）。在这个压力下，如果我们可以假设一个恒定的温度（我们不能在实践中），那将产生理论上恒定的空气质量，在充分的增压下进入气缸。通过设定的空气质量和ECU喷射相应量的燃料，发动机将产生恒定的扭矩量。

每次爆炸事件都将经历设定量的空气质量和燃料的膨胀压力，并且您的扭矩线变得平坦，因为21psi的空气被迫以恒定的方式通过加压进气口（与自然吸气的可变抽吸不同）。当压缩机不能产生比调节量更多的压力时，这将不会是“平坦的”，这将在压缩机没有足够快地旋转（转速太低）和发动机的空气流量时发生。要求RPM大于压缩机可以提供的（RPM太高）。

强制归纳（不受管制）

从理论上讲，如果您的发动机部件过度构建以处理比其他情况所需的更多扭矩，您可以拆除废气门/离合器系统并解除对峰值压力的管制，从而基本上允许压缩机的流量特性定义任何峰值可以生产，直到压缩机超出其效率，它加热空气充量（并因此膨胀它），以至于它导致预先爆炸，导致部件失效，或者即使在更高的压力下也会降低有效空气质量或其某种组合。

强迫归纳 - 理论与实践

另请注意，“理论”dyno图表与完美平坦/平滑线条和“真实”dyno图表之间存在巨大差异。即使在设定压力下具有完美调节的强制进气系统（上例中为21 psi，下图中为7.5psi），由于进气和凸轮系统在不同RPM下的温度和流量特性，会有轻微的变化，这可能导致'flat-ish'地区的斜坡和小山峰/山谷。

为什么扁平扭矩？

理论上，在自然吸气式发动机中引入人工可变限制以产生相同的结果是可能的，但这只会是浪费。或者，如果你可以设计一个完美的连续可变凸轮和进气系统，也许该系统可以（理论上）达到恒定的空气质量，从而得到平坦的曲线。

使用强制感应进行压力调节的原因通常与设计约束有关，例如过度构建组件以处理短扭矩峰值的价格，包括从燃料喷射器尺寸到活塞和杆冶金的所有东西，以及相应的命中对于非常小的收益，这将被视为可靠性。

总功率=（扭矩* RPM）/ 5252。

通常，发动机必须吸入空气和燃料，因此它们只能在一定范围内吸入最佳量。使用涡轮增压器可以强制进气，因此发动机可以在更大的范围内产生更大的扭矩。如果制造商想要设置最大扭矩（对于变速器/传动系统的扭矩限制），他们可以设置增压限制，因此存在平坦的扭矩线。Shelby在GLHS中做到了这一点，他们在2000 RPM范围内产生了最大扭矩。

这不是一个现实的平扭矩图。它应该看起来更像现实世界中的以下内容：

虽然如果你在RPM频段的任何一点应用计算，你都会发现马力v扭矩是正确的。