汽車講堂 第二回 發動機的基礎② 功率和扭矩之其二（中）

來自專欄動力總成標定相關45 人贊了文章張文川：汽車講堂 第二回 發動機的基礎② 功率和扭矩之其二（上）?

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（接上回）

B 換句話說，汽油機在部分負荷（partial）時保持節氣門開度一定行駛的話，因為隨著車速上升扭矩會下降，這也可以說成是起到抑制車速上升的作用了吧；反之隨著速度下降扭矩會上升，這也可以說成是起到了阻止車速下降的作用吧。

C 是的是的。就像您說的這樣，我們來看圖。因為汽油發動機具有在部分負荷行駛時自動抵消行駛阻力變化的扭矩特性，所以在一定車速範圍內只要保持加速踏板不動就能保持勻速行駛。

A 說點有意思的，我爸媽曾經問我「我們把家裡的車置換成k-car以後發現完全爬不上坡啊，你有什麼辦法嗎？」。於是我坐在副駕觀察了他們的駕駛方式後發現，他們是一直保持著相同的油門深度在開車，如果就這樣一直保持著相同的油門深度去爬坡，當然車速會越來越低啊。

「所以說多踩點油門就行了啊！」「原來這樣就行了啊。」發生了這樣的對話。

很多開車規矩的人常年都是按法定車速勻速行駛，所以開車的時候油門基本都是保持不變的，他們很可能已經把油門潛意識當成車速調節裝置了。所以一旦換成開沒什麼動力的k-car，很可能就不知道如何是好了。

B 不最近汽油車反而在用和柴油車一樣的等扭矩控制呢。

主持人 是這樣嗎？

B 好像是叫做「基於扭矩需求的控制（torque demand）」吧，保持油門深度一定行駛的時候發動機的節氣門會不停打開，來保證行駛中扭矩是一定的。

（譯者按：但實際上B的說法是錯的，一般toque map是根據車速和油門深度決定的2次元map，所以即使油門深度一定，車速發生變化後要求扭矩是會發生變化的。B可能並不太懂發動機控制。）

C 在「運動模式」下用這種控制的車子現在變多了。這是一種根據油門開度和踩油門的速度來推測駕駛員的要求扭矩，從而根據要求扭矩來決定節氣門開度的控制邏輯，其實這原本是為了能把ESC控制的扭矩請求直接反映到發動機扭矩上而開發的控制。

主持人 原來如此。那麼如果讓節氣門開度能夠不受油門深度限制隨意打開，即使保持油門深度不變也能像柴油機和渦輪機一樣不停地加速嘍？這樣一來汽車評論家們就會發出「哦哦哦部分負荷的加速性能也很好啊」這樣的讚歎了吧。

C 的確是這樣（笑）。能得到稱讚誠然很好，但如果他們在報道里寫「這台發動機很好！」這樣的東西的話其實是完全搞錯方向了。應該寫上「這台發動機的控制邏輯很優秀」（笑）。

A 這能叫「好」或者「優秀」嗎？我只會覺得很不自然。

B 如果是很極端的介入好不好的確值得商榷，但比如高速過彎我們需要邊操作油門邊讓輪胎處於摩擦圓的極限行駛，如果不是torque demand，即使是同樣的油門深度，發動機轉速越高，輸出的扭矩越低，根據轉速不同我們不得不改變油門深度。如果使用基於扭矩的控制，那麼輸出的扭矩就和轉速無關僅和油門深度有關了。能夠只用油門來控制扭矩的話，高速過彎就會變得更容易了。

主持人 我們先把後面的話題提前來討論 ，請告訴我蝶閥節氣門的特性。

C 進氣管是圓筒形的，內部帶有用軸支撐的圓板形狀的節氣門閥體。通過沿中心軸旋轉閥體可以改變進氣管的投影開口面積，這就是蝶閥節氣門。下圖是節氣門閥體的角度 （= 節氣門開度）和開口面積的關係示意圖。如圖所示，節氣門剛開的時候開口面積的變化比較平緩。但是，」發動機啟動+節氣門全關「的情況下，也就是怠速或者發動機制動的時候，發動機雖然在吸氣但節氣門卻基本是關著的，這樣一來節氣門?進氣門之間的進氣管內是負壓。穩壓罐的內壓在怠速時大約是-0.7個大氣壓，發動機制動時大約是-0.9個大氣壓。這種狀態下節氣門只要稍微打開一點，因為壓差很大，空氣就會一口氣流入發動機。所以節氣門剛開始打開的位置扭矩會迅速上升。另外，節氣門的開度範圍一般在0度到80~85度，但節氣門開度在8度左右（10%左右）的時候穩壓罐內壓就只有-0.5個大氣壓了，從那以後壓差會逐漸減小，扭矩的變化也會變緩。也就是說節氣門本身具有前段快速上升的扭矩特性。現在的發動機為了提高動力都把節氣門閥體的口徑擴大到極限，節氣門開度大約在40度≒50%左右的時候空氣流量就和全開基本差不多了。