什么是發(fā)動機負荷

1、.什么是發(fā)動機負荷一、負荷率的觀點負荷率是一個在某特定發(fā)動機轉(zhuǎn)速下扭矩的百分比相對觀點，它的嚴格定義是指同發(fā)動機轉(zhuǎn)速下，部分節(jié)氣門下發(fā)出的扭矩與節(jié)氣門全開時發(fā)出的最大扭矩之比值。關(guān)于汽油機來講，一個平時的表達為：某個發(fā)動機轉(zhuǎn)速下，部分節(jié)氣門開度下的進肚量與節(jié)氣門全開時的進肚量，也能夠代表負荷率。原由在于汽油焚燒系一致般看作是空燃比為1的均質(zhì)焚燒系統(tǒng)，其扭矩輸出模式為進氣充量調(diào)理。Toyota或Honda等日企更偏向于使用進肚量表達負荷率，而歐美更多采納扭矩表達負荷率。節(jié)氣門開度與扭矩不呈線性關(guān)系，其實不可以正確表達負荷率的觀點。但仍有部分公司在開發(fā)試驗中沿用這個觀點，比方PSA及國內(nèi)一些公司。

2、關(guān)于柴油機來講，其焚燒系統(tǒng)工作原理是質(zhì)調(diào)，即在額定轉(zhuǎn)速以下，噴油量與扭矩輸出呈線性關(guān)系。所以某轉(zhuǎn)速下，部分油門開度下的噴油量與全油門時噴油量之比能夠正確表達負荷率的觀點。但有一個例外，假如轉(zhuǎn)速高出額定轉(zhuǎn)速，進入超轉(zhuǎn)速地區(qū)（如在高怠速時），噴入焚燒室的油所有用來戰(zhàn)勝發(fā)動機的摩律功，對外輸出扭矩為零。這個時刻，發(fā)動機就沒有負荷。但在實質(zhì)的發(fā)動機數(shù)據(jù)流中，我們常有的發(fā)動機負荷參數(shù)，在某些狀況下，與我們上邊所述的負荷觀點有所不一樣，甚至目前出現(xiàn)了大家錯以為負荷觀點是外界阻力的狀況。一旦出現(xiàn)發(fā)動機負荷參數(shù)數(shù)值比較大的時候，就有技術(shù)人員用發(fā)動機負荷增大，即發(fā)動機運行阻力過大來形容此時發(fā)動機的工作狀態(tài)。這主

3、假如因為好多技術(shù)人員對負荷觀點認識不清所致使的。下邊我簡單地對發(fā)動機負荷這一觀點進行剖析，以增添一線技術(shù)人員對發(fā)動機負荷這一數(shù)據(jù)參數(shù)的深刻認識。在發(fā)動機負荷這一觀點產(chǎn)生的早期，是用部分節(jié)氣門開度所產(chǎn)生的發(fā)動機扭矩與節(jié)氣門全開時發(fā)出的最大扭矩之比來進行定義的。在發(fā)動機研發(fā)階段用這個觀點來進行定義應當是特別正確的。但用于實質(zhì)運行一準時間后的發(fā)動機，特別是帶有故障的發(fā)動機來說，則很簡單讓我們產(chǎn)生誘惑，這主假如因為發(fā)動機負荷參數(shù)的數(shù)據(jù)值在較大值時，其實不是有相同大的發(fā)動機扭矩輸出，這與慣例意義上的負荷的觀點出現(xiàn)了差別。發(fā)動機負荷增大了，發(fā)動機的輸出功率、扭矩并無明顯增添，仍舊與當時的發(fā)動機運行阻力相同

4、。比方當發(fā)動機在怠速出現(xiàn)1缸失火故障時，因為1缸工作不良致使發(fā)動機輸出扭矩降落，致使發(fā)動機出現(xiàn)轉(zhuǎn)速降低的狀況。此時發(fā)動機ECU會啟動怠速轉(zhuǎn)速控制，經(jīng)過開大節(jié)氣門，提高進肚量、噴油量來填補1缸失火致使的輸出扭矩降落狀況，進而起到怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)固的作用。所以，從發(fā)動機負荷的角度看，發(fā)動機的負荷數(shù)值是增大的，但發(fā)動機自己的運行阻力并無發(fā)生變化。.二、發(fā)動機輸出扭矩與負載我們先從發(fā)動機輸出扭矩與負載來進行解說。發(fā)動機受力剖析的參照點是曲軸，發(fā)動機輸出扭矩F與負載扭矩f在曲軸上的合扭矩決定了曲軸轉(zhuǎn)速，即發(fā)動機轉(zhuǎn)速。當輸出扭矩大于負載扭矩時，曲軸產(chǎn)生加快度，發(fā)動機轉(zhuǎn)速高升；反之則降低；相等時則恒定。怠速運行時

5、，發(fā)動機的輸出扭矩等于內(nèi)部負載扭矩，而目前者小于后者時，發(fā)動機將會出現(xiàn)顫動甚至熄火。車輛能夠穩(wěn)固或許加快行駛，其重點就在于發(fā)動機輸出的動力能夠知足戰(zhàn)勝外界阻力，使車速保持必定或提高速度的能力。而外界阻力除發(fā)動機自己運行的機械阻力外，還包含空氣阻力、轉(zhuǎn)動阻力、坡道阻力、加快阻力等。1怠速工況及負荷發(fā)動機怠速時，因為沒有對外的功率輸出，只需要戰(zhàn)勝自己機械運行的阻力即可。這樣怠速時進入汽缸的混淆氣，只需要知足焚燒后輸出的F作使勁與機械阻力f相同，即能保證發(fā)動機以穩(wěn)固的轉(zhuǎn)速運行（圖1）。假如此時增添外界的負荷，如翻開空調(diào)、轉(zhuǎn)動方向盤、翻開大燈，都會致使發(fā)動機的負荷增大，怠速時進入汽缸的混淆氣所做的功（

6、F驅(qū)動力）已不足以戰(zhàn)勝此f阻力。這將致使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速降低。所以，發(fā)動機ECU會依據(jù)別的界負荷增添的狀況增添進肚量，以提高作用在活塞上方的廠驅(qū)動力。.怠速工況下，發(fā)動機沒有對外輸出扭矩。汽缸內(nèi)混淆氣焚燒做功產(chǎn)生的扭矩不過用來保持活塞的吸氣、壓縮、做功、排氣行程，以及水泵和發(fā)電機的運行。平時提到的怠速其實是指發(fā)動機安穩(wěn)運行的最低怠速。習慣上維修人員常將不踩加快踏板或節(jié)氣門怠速觸點接通的狀態(tài)視為怠速，這偏離了怠速的外面負載扭矩為零的實質(zhì)屬性。如上邊提到的空調(diào)開啟、轉(zhuǎn)向助力泵工作或帶擋滑行等。即便未踩下加快踏板，只需外面負載扭矩不為零，仍舊不可以將發(fā)動機轉(zhuǎn)速視為怠速。相反，踩下加快踏板，不論發(fā)動機轉(zhuǎn)速

7、有多高，只需外面負載扭矩為零，仍可將發(fā)動機轉(zhuǎn)速視為怠速。但此時的怠速應當稱之為“高怠速”。在實質(zhì)維修作業(yè)中，維修人員常會采納急加快的方式來察看發(fā)動機的扭矩輸出能力。這其實是利用曲軸加快所產(chǎn)生的額外負荷來模擬發(fā)動機的外面負載扭矩。在這類狀況下發(fā)動機外面負載扭矩固然為零，但急加快時因為氣體運動的慣性和摩擦力會經(jīng)過活塞傳給曲軸，瞬時產(chǎn)生較大的內(nèi)部負載扭矩。維修人員把這個較大的瞬時內(nèi)部扭矩以外面負載扭矩來對待，這樣在某種程度上不用經(jīng)過路試便能夠間接地察看到發(fā)動機扭矩增添的潛力。可是因為該內(nèi)部扭矩增添的量有限，沒法完整模擬發(fā)動機大負荷或全負荷工況下的外面負載，所以常會出現(xiàn)實質(zhì)車輛加快無力或無高速，但原地

8、空負荷急加快正常的狀況。發(fā)動機的怠速，指的是在沒有對外動力輸出時的最低安穩(wěn)運行速度。實質(zhì)上為了控制尾氣排放、為了車輛起步時的安穩(wěn)性，往常意義上的怠速轉(zhuǎn)速已經(jīng)高于了實質(zhì)理論意義上的怠速值，在傳統(tǒng)化油器的發(fā)動機上，我們見過400500r/min左右的怠速，發(fā)動機相同能夠穩(wěn)固的工作，但此時因為發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低，汽缸內(nèi)的混淆肚量相對較少，焚燒速度較低，混淆氣偏濃，尾氣排放的CO、HC化合物的生成量較高。所以慣例發(fā)動機的怠速轉(zhuǎn)速一般在70050r/min。自動擋車輛怠速轉(zhuǎn)速在75050r/min.因為車輛在原地不動的過程中，可能會因為翻開空調(diào)、翻開前照燈等大負荷電器設(shè)施，致使發(fā)動機的負載增大。此時，假如發(fā)

9、動機沒有進行相應的怠速轉(zhuǎn)速控制，增大進肚量來賠償外面附件帶來的運行阻力的話，就會因為發(fā)動機輸出扭矩小于負載的增添量，致使發(fā)動機運行速度降低、出現(xiàn)發(fā)動機顫動甚至熄火的故障。為了保持發(fā)動機運行的穩(wěn)固性，當翻開空調(diào)、翻開大負荷用電器時，需要實時向發(fā)動機控制電腦發(fā)出負載信號，甚至在某些車型中空調(diào)的壓縮機運行是受發(fā)動機電腦控制的，發(fā)動機電腦在發(fā)出同意壓縮機工作信號（或許直接控制壓縮機繼電器）的同時，經(jīng)過增添進肚量來提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速以適應發(fā)動機負荷的增大，這樣就起到了保持發(fā)動機怠速穩(wěn)固運行的作用。此時，我們從數(shù)據(jù)流中能夠顯然看到發(fā)動機負荷數(shù)值增大的狀況。從數(shù)據(jù)流中能夠看出，怠速時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為647r/m

10、in，進肚量為1.65g/s，計算負荷數(shù)值為32.5%，翻開空調(diào)后發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為861r/min，進肚量為3.45g/s，.發(fā)動機計算負荷數(shù)值變成44.7%。當發(fā)動機因為某種狀況出現(xiàn)空調(diào)開關(guān)信號，或電負荷信號、或許轉(zhuǎn)向助力信號沒法輸入的狀況，即可能會致使發(fā)動機沒法實時進行怠速（負荷）賠償，填補功率的提高需求。此時，會出現(xiàn)發(fā)動機怠速顫動的故障。反之，假如出現(xiàn)上述信號異樣輸入發(fā)動機電腦的狀況，則可能致使發(fā)動機轉(zhuǎn)速異樣高升，怠速轉(zhuǎn)速過高，甚至出現(xiàn)發(fā)動機轉(zhuǎn)速忽高忽低的故障。此時察看數(shù)據(jù)流，能夠看到發(fā)動機負荷增大的數(shù)據(jù)，此外，能夠察看到相應負荷懇求信號的接入。如轉(zhuǎn)向助力信號處于ON、電負荷為ON等。比方

11、，以前一部轎車，出現(xiàn)發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速達到1000r/min居高不下的故障，維修站以為是怠速電動機故障，改換后沒法解決，經(jīng)我檢查后，發(fā)現(xiàn)怠速時，轉(zhuǎn)向助力信號一直處于ON的數(shù)據(jù)，拔下開關(guān)插頭，信號為OFF，怠速恢復正常，判斷為轉(zhuǎn)向助力開關(guān)破壞所致。假如發(fā)動機機械、點火、燃油系統(tǒng)發(fā)生故障，則會因為發(fā)動機功率、扭矩的降低，在必定節(jié)氣門開度下，輸出扭矩沒法戰(zhàn)勝發(fā)動機運行的機械阻力，致使發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低，出現(xiàn)顫動甚至熄火的故障。2發(fā)動機電腦賠償方式依據(jù)出現(xiàn)故障的部位或許原由的不一樣，發(fā)動機電腦進行賠償?shù)姆绞揭灿兴灰粯?，慣例而言，發(fā)動機進行賠償?shù)姆绞?，就是增大進肚量，增添噴油量，增添進入汽缸的混淆氣的數(shù)目，以

12、起到增添發(fā)動機輸出扭矩的作用。從發(fā)動機負荷數(shù)據(jù)看是處于增大的狀態(tài)。以4缸發(fā)動機為例，假如此中隨意一缸點火不良，則會出現(xiàn)發(fā)動機一個做功行程中，總的扭矩輸出不足的狀況。這就好像4人抬轎，此中一人偷懶就會出現(xiàn)轎子傾斜的狀況。此時，必然需要其他三人掌握好均衡。而作為4缸發(fā)動機，其他3個汽缸就不得不擔當更大的載荷。固然負荷增大，輸出扭矩卻與本來持平或許更大，這是因為其他3個汽缸不得不擔當不工作缸的摩擦阻力。從進肚量的控制方面看，固然不工作汽缸不再對外輸出做功，但其依舊要進行“進氣、壓縮、做功、排氣”四個沖程的動作。而發(fā)動機ECU依舊同意噴油器對其發(fā)射燃油（目前采納失火檢測控制的發(fā)動機，會對失火汽缸進行斷

13、油控制，可是僅限于電腦檢測到點火線圈及其線路出現(xiàn)短路、斷路的狀況）。而相關(guān)于進肚量來說，電腦依舊保持相應的噴油量，此時就會出現(xiàn)單缸噴油器燃油浪費的狀況，這致使尾氣中出現(xiàn)日C，02同時過高的狀況，這也會進一步致使發(fā)動機電腦對此工況的失控，甚至會出現(xiàn)混淆氣持續(xù)加濃的狀況。原有的F=f時，發(fā)動機的輸出扭矩與發(fā)動機阻力相等，發(fā)動機能夠以穩(wěn)固的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。假如將發(fā)動機的各個汽缸輸出的動力分解，我們能夠看到4缸發(fā)動機，是由F1、F2、F3、F4構(gòu)成，此時的F=F1F2F3F4=4F1，假如出現(xiàn)了此中的.任一缸工作不良（比方1缸不良），則會出現(xiàn)廠=F2F3F4=3F1，此時驅(qū)動力廠就會小于阻力f（Ff），這將

14、致使發(fā)動機轉(zhuǎn)速降低，怠速時發(fā)生怠速顫動甚至熄火的故障。發(fā)動機電腦因此會啟動怠速轉(zhuǎn)速控制，經(jīng)過增大進肚量、噴油量，使其他3個汽缸發(fā)出更大的扭矩，以戰(zhàn)勝發(fā)動機自己運行阻力。此時的驅(qū)動力F=F2F3F4=f，這樣本來有4個汽缸來達成的工作，在電腦控制下由3個工作優(yōu)秀的汽缸來達成，而且要擔當工作不良汽缸的機械阻力。所以，從發(fā)動機自己來說，就要增添額外的混淆氣數(shù)目，既而發(fā)動機的負荷就大于了正常值。以以前在發(fā)動機數(shù)據(jù)流剖析系列文章中提到的別克英朗為例，發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到靠近1000r/min，進肚量達到8.96g/s，節(jié)氣門開度達到16.3%，噴油時間為5.81ms，發(fā)動機負荷為59.2%。出現(xiàn)發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速

15、高于正常怠速，加快緩慢、動力不足的故障。此中的發(fā)動機負荷已經(jīng)超出了50%，但實質(zhì)的發(fā)動機輸出扭矩則沒有顯然的大幅上漲。其原由是因為此時的發(fā)動機點火提早角已經(jīng)推延到了16.8，過遲的點火時刻，使得發(fā)動機輸出功率大幅降低。三、總結(jié)經(jīng)過以上介紹，大家認識到發(fā)動機負荷這一參數(shù)。在發(fā)動機數(shù)據(jù)中，我們應當以進入汽缸的混淆氣數(shù)目來進行形容比較適合，而這一數(shù)目是相關(guān)于發(fā)動機節(jié)氣門全開時的進肚量作為對照來獲得的負荷百分比。我們還應當認識到，發(fā)動機進肚量大，發(fā)動機負荷大，這其實不代表發(fā)動機實質(zhì)的輸出扭矩必定大。當發(fā)動機出現(xiàn)汽缸壓力低的狀況時，怠速時的發(fā)動機進肚量就會比正常時要高，噴油量也相應增大，發(fā)動機負荷數(shù)據(jù)也會增添。發(fā)動機點火不良致使發(fā)動機功率降落時，電腦也會經(jīng)過增添進肚量來填補發(fā)動機扭矩的降低狀況，此時發(fā)動機負荷