發動機輸出最大扭矩時的轉速為什麼會出現一個範圍？而有的則是一個定值？

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發動機的氣缸內如何保障缸內氣體與噴入燃料充分燃燒，而不至於浪費燃料，如果燃料不充分，對動力有什麼影響？

謝邀

~~~~針對渦輪增壓的問題，更新放在後面了~~~~

這是一個很長很長的故事，如果簡單一點說的話就是最大扭矩是一個區間的發動機在技術含量上要比是一個點的要高一些。也就是說最大扭矩是一個區間的發動機是發動機技術的一個進步...

接下來來講為什麼

先講我們所追求的發動機特性是什麼樣的：
所有工程師畢生的最求就是5個字：低速大扭矩。為什麼呢？因為從動力學的角度來說，轉速越低扭矩越大才是最適合車輛使用的，所以從某種意義上來說，電動機比內燃機要適合做車輛的動力源，就是因為他的輸出特性是大扭矩點可以出現在0轉速，隨著轉速的升高，可以有一段區間都維持最大扭矩，到某一個點後轉速升高，扭矩下降，而此時功率達到最大值。這樣做的好處就是可以省略掉變速箱。
內燃機由於沒有這種特性，在低速段內燃機的扭矩遠比高速段要低。試想一個情況，當車輛行駛途中遇到一個上坡，這時車輛速度會降低，發動機的轉速也會降低，而由於發動機的轉速降低，其輸出扭矩進一步降低，從而導致車速進一步下降。這樣就形成一個惡性循環，最終導致熄火。因此內燃機的車輛就需要一個變速箱在這種情況下通過更換齒輪比來維持或提高發動機轉速，從而維持或提高輸出扭矩，保證車輛正常運行。

那發動機的這種特性是怎麼造成的呢？
我們先來看決定發動機輸出扭矩的有哪些因素。發動機的輸出扭矩本質上來源於缸內氣體燃燒膨脹推動活塞做功。那首先就是可燃氣體的多少就是一個很關鍵的因素，很簡單的道理，燒得多了，溫度就越高，氣體膨脹得久越厲害。我們這裡討論的是節氣門全開的情況。很多人會問了，既然節氣門都全開了，那各轉速下的進氣量不應該是一樣的么？可惜不是...
舉個最簡單的例子，當氣門打開的時候，其實對氣體流動是有阻力的，雖然在各轉速下氣門的升程都是一樣的，但是由於氣流速度不同，從而導致了流阻不同，由於流阻不同，也導致了進氣量不同。類似流阻的情況其實是貫穿在整個氣路當中的，從而導致了在不同轉速下進氣量的不同。除此之外，例如進氣道諧振效應等都對進氣量有著顯著的影響。因此我們可以得到一個結論，不同轉速下，進氣量都會不一樣。
可燃氣體的多少是一個因素。我們再舉一個因素。那就是火焰傳播速度，簡單點說就是可燃氣體的燃燒速度。通常來說，相同組分的可燃氣體的燃燒速度總是相同的。我們知道隨著可燃氣體的燃燒，釋放的熱量就越多，氣體膨脹得就厲害。通過無數前輩工程師總結的經驗表明，當缸內最大壓力出現在活塞轉到某一位置時，發動機做功可以達到最大。但是我們的點火時間基本是確定的，通常來說在活塞到達上止點前的某一位置，因此就出現了這種情況，並不是在所有的轉速下缸內最大壓力都會出現在最合適的位置。通常的現象就是在低速的時候，氣體燃燒的過快，而在高速的時候，氣體燃燒得過慢（這裡說的是相對曲軸轉角的速度，不是指的是絕對速度，氣體燃燒的絕對速度總是一樣的）

以上兩點是造成內燃機各轉速下最大扭矩都不同的最大原因，當然還有其他一些實際工程當中的原因，但這兩點是最主要的。
對於早期的發動機來說，由於控制技術和一些機構的缺失，導致了無法兼顧所有的點都可以輸出最大扭矩，因此只能考慮某個最常用的區間，對於發動機（汽油機）來說，常用的點是2k~3k，到考慮爬坡的時候是需要最大扭矩的，這個時候通常發動機在3.5k到5.5k，因此早期的發動機都將最大扭矩點定在這個區間，同時保證2k到3k這個範圍內的最大扭矩儘可能大，至於低速段，實在是無力再兼顧了。

但是，凡事都有但是...

隨著科技的發展，工程師們的辛勤勞動對以上的問題都提出了非常有效的解決方案。

例如，進氣量不同，那我們在高速段的時候氣門多開一會時間就好了嘛，於是就有了變正時氣門，或者開大一點，這就是變升程氣門。進氣諧振效應也充分得到利用，可變進氣道長度可以保證在不同轉速段的諧振效應基本相同。

對於燃燒速度，我們改變下點火時間不就行了么，低速的時候推遲點火，高速的時候提前點火，這些在現代ECU的控制下都已經不難做到了。

所以，我們就看到了越來越多的發動機的最大扭矩是一個區間而不像原來只是一個點。

我們來整理一下，發動機最大扭矩是一個區間而不是一個點是因為在動力學上，最大扭矩範圍越寬的發動機更適用於車輛的驅動。同時，由於發動機技術的進步，導致這個區間可以做得遠比原來大。

因此，我們要感謝無數工程師為此付出的辛勤勞動...

~~~~~更新的部分~~~~

關於渦輪增壓更容易做到大範圍輸出最大扭矩的問題：

根據上面所說的，我們可以發現進氣量是一個很關鍵的指標，而渦輪增壓的好處呢就是可以極大提高進氣量，當所有轉速範圍內的進氣量都得到很大的提高了以後那限制最大扭矩的就不再是進氣量的多少了。

舉個例子，雷諾的F1工程師曾經把一個1.6的發動機用增壓做到1500匹，這是個啥概念呢，M1主戰坦克的發動機功率差不多是這麼大，但這貨有60噸...而F1賽車只有700kg。但是發動機做大這個程度卻是以犧牲壽命作為代價的，所以在普通車上並不實用。

從上面這個例子我們可以看到，當實用了渦輪增壓以後，限制發動機最大扭矩的的關鍵在於機體的強度，壽命，甚至是環保要求等。

舉個例子，沒有增壓的發動機就好比一支只有30子彈的槍，我們一口氣可以打出去三十發，再想多大就要換彈夾了。我們當然希望子彈越多越好，於是我們用彈鼓甚至是彈鏈，我們有個1000發的彈鏈，但這時候你要是扣著扳機不鬆手的話，沒多久槍管就要受不了了，這個時候的制約因素就不再是供彈的問題了。

回到問題上來，既然彈藥不成問題，那我們的工程師就可以盡情發揮了，前面我們說過了，類似於電動機的特性是最好的，那工程師們就可以把發動機的特性曲線盡量向這個上面靠攏。

值得注意的一點是，在外特性曲線上（最大扭矩曲線上），過量空氣係數可以做到0.8，就是可以盡量多噴油（對於汽油機來說，在其他範圍都必須嚴格控制在1左右，要考慮三元催化的工作原理）。這就是說，在這條曲線上，只要在允許的範圍內，工程師想把扭矩標定成什麼樣就可以是什麼樣。因此我們可以看到許多發動機其實配置完全一樣，但是最大扭矩確不一樣，這就是工程師標定的不同造成的。

對於低速段來說，渦輪增壓的效果可能差一些，那我就多噴點油，對於高速段來說，渦輪增壓的效果好一些，可能少噴點油也問題不大（噴油量都是按過量空氣係數來看的，絕對的噴油量要看實際情況），只要保證到工程師所需要的扭矩就可以了。對於特別低的速度，例如1k，或者特別高的速度，增壓的效果已經超出了閾值了，無論再怎麼調也無濟於事，所以也可以不用太在意這些點。

綜上，對於渦輪增壓的發動機來說，他更有條件來達到大範圍輸出最大扭矩，而實際最大扭矩的設定，則是根據工程師的需求來設定的，這裡面設定的原則太多，足夠開一門課了，因此就不細講了。

總之，讓我們再次感謝工程師的勤勞與智慧.

謝邀
首先有幾個知識要傳達：對於汽油機，負荷（扭矩）是跟進氣量直接相關的；
對於自然吸氣發動機，其進氣量的多少跟轉速成正比，轉速高，進氣量也會相應增大。
而渦輪增壓發動機就不一樣了，負荷與進氣歧管的壓力是直接相關的，也就是跟增壓壓力（溫度也要考慮）是直接相關的，所以渦輪增壓發動機的扭矩曲線往往取決於增壓曲線。
所以造成自然吸氣和渦輪增壓扭矩曲線不一樣的原因在此。

一般而言，增壓發動機的最大扭矩能夠維持在一個轉速區間
這個區間我們叫做扭矩平台，這個平台起點越低，範圍越大越好。

那為什麼會出現扭矩平台:
對於乘用車發動機，其轉速範圍較寬，如果要保證發動機在最大扭矩點有足夠的增壓壓力，那麼發動機在額定轉速就會出現過高的增壓壓力，這就會帶來發動機過高的機械負荷和渦輪增壓器的超速。
而如果只考慮發動機額定轉速時的增壓壓力，則在低速時，增壓壓力會不夠，不能保證足夠的扭矩。
因此，基於這種矛盾，使發動機在某轉速以上保持不變的增壓壓力是不錯的選擇。

那如何在發動機一定轉速範圍內保證增壓壓力不變呢？
旁通放氣
當發動機增壓壓力超過一定值時，旁通閥開啟，保證增壓壓力不變，所以就出現了在一定的轉速範圍內扭矩不變的情況。

這個看似簡單的問題是知乎上含金量很高的問題之一。

提問者本身可能並沒有意識到，你問題的有含金量有多高，因為如果想全面透徹的回答這個看似非常簡單的問題，需要對發動機的工作原理和各子系統內在關係，有著全面深入的認知。

下面從兩個角度來回答這個問題：
I. 普通受眾的角度
II. 汽車愛好者和工程師的角度

最後會總結一些我認為III. 進一步的問題。

以及 2017年1月10日第一次修改的內容小結

I. 普通受眾的角度

鑒於現在知乎的受眾面很廣，這裡先提供一個對於多數受眾概括一些的答案。發動機最大扭矩只爆發在一個特定轉速，是因為這是影響發動機扭矩輸出的各個因素（隨著轉速變化）相互作用的凈結果，高於或者低於這個轉速，（多個因素中）都會有一個顯著的因素惡化，降低扭矩的輸出。

這段話我喜歡用人一生的體力/精力（最大扭矩）隨著年齡（轉速）的變化來作類比。顯然，你在青壯年的時候體力精力會最好，比如二三十歲的時候，然後在其中的一年達到巔峰，這一具體年齡對於不同的人也不一樣，你的峰值可能是25歲，其他人可能就是27歲。就像不同的發動機，不一樣的基礎設計（同為自然吸氣），就會對應不同的最大扭矩爆發的轉速，但是基本都在中間轉速（3000-4000rpm）。而過於年輕（轉速過低），比如小於18歲（低於2500rpm），或者年齡過大（轉速過高），比如超過50歲（高於5000rpm），體力/精力（動力輸出）都會降低。但是主導原因是不一樣的，年輕的時候是因為還沒有足夠的肌肉/骨骼生長（對應發動機的低轉速進氣效率低，同時在轉化效率里熱損失大（見下），所以指示效率低，所以沒有足夠的IMEP，所以有效動力不夠），而年齡大了主要原因是磨損增加和機能衰老（對應發動機發動機高轉速進氣效率也降低，同時摩擦損耗增加）。所以，發動機（人）有且僅有一個轉速（年齡），發動機的輸出的最大扭矩最大（體力/精力）。實際情況比這個簡單的比喻要複雜，但是基本的邏輯關係和構架是一樣的，只不過影響因素稍微多一些。

然後增壓發動機扭矩是一個平台是因為這時候還多了一個可以人為控制的因素，渦輪增壓器泄壓閥，可以通過開啟的程度來決定發動機上游（進氣）的壓強（打開壓強降低，關閉壓強升高，完全打開就是自然吸氣發動機），也就是說不用再受制於自然吸氣發動機一個大氣壓的上游環境限制了，所以可以通過改變進氣密度自由調配進氣量，再配合等比例的噴油（下面會講），自然可以通過控制泄壓閥成一個扭矩輸出平台。不過這個最好還是自己先了解一下發動機和增壓發動機工作原理才能比較好解釋，不然怎麼說都不形象。

II. 汽車愛好者和工程師的角度

我相信對於多數人通過上面的例子應該都大概能夠明白這個意思。下面我會比較系統的展開具體每個影響因素。這裡我會假設你有基本的發動機工作原理，熱力學常識，以及邏輯推理能力，同時對了解發動機原理有一定的興趣，因為下面不會再有類似舉例。對於對發動機和汽車不感興趣的人，友情提示，下面的回答可能並不適合你。

下面我會從以下幾點，說明為什麼發動機最大扭矩會在一個固定轉速或者轉速區間。這裡面的第1部分是最核心的，是理解發動機的關鍵，理解了這部分，對於提問者問題的答案就自然得出了。

0. 若干用到的縮寫
1. 決定發動機最大扭矩的因素
2. 傳統自然進氣發動機的最大扭矩在一個特定轉速.
3. 裝配了可變氣門正時升成，還有可變進氣歧管的發動機有更寬廣的扭矩輸出範圍。
4. 近些年燃油直噴，小型化渦輪增壓的發動機。

0. 若干用到的縮寫
PFI/MPI, Port Fuel Injection/Multipoint Fuel Injection即缸外噴/多點電噴，指非直噴發動機。
W.O.T, Wide Open Throttle, 指發動機節氣門全面開啟，對於駕駛者就是全油門兒。
Volumetric Efficiency,進氣/充氣效率。

1. 決定發動機最大扭矩的因素
本質上，發動機能夠輸出多少扭矩，只取決於發動機在這一個循環中燃燒了多少燃料（汽油）以及這些燃料轉化成機械工（動力）的轉化率，也就是發動機效率是多少。兩者相承再加以適當的單位轉換，得出的就是扭矩。所以我們需要深究兩點，發動機在一個循環中能噴多少油，以及發動機能量轉化效率受什麼影響？（在全油門情況下，轉速從低到高變化的時候）

1.1如果進一步對這兩點進行展開，先說說一個循環里能噴多少油。

顯然，為了輸出最大扭矩，答案自然是能噴多少噴多少。那麼能噴多少的限制是什麼呢？因為燃料燃燒需要結合空氣中的氧氣，並且大氣中氧氣的含量確定，所以這個限制就是進氣量（空氣）。所以這裡我們需要再分兩步，先看發動機能吸多少空氣，再看能往（單位空氣）里噴多少油，兩者相乘就能得出（每個轉速下的）最大噴油量。

1.1.1 能進多少氣？

那麼好了，我們先來看看進氣量取決於什麼呢？由於我們在討論最大扭矩輸出，我們只考慮節氣門全開情況（全油門兒），這時候理論上進氣量只取決於發動機的大小。由於發動機的排量是不會變的，所以在理想情況下（理想流體，沒有摩擦損失），不管在什麼轉速下，（每個循環）最大的進氣量都是一樣的（但是空氣流量不一樣），這個進氣量就是與發動機排量體積等價的進氣岐管中空氣的量（由於W.O.T所以進氣岐管空氣狀態又等於大氣環境空氣狀態）。但是現實顯然是非理想的，所以在任何轉速下，空氣流動都會產生摩擦導致不同程度的壓強損失（空氣密度降低），同時現實中各個汽缸工作也會相互干擾（主要是排氣歧管連通，使得各氣缸排氣環節相互干擾，從而影響進氣量），其次還有過高或者過低轉速下如果都使用同一個氣門正時和升程還有進氣岐管長度也會導致進氣量的損失（進氣時機/方式不是最優化導致總量的錯失，見下）。為了綜合表達發動機進氣相比較於理想情況下完成了多少（用百分比），工程師引入了volumetric efficiency進氣效率這個概念。volumetric efficiency就是一個循環（進氣壓縮做工排氣）吸入發動機氣缸的有效空氣質量（實際），和同樣體積（發動機排量）的空氣在進氣岐管里質量（理想）的比值，越高表徵發動機進氣性能越好，能夠達到的潛在最大扭矩輸出越大。基於上面所提到的三處（主要的）非理想原因，進氣效率（也就是進氣量）在所有傳統自然吸氣發動機上基本都呈現為一個隨轉速變化的拋物線（成為拋物線形狀最主要的原因是進排氣氣門正時和升程條件非最優，其他兩個因素讓拋物線整體下降），這個函數取決於發動機進排氣系統的設計特性還有製造工藝等。一般這個拋物線的峰值在80%-95%之間（通常對應的轉速就是最大扭矩轉速左右），高性能或者跑車超跑包括賽車發動機的峰值能夠達到100%或者更多，比如105％-115％，在過高或者高低轉速會回落到60-70%。顯然，如果發動機的配氣機構特性可以變化或者提升，這個拋物線自然可以更高（整體或者局部）。

這裡舉幾個可變的例子，分別對應以上的理論部分。

在任何轉速下，為了減小進排氣的壓強損失，可以使得進排氣系統的空氣氣道更加的順滑。比如和普通進排氣岐管相比，高性能發動機的進排氣岐管就是經過內部面拋光和打磨的，目的就是為了減小流體和進排氣岐管的粗糙表面接觸而產生的壓強損失。但是這樣做的缺點就是成本高，所以民用車的進排氣岐管就都粗糙一些（比如鑄造）。類似的，進排氣岐管的長度也很重要，一般來講，等長岐管能夠把每個氣缸的周期性工作的影響降到最低（各氣缸排氣影響盡量隔絕）。高性能的發動機都是用這個設計，就是因為這樣能減小每缸排氣背壓，從而降低residual gas燃燒室殘留氣體從而減小對進氣的阻礙（因為排氣高溫高壓），進而提升進氣效率。拋光進排氣系統和等長排氣歧管儘管是從不同的角度（進氣/排氣）來優化，但目的是一樣的，都是提升全油門兒進氣量，並且是在全轉速領域都有作用。以上兩者是比較常見的例子，顯然類似的發動機基礎設計（進排氣道角度，進排氣門形狀設計，燃燒室及活塞形狀）都會有類似性質的影響。下面兩張圖分別是經過打磨拋光的進氣歧管內部，和安裝了等長排氣歧管的法拉利F129發動機（銀色的排氣部分）

可變氣門正時，升程，還有可變進氣岐管，也是為了相同的目的（提升最大進氣量），但是只在特定的轉速區域（過高或者過低）有比較明顯的作用（假設基礎的氣門正時，升程還有歧管長度是針對中間轉速進行優化的，而實際發動機也確實（或者說不得不）是這樣）。

具體舉例，就正時而言，因為實際空氣（由於流體不理想的原因），會在發動機進氣（排氣以及氣門重疊的正時就不做舉例了）時呈現出以下特點，對於固定的進氣閥門兒關閉正時，在低轉速的時候，空氣會在進入氣缸之後有迴流到進氣岐管的趨勢，在高轉速的時候，有進氣不能夠完全進入氣缸的趨勢（這就是固定進排氣閥門正時發動機進氣效率（一定程度上也就是扭矩輸出，見下）在過高過低轉速降低的本質原因），所以可變正時在低速早關進氣閥門，在高速晚管進氣閥門，能夠提升對應轉速的進氣量，從而擴大高進氣量值的範圍（當然，速度太過高或者太過低進氣效率還是會下來）。舉一些具體車型的例子，比如豐田的VVT-i，寶馬的Double-VANOS，包括其他的一些品牌的裝置，都是對正時進行調節，同時目前一般是進排氣兩側都裝備，並且連續可變，也有一些簡單或者低成本的版本是只有進氣端（因為效果最明顯）。對於可變氣門升程來說，這個比較好理解，高轉速肯定需要提升升程，增加空氣進入發動機氣缸的通路，讓發動機呼吸更順暢。目前受限於成本，多數情況都是進氣側安裝可變進氣升程裝置。本田的i-VTEC，寶馬的Valvetronic，賓士的Camtronic，奧迪的AVS（也就是保時捷和大眾用的），英菲尼迪的VVEL都是這類。這裡插一句，所有這些可變正時和升程系統的目的都是一樣的（增加進氣效率），區別只不過是實現方法和對應的效果，這裡主要指的就是可變的範圍，響應的時間還有成本/可靠性等等。個人比較喜歡的是寶馬的系統，因為普及的比較早，同時都是連續可變，範圍也很廣，就是實際中小毛病多一些。豐田的可變氣門正時大家應該比較熟悉了。奧迪和賓士（賓士2010年才有，M270/M274上）的可變升程都是兩段式不連續的，主要是從成本的角度考慮，本田的i-VTEC名氣很大但是本質上也是兩段式的，只不過牛在調節範圍大，同時也包括他匹配過一些早期比較經典的高轉速發動機（主要是那時候排放沒有限制），所以會被一些日系粉強烈追捧。最後一個最特立獨行的但是效果也是最好的是菲亞特的Multiair，遠超上面所有的任何裝置，能夠連續獨立控制正時和升程（這些品牌的具體的不同實現手段和優劣這裡就不再繼續展開了，如果有機會可以單寫一篇文章講。但是在這裡不得不說的是，義大利人的創造力真的是非同一般，在世界各大車企已經把可變配氣機構的各種實現方法基本挖掘乾淨的情況下，Multiair憑藉精巧的設計，在削減一根凸輪軸的情況下，實現了更靈活範圍更廣的可變配氣機構，基本上把可變氣門這個技術給做到頭兒了，也堵死了別人超越的可能。當然，如果你知道最初發明可變氣門正時技術的，正式菲亞特旗下阿爾法羅米的工程師，你就不應該感覺到意外了，再看看下面提到的法拉利的連續可變進氣歧管，相信你也會被義大利人的創造力折服，不過這說遠了）。以上可變進氣正時和升程就不具體找圖片了，媒體的解讀文章也有很多寫得不錯的，感興趣可以自行搜索一下。最後一個比較高端的就是可變進氣岐管，轉速越高進氣道長度需要變得越短（見下圖）。

原理也很簡單，就是精確利用進氣空氣在進氣岐管和進氣閥門兒之間運動所產生的播（這個播是由於近期閥門開閉導致的），通過相應地改變進氣道長度，讓進氣閥門兒開啟的時候，高密度的氣體正好能夠傳播到進氣的位置（因為播在進氣閥們和進氣歧管之間振蕩傳播），起到一定所謂的增壓效果。這個在應用上和上面升程的情況類似，多數情況下受限於成本和設計，多數車企用的都是不連續的，只有長和短兩個狀態的裝置，目前做得最好的還是法拉利。很多年前剛看到這個設計的時候我也驚異於這個設計的美，不光輕鬆實現了大範圍和連續可調節，也特別有機械設計的美。給大家找來了一張圖，這個發動機頂部的小盒子，就是他的連續可變進氣岐管。

還有一個視頻，裡面的動畫基本上也演示得比較清楚了。法拉利F12tdf跑車發動機工作原理演示（法拉利V12的發動機都有這個技術，包括Laferrari和F12以及F12tdf，視頻中展示的是最新的F12tdf。我知道有人會說我上面這張圖片是放的V8。。。（而法拉利的V8其實沒有可變進氣歧管）是因為選來選去就這張比較好看。。。而且這就是個示意圖，他上面也有小盒子。。。所以就放他了。。。）

最後再提一句，發動機直噴與否也會影響進氣效率，而且也是在發動機轉速全域。直噴的發動機會高百分之3-5左右，這也是為什麼這些年自然吸氣發動機直噴化以後，動力會提升5%左右（比進氣量的提升要多是因為凈結果是進氣量乘以效率，直噴讓效率也能輕微上升），主要是空氣吸進來的多了。原因就是由於在汽缸內直接噴油，這樣一來，基本上噴油蒸發的全部能量都能被轉化為缸內氣體溫度的降低，所以進氣密度會大，而這在非直噴發動機里是不可能的，因為在PFI（非直噴）發動機里你真的是在噴油冷卻進氣歧管而不是空氣（因為PFI是噴在進氣歧管和進氣閥門後背的，隔壁就是燃燒室，溫度很高）。

直噴方面的另一小點注釋：

從另一個角度講，直噴導致的更低的進氣溫度也是為什麼這些年小排量渦輪著增壓發動機一定要直噴化的原因，不然無法較好地在目前的全油門增壓值＋較高壓縮比（10-11）情況下抑制爆震。其實隨著近兩年downzing程度的增加，大家已經開始在W.O.T的時候用retard點火正時的方法來彌補過高的爆震趨勢了（即說明直噴在這方面的貢獻也用盡了），但這顯然已經在降低W.O.T效率了（說明downsizing的壓力已經使得另一端（在保證最大動力上）觸碰到了一個constrain（平穩燃燒，即不發生爆震）），更有甚者在這種情況下催生出了寶馬噴水抑制knocking的方法。。。不過這說得更遠了，可以單開文章說如何評價小排量渦輪增壓發動機省不省油，為什麼歐洲先會有這個技術路徑之後日本follow，以及未來燃油動力系統趨勢是什麼之類的）

1.1.2 單位空氣能噴多少油？

有了吸入空氣的量，我們就可以來噴油燃燒空氣中的氧氣了，不過這裡面也是有一個小的自由度的，到底噴多少？因為燃燒需要燃料結合空氣中的氧氣，所以理論上應該是噴正好能夠消耗（燃燒）完吸入汽缸空氣中氧氣的汽油量（lambda 1）。但是追求性能的工程師很快發現如果稍微再噴多一點兒，能夠釋放的總能量是最多的，這一點兒是指多噴百分之5％左右。所以在很長一段兒時間內，汽車噴油都是薛微多於進氣量（中的氧氣能夠完全燃燒）的。當然代價是效率低，因為可能100份的油可以產生100份的能量，但是你噴105份的油（在還是只有100份空氣的情況下）可能只能產生103份的能量，能讓你多出3%的總能量但是轉化效率低了。之所以是這樣的原因簡單來講就是燃燒這個化學反應是有上百個順序反應和副反應的可逆過程，多噴油能誘導前幾步的的化學反應，碰巧前幾步又是釋放能量的主要反應（產生CO的那步）。副作用就是由於氧氣不夠了所以後續反應無法進行，就會有很多沒燒完的碳氫化合物（汽油燃燒的中間產物），導致排放上去。所以說在沒有排放法規之前，都是用這種噴油方法的，包括現在賽車裡面都是這樣，因為動力最多，同時排放沒有顧忌。但是不幸的是（從產生動力的角度），從十多年前歐1開始，由於必須要滿足日漸嚴苛的排放法規，對於汽油機低成本可靠的就一條路，三元催化，而使用這種催化劑的要求就一個（其實還有溫度夠高），噴油量要控制在lambda 1（小於1過濃無法氧化CO和NOx），也就是剛好燃燒空氣中的氧氣的量。所以對於現代發動機（最近十五年以內），噴油量只嚴格取決於進氣量（normalized以後1：1，凈比值1：14.7），但是純從產生動力來看，這不是最優化的方法，是目前基於環保法規要求的結果。（看到評論里的留言，說現在的發動機全油門是加濃15%而不是lambda1，我想說從冷卻發動機（也就是實際）的角度來說是這樣的。但是我們這裡主要的目的是給普通受眾一個發動機的整體概念，讓他們能知道噴油是和進氣是成正比的，同時現在有三元催化的存在。所以這裡請各路大神理解一下，咱們就假設lambda1，因為也不影響對回答這個問題的討論）

好了，對第一個因素噴油量做一個簡單的總結。現代發動機噴油量，由於排放的原因（三元催化），嚴格等比例取決於進氣量。而（最大）進氣量，是發動機進排氣特性所導致的隨轉速變化的函數兒，在傳統自然吸氣發動機上呈現出拋物線的形狀。改良的配氣機構（air-path devices）（等長，拋光打磨，可變氣門正時升程，可變進氣歧管等）及直噴化能夠不同程度地提升進氣效率。就單從轉速變化來看，傳統發動機固定的氣門正時和升程是導致進氣效率隨轉速呈現拋物線變化的最主要原因。

（友情提示：到這裡如果你思路還很順暢完全跟得上，請繼續往下看，如果有一些混亂建議可以再看一遍上面的內容，其實不是很複雜，只是如果第一次看的話可能會需要一些時間理解。只需要保證，到這裡你自己明白，上面我們在談總量（噴油）的事情，下面我們要說有效轉化率了）

1.2接下來就該說說發動機轉化效率了。

上面的所有都是在講，你到底能把多少燃料（汽油），也就是能量帶到發動機氣缸裡面來，接下來就是你能把這些能量中的具體多少比例，轉化為有用的機械功輸出。兩者相乘，也就是汽油的能量乘以這些能量的轉化效率，就是發動機輸出的扭矩（本質上就是有效能量）。

首先到了這步，先回答提問者的一個問題，現代發動機一般情況下，基本上不太存你提到的所謂的不完全燃燒的情況。如果有，目前這個數量級在1-3%（的全部汽油）左右，也就是基本上沒有什麼燃燒不完全的汽油，因為現在的發動機都是lambda1的噴油加上比較成熟的燃燒室設計（活塞和汽缸蓋設計），不能避免的1%或者更少比例是因為壓縮衝程被擠到活塞環下面或者溶入潤滑油裡面的HC（碳氫化合物）躲過了火焰傳播，在做工和排氣衝程自己又由於平衡（化學和物理的）跑了出來。所以在轉化率這部分我們假設在燃燒室內的汽油完全燃燒，損失只發生在能量轉化的過程中。

那麼說回到轉化率的問題。這是個比較系統和複雜的問題，好在目前發動機界已經有了很系統的歸納方法。發動機的效率是幾個效率的乘積，包括第一理論效率（只由熱力學循環類型（diesel/otto/sabathe等）和壓縮比決定），第二指示效率（indicated efficiency，主要由燃燒速度和熱損失決定），第三機械效率（由摩擦和泵吸損失決定），這三個角度非常獨立但是又互補全面地總結了發動機能量轉化的過程（注意這個歸納也直接適用於渦輪增壓發動機）。這裡不會再每一項進行展開和解釋，只解釋（隨轉速變化會有影響的）相關項（像進氣和噴油一樣全部展開有點兒多。。。）。由於我們在討論同一款發動機最大扭矩隨轉速變化的關係，所以我們自然掠過了理論效率（同一台發動機自然是一樣，類似上面進氣效率中直噴，拋光進氣道，等長排氣歧管等的性質。前者讓在全部轉速下的能量轉化率整體提高或者降低，後幾者讓進氣效率在全部轉速下整體提高或者降低）和機械效率中的泵吸損失（因為W.O.T所以幾乎0泵吸損失）。這兩點我會在其他問題里，在合適的背景下中講解理論效率（屬於發動機熱力學本質，T-S圖）和機械效率中的泵吸損失（屬於發動機動力輸出及效率在恆定轉速下隨扭矩輸出變化的變化）。所以現在的問題就變得比較明確了，就需要搞清楚隨著轉速的變化，在全油門情況下發動機燃燒速度和熱損失，還有摩擦的變化關係，幸運的是這幾點都比較好理解。

首先摩擦是最好理解的，隨著轉速的上升而上升，具體關係一般工程上我們用一個二次表達式來近似。

燃燒速度和熱損失需要單獨的分析。之所以燃燒速度會影響效率，是因為燃燒速度快的話燃料釋放的能量可以更多地可以被轉化為動力，不然沒有被轉化為動力就會被留在排氣里以高溫的形式（排氣內能）浪費掉，這是熱力學上最嚴謹的理解，在T-S圖上看到的就是燃燒的速度越快釋放能量的面積比例越大。對於很多汽車愛好者，更簡單的是從力學的角度來理解這個問題，在上止點（活塞運動頂部）附近的位置發力才是最適合活塞動力轉化的（發力），燃料和空氣混合之後燃燒的速度必須要足夠快才能夠趕上在上止點位置附近的活塞上做工，如果燃燒速度慢，等到燃燒室內的氣體高溫膨脹做工的時候，活塞已經下行遠去了（因為發動機在運轉，燃燒需要時間），動力就沒有被很好地轉化釋放。這個問題也可以比喻為，當你騎自行車的時候，大腿發力的角度只有一個是讓你感覺最適合最舒服的，太高或者太低都有使不上勁兒的感覺，發動機活塞做功也是類似的。經過系統的建模分析，有很多因素會影響發動機的凈燃燒速度（燃燒速度和平均活塞速度Mean Piston Speed的相對關係），這裡就不展開公式了，只需要知道凈結果是隨著轉速的上升，燃燒速度基本能跟得上活塞速度的上升（因為燃燒速度受進氣turbulence影響，而進氣turbulence受轉速影響），但是轉速過高的話燃燒的速度（的增加）就不夠快了。

散熱是另外一個重要的因素，散熱多，在做工的過程中就會有很多能量通過汽缸壁散熱的形式損失掉，被冷卻水帶走，導致汽缸內的空氣溫度降低內能減少，壓強也就減小了，從而減少做工。經過系統的建模分析，有很多因素會導致發動機做工的時候產生散熱，這裡也不展開公式了，只需要知道凈結果是隨著轉速的上升，散熱（損失的能量）的比例會減小即可（可以簡單理解為轉速越高，留給一個做工循環散熱的時間越少）。

以下示意圖中展示了燃燒需要時間以及熱損失這兩個事實，以及他們導致的在功能轉化過程中的能量損失。（燃燒非瞬時導致PV圖形狀非最優，熱損失導致PV圖中整體壓強下降，兩者隨轉速變化趨勢即見上兩段講解）

所以對效率的整體趨勢總結一下就是，發動機轉速過低，過大的散熱會讓發動機效率降低，過高的轉速由於摩擦的增加以及燃燒速度提升的乏力也會讓發動機效率降低，所以就發動機能量轉化效率來說，基本上也呈現一個隨轉速變化的拋物線形狀。

2. 傳統自然進氣發動機的最大扭矩在一個點。
以上講述的兩大部分就是整個兒發動機工作原理的自然劃分。這其中包括外部循環（external cycle）中的配氣機構（air－path）和噴油機構（fuel－path），這兩個決定了你能有多少可燃氣體，也就是能量。然後這個總量再和效率，也就是發動機的內部循環（internal cycle）導致的能量轉化效率，相乘，也就是把兩者的影響疊加，得到的就是發動機的動力輸出隨轉速變化的結果。不難理解，這兩個隨轉速變化的拋物線如果相乘疊加，得到的還是一個拋物線（只不過兩頭更低），所以其最大值必然在一個特定的轉速。如果用示意圖做一個簡單的總結，就是下面這張手繪圖中所表達的。（我畫得比較丑，這個先天不足。。。各位湊活看吧。。。）

所以回到開頭的解釋，發動機最大扭矩只爆發在一個特定轉速，是因為這是影響發動機扭矩輸出的各個因素（隨著轉速變化）相互作用的凈結果，高於或者低於這個轉速，（多個因素中）都會有一個顯著的因素惡化，降低扭矩的輸出。這裡所謂的各個因素，就是上文（和上圖）兩部分中所分析（和展示）的。

如果明白了以上所表述的這些，其實還可以明白很多簡單地道理。比如發動機改裝就是把上面所講到的每一項能夠提升發動機動力輸出的因素做改進。同時發動機為什麼會有怠速和紅線也變得很好理解。怠速就是發動機的一個轉速的下限，如果低於這個值由於內部過大的熱損失，動力輸出就開始變得不穩定，也就會導致轉速的不穩定（抖動）。類似的，紅線就是發動機的一個臨界轉速值，從這裡開始隨著轉速的上升，燃燒效率的提高（速度，散熱）抵不過摩擦的增加同時進氣也會減少，扭矩輸出就會掉下去（顯然，這個具體的度就是扭矩輸出隨轉速變化的曲線和某條等功率線相切的時候），再提高轉速也就沒有意義了。

3. 裝配了可變氣門正時升成，還有可變進氣歧管的發動機有更寬廣的扭矩輸出範圍。
如果你能看到這兒想必已經明白了即使對於有些自然吸氣發動機，扭矩輸出也可以呈現出一個寬廣的範圍，原因無非就是可變配氣機構在很大範圍內彌補了發動機的進氣量。在上一張圖片的基礎之上，下圖中的紅線就是裝配有可變配氣機構的發動機進氣和扭矩輸出的示意（在過低和過高處可以得以一定提升）。

舉一個我開過車型裡面可變配氣機構給我印象最深的車型吧，其實很多車現在都有這個功能但是很多車開起來真的不是很明顯，可能是因為確實可調整幅度不大或者有些車可能是因為動力本身就比較小開著也沒感覺。給我印象最深的是賓士的M276的3.5自吸，這個發動機看扭矩輸出圖在3500-5000rpm都有375NM的輸出，但開起來感覺發動機扭矩平台比這個還廣，即使兩千多轉也非常有力，關鍵是開起來完全不像只有這麼點兒動力的車，在CLS350上感覺開起來像一個加速5秒出頭的車，更不用說CLS的行駛質感，讓人非常享受。對於民用發動機來說，真的還沒有遇到過另一輛車感覺動力和匹配能夠做到這個級別。

下為3.5升V6的賓士M276發動機扭矩圖，可以非常清晰的看到可變配氣機構所產生的小扭矩平原。（顯然，圖中左側縱軸為扭矩，右側縱軸為功率單位）

4. 近些年燃油直噴，小型化渦輪增壓的發動機。
其實自然吸氣汽油發動機在工業界，發展到前幾年，真的是已經做到頭兒了。在學術界，差不多十年前就沒有汽油發動機的科研項目了，最近十年都是只做柴油機的後處理研發（雖然大眾排放門以後這塊兒也徹底沒了。。。其實也是恰巧做到頭兒了，在嚴格只要增大後處理系統大小而不是提升技術了）。從一個工程師的角度，我其實非常好理解這種瓶頸，因為自然吸氣發動機的上限就是一個大氣壓，你沒辦法改變這個先決條件和外部環境，外部循環和內部循環也基本上沒有什麼可以提升的地方了，加了渦輪輕輕鬆鬆增壓30%，50%（扭矩的角度，功率再小一些）。所以從技術角度和歷史發展的進程看我沒有對自然吸氣發動機有那麼強的執著，從汽車工業化產品的角度，渦輪肯定是方向。但是從汽車愛好者和車迷角度來說，我認為世界上再也找不出一種人類的工業產品能夠像自然吸氣發動機這樣和諧這樣完美了，而且正是因為我工程師的背景，應該比其他人更能體會這裡面的魅力。所以從車迷的角度，我是完完全全的自然吸氣粉有強烈的情懷，比如991 GT3RS上的4.0 H6，458 Speciale上的F136發動機，LFA的5.0 V10還有Laferrari上F140超過800匹的輸出，應該都是自然吸氣發動機的絕世之作了（以上幾款我覺得是6，8，10，12缸自然吸氣直噴發動機的巔峰），因為我知道這些發動機是多麼的優秀他們凝結了人類什麼樣的智慧結晶，而且他們在未來會是多麼的稀有和珍貴。

III. 進一步的問題
最後列一些我覺得比較有意思的汽車類問題，而且在知乎上還沒有人回答的，如果有人感興趣我覺得值得講一講。
1. 為什麼F1發動機能到1,9000轉?
2. 如果把汽車發動機放大1000倍會發生什麼？縮小1000倍呢？
3. 柴油發動機效率高真的是因為壓縮比高么？
4.為什麼柴油機有可變渦輪而汽油機沒有？
5.為什麼保時捷的發動機有可變渦輪？
6.如何評價大眾剛發布的阿特金森加VGT小排量發動機？

7.為什麼說普瑞斯的發動機排量越來越大缺越來越省油？

8.如何評價英菲尼迪最新的可變壓縮比發動機？

9.為什麼有人說發動機要造大才能省油？
10.如何看未來發動機的發展方向？都有哪些不同的技術路線？
11.為什麼真實世界裡的車開起來油耗總是比公布的高？
12.如何評價小排量渦輪增壓發動機不省油？
13.為什麼日本車企比歐洲車企晚很多年才用小排量渦輪增壓發動機？
14.如何評價寶馬往渦輪增壓發動機裡面噴水？
15.為什麼普銳斯的發動機不用渦輪增壓的？
16.為什麼說插電混動油耗更高更不環保？
17.開過阿爾卑斯山裡面所有山路是什麼感覺？

18.在歐洲開柴油車是什麼感受？
19.後驅車真的都轉向過度么？

20.汽車真的是霧霾的元兇么？

21.在中國開電動車到底能減少多少排放？

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（於2017年1月9日第一次修改增加以下段落）

在第一次修改的過程中我想到了一個比較簡單的對於渦輪增壓發動機的扭矩為什麼可以是一個完整平台的舉例。考慮以上對於自然吸氣發動機工作原理的講解，其實這（發動機的工作原理）和人的生存原理有高度的相似性。兩者都是需要有一個機能，來穩定的提供氧氣（人的呼吸系統，發動機的進排氣系統），同時有了氧氣以後會配以這些氧氣量所對應的燃料（發動機是噴汽柴油，人是血液中提供糖分或者有機物等），這就構成了二者生存的外部循環。有了外部循環帶來的總可用能量，再經過內部循環來轉化這個能量（對於發動機是燃燒產生熱量再經過熱力學循環轉化為有用機械工，冷卻水帶走的散熱熱量還有排氣的高溫，對於人就是在體內的有機物的化學反應產生人體可用的能量ATP和其他化合物）。然後人的呼吸頻率可以對應為發動機的轉速，如果呼吸的過快或者過慢，其實都不是最利於釋放人體內糖類有機物中的能量（即能量代謝量，對應發動機扭矩輸出）。

有了這個比喻就非常好理解渦輪增壓發動機的扭矩平台了，普通人（自然吸氣發動機）消耗的能量是和呼吸頻率有關的，有且只有一個頻率是單位消耗能量最多的（最大扭矩）。但是渦輪增壓發動機就相當於讓一個人吸氧氣罐里的氣，氧氣含量要高很多而且還可以人為控制。在一定範圍內，不管你呼吸得快一點兒還是慢一點兒，我可以調整氧氣罐（輸出空氣）的氧氣含量，（彌補）你由於沒有在最優頻率呼吸而導致的能量消耗量的下降，從而在比較寬的一個頻率上都可以讓你消耗同一個單位（強度的）能量，這就是渦輪增壓發動機的扭矩可以是一個平原的原因。

2017年1月9日第一次修改的內容小結

修改了少量錯別字以及一部分表述不夠嚴謹和準確的地方。

添加了若干張圖片和視頻，適當增加表達效果。

添加了以上渦輪增壓發動機扭矩平原的舉例。

寫在最後

看到了大家的評論，對於列舉的問題，我會逐一回答。

我覺得這不光是一個回答問題的問題，而是可以借著這個機會系統地整理一下自己的知識體系，同時寫的過程中也是反省自己的過程，因為只有自己透徹的明白了，才敢寫出來和別人分享，同時這也是對別人負責任。

第二點也有我的私心，寫知乎也是為了給我自己省事兒，如果以後有人問我類似的問題，就可以不必再講一遍了，即省時間又省力，雖然開始遭罪但是可以一勞永逸。

2017年1月10日

於北京

自然吸氣發動機扭矩取決於進氣量，不同轉速下發動機充量係數不同（就是汽缸吸氣多少，取決於配氣機構），充量係數的峰值就是扭矩峰值。
增壓發動機由於有強制增壓，汽缸能吸氣多少可以有增壓來保證。因此扭矩可以提高，提高的上限取決於燃燒壓力上限，燃燒壓力上限取決於結構強度，強度這玩意是個定製，因此最大扭矩也是定值，所以你看到平台了。然後，平台的之前，之後的下降取決於什麼呢？之前低速扭矩因為增壓壓力不足，之後高速扭矩下降是因為機械損失和泵氣損失急劇增加。

「Since the total power limit of most engines is total mass airflow capability, this means the engine uses every bit of air it digests in the name of power.」

再改簡單一版
因為有泄壓閥，板斧一樣，把山削出來一個平頂

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上面有說得好複雜呀，我一個假工程師都看了頭大
我就盡量簡單說說，爭取讓大家能一下子看懂

最簡單的扭矩公式
扭矩=排量*平均壓力

一台發動機排量時恆定的，如果扭矩也恆定，那就是說明氣缸內壓力也恆定嘛。
壓力為啥也恆定呢？
按照正常思維，不同轉速下，氣流流動特性肯定不同，難以保證進氣量等等量都一樣。

但是換一個思維，只吸收固定量的空氣就行了嘛，多餘的排出去不要。而完成這個工作的設備，就是「泄壓閥」。所以大家也都是在渦輪機上看到扭矩平台，而自吸發動機極少有平台。

貌似你說的一個是渦輪增壓的發動機，一個是自然吸氣。具體原理大神們太多，我就不獻醜了。

早年做自吸而且ecu控制水平不高的時候，扭矩主要是由配氣效率決定的。後來做增壓之後，工程師可以通過可變氣門正時，可變氣門升程，增壓值等等的標定，人為把扭矩在某一圈速區間內調成一個定值，所以就是區間了。好處大概就是輸出更平穩，但其實對性能上是有了一定抑制的。
不過即使是規格表給的是區間，實際上也是有峰值扭矩的轉速的點的，只是對於消費者不需要了解到這麼細，知道這個區域內都能發揮最大扭矩就可以了。

現在的小排量民用渦輪增壓發動機的外特性曲線中扭矩曲線都會有一個平台，這個平台可以說是人為做出來的，通過閉環控制調整渦輪增壓的壓力，使得發動機輸出一個大概恆定的扭矩。

發錯了地方。已經更正

因為VTEC在6千轉才Kick in 哈哈哈哈

燃油不充分引起爆肝

簡而言之，為了追求低轉速扭矩高轉速下扭矩會超過車體承受能力，所以加了一個卸壓閥阻止扭矩繼續上升，把超過標定扭矩的一個轉速範圍的扭矩都限制在標定扭矩上，所以在這個區間扭矩是個平台

一切有為法，如夢幻泡影，如露亦如電，應作如是觀。

都寫的什麼呀。。。。
問題里說的是，區間是怎麼回事。
因為你說的區間是轉速軸啊！
扭矩是力和力臂的積分，理解成乘積也可以。力和力臂這倆玩意兒跟速度有關係嗎？活塞那個鐵制的柄的長度還隨時間變化了咯？
但是為啥這倆玩意兒跟速度沒關係，你們還要畫一個橫軸是轉速縱軸是力矩的圖呢？

你不從這個角度開始去解釋，別人是理解不了的。

工程上的需要和課本里的理論是有很大的區別的。
我們不需要去考慮燃燒一次需要多少秒，燃燒的過程中輸出多少焦耳和焦耳如何傳遞到氣體中使氣體膨脹然後氣體膨脹的速度以及膨脹產生的推力等等。因為這些東西都是為了知道輸出轉矩的大小和當前轉速的大小來定的。而知道在這些儼然在面對生產製造等誤差的時候非常的無力。所以我們用笨辦法，轉速拿個感測器然後加一個濾波器測一下，轉矩拿個測功機測幾個map然後直接用就好。既方便又不複雜。效果嗷嗷好！
但是很多人不知道這麼複雜的過程啊，他們也不想知道啊，比如做變速箱的，你燃燒關我屁事，你點火時間跟我有啥關係，我還要去做混動呢。所以別整那沒用的，直接告訴我轉速和轉矩的關係，我好算加速度！
所以才有了那不靠譜的轉矩圖。。。。
至於有的是區間啊，渦輪增壓啊，啥啥的，看別人的搬書答案吧。

這題車輛工程的學生應該是勉強能回答的，歡迎指正
其實，我個人認為最大扭矩下的轉速有時會出現在一個範圍內，其主要原因是因為影響最大扭矩下的轉速的因素實在是太多，多到令人髮指好么？從理論和數學方面解釋的話，無論你如何用數據去求，最大扭矩下的轉速在圖表上表現出來的都只是一個點，即是某一個多項式函數的極大值而已。
下面以我淺薄的知識從數學和理論方面給你解釋一下
首先我們先從發動機的轉速特性說起。所謂轉速特性，就是將發動機的功率，轉矩以及燃油消耗率與發動機的轉速形成線性函數關係，在圖上經常以曲線的形式表示，所以被稱作發動機的特性曲線。如果發動機的節氣門全開的話，那麼該曲線就被稱為外特性，雖然汽車的工作過程中節氣門全開的情況很少很少，但外特性曲線的研究是非常重要的，與此題無關，不贅述啦。
通常我們看到的外特性曲線通常是這樣的（隨手在百度上搜的一個圖，見諒）

其中，g線是油耗線，N線是功率線，M線是扭矩線。
所以在圖中我們很明顯的可以看到函數圖像是一個很簡單的多項式圖形的，那麼我們隨便查找一組數據計算函數表達式。

（數據來源於汽車理論第五版，余志生主編，書找不見了隨手百度的搜的，數據不一定準確哈。）

就這麼幾組數據應該是夠了的，然後我們用MATlab編程運算後得出該組數據的多項式為

然後我開始求這個函數的極大值，用求導的方法就太次了，直接MATLAB去解決，因為汽車的轉速不會飈的太高，我們研究過高的轉速是沒有意義的，所以，我們只需要求一定範圍內的轉速就足夠說明問題了，所以，就不需要用遺傳演算法去求最值啦。matlab運行出來的程序截圖為：所以，我們很好理解，發動機最大扭矩下的轉速從數學方面肯定是處於一個點或幾個點的位置的，但是，我想說的是，在實際使用過程中，發動機的運行工況是受很多很多因素所影響的，甚至很多時候是不太穩定的，此外，現在的發動機往往會採用一系列的技術手段使得最大扭矩下的轉速的範圍儘可能的寬一些，所以諸多因素加起來的話就會讓人以為發動機最大扭矩下的轉速是一個區間。
關於這些因素，之前的答主已經說的差不多了，我也就不贅述啦，如果有不對的地方請各位指正！

在發動機高工況下標定了一個最大扭矩，高工況下增壓器的裕度較大，能夠在轉速一定變化範圍保證燃燒輸出最大扭矩。當轉速過低就會出現增壓器喘震。

沒人解釋一下部分自然吸氣也有平台的原理？

簡單一點說吧
絕大部分發動機扭矩曲線，都是差不多形狀，但為什麼會存在題主所說的區別呢？
因為泄壓閥的存在
舉個簡單例子
一台發動機，最大出力200牛米，要配最大承受250牛米的CVT變速箱，那扭矩曲線里，最大扭矩就是一個點。
另一台發動機，最大出力300牛米，同樣需要配置最大承受250牛米的CVT變速箱，那隻能把發動機最大出力標定在230牛米，在吸氣管路上加裝泄壓閥，把發動機出力限制住，那這台發動機的扭矩曲線里，最大扭矩就是一個平台。
這個道理適用所有的發動機類型。

看到感興趣的，速度馬克一下~~~
發動機的特性曲線，對於普通的自然吸氣的發動機最大功率最大扭矩的對應的轉速是個固定值，但到了渦輪增壓發動機身上最大功率最大扭矩對於轉速就是一個區間值…也希望有大腿讓小的抱抱

用「公差」解釋，大家能接受嗎？