发动机工况图分析详解

发动机工况图 汽车发动机工况图既发动机的特性曲线图，是表明发动机在不同转速下输出功率和扭矩的大小，从上可看出发动机的性能表现如何，发动机特性曲线图的横坐标为发动机的转速（转/分，或rpm），纵坐标为发动机的功率和扭矩，图中曲线为发动机在不同转速下功率和扭矩数值变化的轨迹。 发动机的特性曲线一般有两条，一条为功率曲线，另一条为扭矩曲线。这一组曲线又称为发动机的特性曲线。 功率曲线比较陡，这表明发动机的功率随着转速的提高而急剧上升，其峰顶对应的功率数值即为发动机技术参数中标注的“最大功率”。最大功率越大，汽车可能达到的最高车速也越高。 扭矩曲线的两端比较底，中间突起，并比较平缓。实际上中间突起越高越平缓，表示发动机的扭矩特性越好，这种发动机的操纵性越好，汽车越好驾驭。如果在低速时便拥有较大的扭矩，表明汽车的起步性能要好；如果在中高速时才拥有较大扭矩，那它可能是一台高速性能的发动机，在高速行驶时性能较佳。 功率和扭矩是谈论发动机最常提到的术语。若过分强调功率和扭矩的最大输出值就会显得以偏概全了，因为在日常行驶中，发动机的运转的转速范围相当大，自怠速时不到每分钟一千转的转速可以上升到每分五六千转甚至更高，不能仅局限于最大功率和最大扭矩“那一点”上。所以一台发动机的输出特性，须从功率、扭矩与转速之间的曲线图上，才能了解发动机的性能特色是否符合你的要求：是着重在日常市区行驶的低速大扭矩反应，还是飙车族偏爱的高转速大扭矩的高速疾驰。 发动机很难成为一个“全才”——在低、中、高速都具有很好的扭矩响应，不仅有劲而且跑得快，又当牛使又作马骑，设计发动机时只能有所侧重。 随着汽车技术的进步，一些高性能的跑车、高档轿车，在电子技术的支持下，可以让发动机原来一些不变的参数（如气门升程、进排气管长度、凸轮轴等）随着发动机转速变化而积极变化，使发动机在不同转速下都能保持最佳状态，这些正是高级发动机的高明之

处，也是各厂家技术竞争的关键。

经常会有朋友问最佳换挡转数是多少？行车转数是多少？为什么要3000转以上换挡？为什么要2500转行车？ 要解释这些问题，就要从发动机的特性来说明。那么发动机的主要特性指标是是什么——就是功率和扭拒。功率的大小决定车子能跑多快。（相同质量下，功率大的车，最高速度高）。扭拒决定了车的提速性，相当于爆发力。发动机达到最大扭拒的时候，就是车子提速性最好的时刻。功率和扭拒都是个变量，究竟让最大功率和最大扭拒出现在什么转数下，就是厂家不同设计理念的体现。不同的车，其发动机的特性是不同的，即使使用相同的发动机，不同的调教也会让发动机显现出不同的特点。在这里多说一句，发动机的特性，没有优劣之分，它是厂家设计理念的一部分。所以不要认为高转数发动机就好或是低转数发动机就好。不可能有一部车，任何转数下提速都好，既是0－100加速冠军，又是80－130的冠军，最高车速还是第一，就如同不可能有一个人能同时拿下奥运会100米、800

米和马拉松冠军一样。

富康爱丽舍1.6 16V发动机工况图

有了解我们自己的车，才能把他的潜能发挥到最佳。只有了解不同的车，才能驾御他们的时候发挥出不同的特性。

说了说了这么多，来说说富康吧。有朋友会问，富康车的发动机有什么特点呢？——请看富康爱丽舍1.6 16V发动机工况图。图中的绿色线是功率曲线，红色线是扭拒曲线，黄色线是油耗曲线。下面我就逐一说明这些曲线能告诉我们什么。

1、功率曲线比较陡，说明富康车的功率随发动机转数变化比较大，在低转数的情况下，该车的最高车速不会很高，但是随着转数的不断升高，其功率提升大幅增加速度逐渐加快，功率在5500转时达到最高，此时如果挂入5档，理论上会取得最高车速。6000转之后断油。

2、扭拒曲线说明富康车的最大扭拒出现在3000转，保持到3500转，这个区间是其加速性最好的时刻，从追求提速性的角度，应该在此区间换挡。

3、油耗曲线说明富康发动机的油耗在2500－3500转之间是最低的区间，变化不大，其中3000转时最低的。

4、综上，根据富康车发动机的特点，驾驶富康车在各档位上应该提高发动机转数至2500转以上，经济转数是2500－3500，所以手册上要求最低行车转数是2500转，最佳换挡时机是3000转以上。开富康，都是3500换挡，2800－3000行车，很痛快，油耗和2500行车时一样。

5、大家注意看工况图，富康车的发动机从3000转－4500转，随着发动机转数的升高，其扭拒衰减的并不严重，而功率却是大幅提升。这也就是为什么在高速上，富康在90－130的时速区间提速反而是最好的原因。

6、从富康爱丽舍1.6 16V发动机工况图的工况图可以看出，富康车之所以调教成一款高转数发动机的车，是因为它的设计理念不是把它作为一款在城市里飙的车，而是强调高速下提速与稳定性的车。这一点和JD正好相反。所以很多人把FK和JD比来比去，各执一词，毫无意义，都是很实用的车，设计理念不一样，不存在可比性。JD适合城市驾驶，低转数情况下提速快，但是速度上来后，反而后劲不足。而富康在城市路面显得有点肉（当然，你要是习惯3500换挡，也不肉），但是速度悠起来之后，后劲足。这些都是厂家设计时不同理念的产物。

大家学会通过工况图了解一款车的特性，就能更好的驾御自己的爱车，也能客观的分析不同车的动力特点了。上面贴出16V的工况图，大家可以自己参考。有兴趣的也可以找到其他车的发动机工况图看看

怎么看发动机工况图 汽车发动机工况图既发动机的特性曲线图，是表明发动机在不同转速下输出功率和扭矩的大小，从上可看出发动机的性能表现如何，发动机特性曲线图的横坐标为发 动机的转速（转/分，或rpm），纵坐标为发动机的功率和扭矩，图中曲线为发动机在不同转速下功率和扭矩数值变化的轨迹。 发动机的特性曲线一般有两条，一条为功率曲线，另一条为扭矩曲线： 功率曲线比较陡，这表明发动机的功率随着转速的提高而急剧上升，其峰顶对应的功率数值即为发动机技术参数中标注的“最大功率”。最大功率越大，汽车可能达到的最高车速也越高。 扭矩曲线的两端比较底，中间突起，并比较平缓。实际上中间突起越高和越平缓，表示发动机的扭矩特性越好，这种发动机的操纵性越好，汽车越好驾驭。如果 在低速时便拥有较大的扭矩，表明汽车的起步性能要好；如果在中高速时才拥有较大扭矩，那它可能是一台高速性能的发动机，在高速行驶时性能较佳。 功率和扭矩是谈论发动机最常提到的术语。若过分强调功率和扭矩的最大输出值就会显得以偏概全了，因为在日常行驶中，发动机的运转的转速范围相当大，自 怠速时不到每分钟一千转的转速可以上升到每分五六千转甚至更高，不能仅局限于最大功率和最大扭矩“那一点”上，“这一点”意义不大。所以一台发动机的输出 特性，须从功率、扭矩与转速之间的曲线图上，才能了解发动机的性能特色是否符合你的要求。 排量往往与发动机功率联系在一起，排量的大小影响着发动机功率的高低，通常也把它作为划分高、中、低档车的标准。 最大功率与最大扭矩最容易混淆的两个概念，有人认为车的功率越大，力就越大，其实不然。同样300匹马力，在跑车上可以让车跑到250公里／小时以 上的速度，但在一部货柜车上，可能最多只有150公里／小时的速度，但它能拖动30-40吨重的货柜。这里面的奥秘就在于两部车的扭矩有很大的不同，简单 来说：功率表现在高转速，在发动机性能曲线图上，随着转速上升而明显上升，它决定了车子最高能跑多快；扭矩不一定在高转速时发挥，在曲线图上较为平直，它可以决定车行驶时的力量，包括加速性、爬坡、载重能力。 在解读发动机参数时，需要注意的是，不要单看功率有多大，同时也要看到扭力参数，并注意当发动机处于最大功率、最大扭矩时的转速，当然以转速值稍低为好。 所以只关注最大功率是新手最大的误区，扭矩往往比功率更重要；只关注最大功率和最大扭矩值也是错误的，更应关注他们出现在多少转速上，其他常用转速值和整 个曲线。 注意一下几点： 1、曲线在最大扭矩突起的最高点多大，转速是多少。越大越好，此时转速越低一般来说越好； 2、曲线在最大扭矩前后曲线越平顺越好； 3、常用转速2000转、3000转、4000转的扭矩和功率分别是多少。 4、还要提示注意日韩车的数据，基本是内部输出的最高点峰值，而不具有任何持续性，所以数据要打折扣看，具体打多少不知道，反正同等最高值的实际表现远差 于欧洲车，这也是为什么比富康轻的凯越、YLT等车数值高于或等于富康，反而动力不如富康的原因。这样的数值不应该有很多的提速慢、没力的抱怨，曲线也能 反映一些情况. 日韩系和数据多有水分,是用发动机曲轴输出端的数据，而欧系较实,用最终变速箱输出的数据

发动机工况图中的陷阱

陷阱一：厂家所提供的工况图存在片面性

发动机（也称内燃机）的特性曲线分为速度特性曲线、负荷特性曲线和万有特性曲线，它们是通过试验台测得数据，然后经过整理后绘制出来的。研究特性曲线是为了分析不同工况下发动机的动力性能和经济性能、运行稳定性和适应性，从而确定发动机的正常工作范围和适

宜的工作区域。

发动机的速度特性曲线表现了在正常工作温度、正常点火提前角、最佳燃料供给情况下，发动机的有效扭矩、有效功率和有效燃油消耗率这三个与车辆的实际使用息息相关的参数随发动机转速变化而变化的关系。在测定速度曲线的时候，工程师会保持功率调节机构（对于汽油发动机，即指节气门）在某一位置不变。我们平常所最经常从厂家那里看到的工况图，就是指在节气门全开的情况下所测得的速度特性，也称发动机的外速度特性，它表示发动机工作时的最大功率界限。当节气门仅以一定比例打开时所测得的速度特性称为部分速度特性。 获得发动机外特性曲线的一个先决条件就是要节气门全开，而对于我们现在所普遍使用的电喷发动机，其油门踏板的功用就是控制节气门所打开的程度（即节气门开度），因此可以知道，只有在我们将油门踏板完全踩到底的时候（此时节气门全开），发动机的实际运转状况才可能和厂家所给出的工况图吻合。而将油门踏板完全踩到底这种情况，在我们实际的驾驶中是几乎不可能出现的。也就是说，如果希望根据工况图来确定某款发动机实际应用中输出最大功率和最大扭矩时的转速，那么我们需要的并不是发动机的外特性曲线，而应该具体分

析节气门在某一开度时的部分特性曲线。

上面左、右两图分别为发动机的有效转矩Me和有效功率Ne在外特性和部分特性时的变化趋势对比，图中标明1的曲线为外特性曲线，标明2的为节气门开度不同的几条部分特性曲线。根据对比图我们可以看出，厂家所提供的工况图和实际驾驶时发动机的速度特性并不相同，当节气门开度不同时，尽管变化趋势相似，但最大有效扭矩和最大有效功率所出现的转速都是不同的，发动机的负荷和功率、扭矩的变化并不是线性的关系。因此，利用发动机工况图，可以大致评判出发动机的最大有效转矩和最大有效功率可能出现的转速范围，并进一步推测

出在实际的驾驶情况下能够获得最佳动力性能和最经济油耗的转速区间。

陷阱二：获得最佳燃油消耗率的转速应该看区间而不是看点

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上图是厂家所提供的富康发动机的工况图，图中除了有效功率（绿）和有效扭矩（红）曲线外，还提供了一条燃油消耗率（黄）的变化曲线。根据在“陷阱一”中我们得到的结论，这条燃油消耗率曲线也应是在节气门全开的情况下得到的数据，而当实际驾驶时，由于节气门的开度不同，因此这条燃油消耗率的曲线也将发生较大变化。因此，我们仅根据工况图中的燃油消耗率曲线去讨论在哪个转速点下行驶或更换挡位可以获得最好的燃油经济型，这是不准确的。选择合理的换挡转速的确可以在一定程度上降低燃油消耗，但是按照厂家提供的工况图，我们仅能得到一个和实际较接近的经济转速区间。因此，只要我们保持长期在这个经济转速区间内加减挡位，就可以获得比较好的燃油经济性，而不必一定要按照工况图中的指

示，固定到某某转速才换挡。

另外，如果希望尽量降低使用油耗，以笔者看来，更好的方法就是要尽量保持匀速驾驶。电喷发动机的喷油过程是由ECU（电控单元）来根据传感器的信号控制的，但是ECU也带有RAM存储器，会将车主长期的驾驶习惯和车辆的信息储存起来，并根据车主的驾驶习惯选择最佳的行车方式。如果我们平时开车急加速、急刹车，从长久来看，必然会使得车况下降，油耗

升高。最近正在被炒作的ECI节油电脑就是利用了这个工作原理。

总之，平稳加减油门、选择经济转速区间换挡，这是能够降低燃油消耗率的两个不容忽视的

方法。

陷阱三：同为双峰结构，但却各有千秋

这是厂家提供的北京现代伊兰特的工况图，我们看到这款发动机在转速升高的过程中，扭矩出现了“峰”－“谷”－“峰”的变化。由刚刚的讨论，我们知道这张图与实际的速度特性是不同的，但变化趋势却是近似的。因此在实际驾驶时，将转速保持在2500rpm～3000rpm和4000rpm～4500rpm这两个区间内，我们均能获得较好的动力性。这种扭矩输出是同时应付城市路面和高速公路两种截然不同的路况所设计的，较扭矩曲线是单峰结构的发动机能够

获得更好的燃油经济性。

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上面的发动机工况图是在骏捷1.6、比亚迪f3和赛豹1.6上共同采用的4G18发动机的工况图。尽管从图上看，这也是一款扭矩转速图为双峰结构的发动机，但它却与伊兰特的发动机存在一个明显的区别：伊兰特发动机的两次峰值基本接近，甚至低转速时的峰值还略高；但4G18发动机的两次峰值则相差很大，在第一次峰值处在2000rpM～2500rpm之间仅能输出60kW的功率（如果考虑实际的节气门开度，有效功率将会更低）。虽然在4000rpm～4500rpm之间能够获得第二次扭矩峰值，但这种转速在城市路面中是无法出现的。因此，此款发动机的扭矩转速图尽管也是双峰结构，但较伊兰特发动机相比，在实际的城市路面应用中却略显力不从心。同时，这种差异也将直接反应在燃油消耗率的变化上

陷阱四：缺乏对变速箱工况图分析的重视

讨论最佳换挡时机，仅仅考虑发动机的工况图也是不够的，因为变速箱与发动机的配合问题可以严重影响发动机输出的有效扭矩能否得到最完美的利用。目前在军用车辆和自动挡民用车辆中，多采用变矩器来调节发动机和变速箱的匹配，而手挡变速箱则利用齿轮机构。

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上面是帕利奥1.5的变速箱工况图。为了让车友们能够更好地理解这张图，笔者简要介绍一下看图的方法。下面标明了“一挡”、“二挡”、“三挡”„„这些挡位的红色直线表示每一挡位，每条挡位线都和两条红色水平线各有一个交点，第一个交点对应着的转速值（看横轴）表示从此挡升挡时的最低转速，而第二个交点则表示如果一直未换挡时的断油转速。 虽然图中标出了换挡的最低转速，但在实际操作中，却不建议大家在发动机达到最低转速后便立刻换挡，因为这样会使得换档后的转速明显不足，同时动力输出也无法平顺（参考发动机工况图）。以此变速箱为例，我们根据工况图，选择好每一次换挡前的转速，使得换挡后，转速仍然能够保持在2000rpM以上（在2000rpm以下，发动机的扭矩低于正常工作状态），这样可以保证动力的持续平稳输出，同时也可以在换挡后获得较好的动力储备。综合考虑，

最佳的换挡时机应该是至少在3000rpm以上。

陷阱五：认清发动机的设计初衷，放弃不切实际的使用方法

分析发动机工况图固然可以让我们掌握针对爱车的正确驾驶方法，但毕竟发动机自身的优劣是不可能仅靠我们高超的驾驶技巧就能得到根本改善的。仅以我们最常见的富康和捷达为例，其实，两种车型发动机从厂家的设计初衷上就已经存在了很大差别。捷达被定位于充满活力，喜欢运动风格的年轻人，而富康则更多强调家用和舒适性。这种风格迥异的设计初衷也决定

了发动机性能的差异。

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上面左、右两图分部为富康和捷达的发动机工况图。忽略实际应用中的差别，我们可以看到，在转速较低的阶段，捷达发动机的扭矩输出连续出现数个奇点，在3500rpm的时候功率输出出现一个明显的奇点，此时功率已经达到了55kW，而3500rpm时富康仅有47kW左右的功率。相比之下，捷达在中低转速区间的加速过程要大大优于富康。但富康的扭矩和功率输出曲线

更加平顺，实际使用中会得到很好的舒适性。

因此，针对不同发动机，我们的使用方法也应尽量配合。对于富康发动机，我们在选择换挡时机时，应优先考虑如何动力输出的平顺和低转速时的燃油经济性；而对于捷达来说，则应该首先考虑换档后的动力储备以及高转速情况下的燃油经济性

陷阱六：提防厂家在参数单位中设置的圈套

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这其实本不是十分复杂的问题，但笔者无意中发现某些日系和韩系车似乎很喜欢使用PS（马

力）这个单位来替代kW表示功率。两者间的换算关系为：

1PS=75kg.M/s=0.7355KW, 1KW=102kg.m/s=1.36PS

通过上面两张工况图的对比我们不难看出，换算成PS以后的数据的确是漂亮多了，而且如果看图的人缺乏基本的机械常识，还真有可能误认为两款发动机的动力输出存在较大差距。

综上所述，理性地分析发动机的工况图，可以帮助我们较全面的认识一款车的特性。无论是在选购或是合理使用的角度上，我们都有可能在完美的驾驭感和更经济的油耗之间寻得一个

最佳的平衡点。