在开始所有的介绍之前，我们先明确一个概念：
我们再说一遍：
发动机的输出能力取决于其进气能力。
理解好这句话可以帮助你理解汽车发动机的很多概念。
汽车发动机是一种内燃机。 它是燃料在气缸内燃烧，形成高温高压气体推动活塞做功，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，输出机械能的机械。
我们常说的一句话就是来吧。 这给人一种错觉，当我们需要增加发动机功率时，只需向气缸内注入更多的燃油即可。
然而实际上，当我们踩下汽车油门时，实际调节的是发动机节气门体的开度。 这个东西的作用是让更多的空气进入发动机。 只有当发动机确认进气量增加了，才会增加喷油量，然后让你感受到动力的增加。
当你明白了这一点后，我们的讨论就可以继续了，因为接下来的一切都是在讨论发动机的进气问题。
首先我们来谈谈位移。
发动机的排量是一个纯物理空间的概念。 排量=单缸工作容积×缸数
单缸工作容积=发动机冲程次单缸截面积=冲程次pi次缸径^{2}div4
具体物理意义是活塞从上止点移动到下止点，其间发动机气缸内的物理空间就是位移。
一些答案认为排量代表“每个冲程或循环吸入或排出的液体体积”。 这种观点在某种意义上是错误的，或者至少是不完全定义的。 因为对于气体来说，体积的概念必须与温度、压力的概念同时存在。
排气量只是一个物理空间定义，并不等于实际吸入的空气量，更不等于排出的燃烧气体量。
最简单的例子：2.0T和2.0L的排量都是2.0L，但是2.0T的动力比2.0L高出50%左右。 这里差异的根本原因不是2.0T比2.0L多喷出50%的燃油，而是实际上多吸入了50%的空气。
单缸每循环进气量（常压/常温条件下）=单缸排量×充气系数×进气管系数
充气系数的定义：将每个循环吸入气缸的空气量换算成进气管状态（压力/温度）的容积V1。 该体积与单个气缸的物理排量之比称为充气系数。
进气管系数的定义：将进气管状态（温度/压力）下的单位风量换算为环境大气压/环境温度下的体积，后者除以前者，得到的值为进气管系数。
简单示意图如下：
如果我们将环境大气压/温度等同于标准大气压和温度，那么我们就可以建立新风量与空气量之间的标准对应关系。 那么排量对发动机性能的影响以及我们能做什么就一目了然了。 再回忆一下我开头所说的：发动机的输出能力取决于其进气能力。
发动机的排量是发动机性能的物理基础。 同等技术配置下，排量越大，发动机的功率和扭矩输出能力就越大。
然而，位移仅决定体积。 回想一下我之前说过的话：
对于气体来说，体积的概念必须与温度和压力的概念同时存在。
看看这张照片：
V2的大小直接受Vs的影响。 但V0的大小不仅取决于V2或Vs，还取决于P2和T2的差值以及环境温度和压力。
简单地说，在相同排量下，发动机每个循环实际吸入气缸的空气量还与进气温度T2和进气压力P2有关。 进气温度越低，进气压力越高，实际进气量越大，发动机的性能越强。 首先我们来谈谈进气压力。
对于自然吸气发动机来说，进气的所有动力都来自发动机进气冲程形成的真空，因此进气歧管设计优雅，竭尽全力降低进气阻力，特别是充分利用进气共振，避免进气脉冲干扰进气效率非常重要。 一般来说，1.5L以上的发动机都会采用变长进气歧管进行优化。
这就是为什么自然吸气发动机往往具有非常复杂且看似庞大的进气歧管结构，而增压发动机则相对简单。
增压发动机简单粗暴。 直接增压就可以了，减少了很多进气歧管的气流研究。
增压器
废气涡轮增压器
另外，阿特金森循环和米勒循环通过调节气门机构，使进气门在进气冲程中提早关闭，或者在压缩冲程开始后排气门继续打开，从而减少实际进气量，此外，情况当膨胀比大于压缩比时，也会导致实际进气量不足，或者说排量与实际进气量的差值增大。
接下来我们讲一下温度T2的控制
简单来说，就是尽可能降低进气的温度，以增加进气的密度。
尤其是增压发动机，车辆从环境中吸收的空气在被废气增压的过程中，会被废气温度加热，导致进气温度过高，进而导致发动机密度不足。相同体积的进气量。 实际进气量较小。 因此，需要冷却。 发动机的这种结构称为中冷器。
一般发动机中冷器采用空对空中冷，即采用风冷式中冷器来冷却进气。 这个东西一般属于车辆的前舱结构。 它可能看起来像这样：
风冷的效果肯定不如水冷。 对于高性能发动机来说，近年来水冷的比例越来越高，进一步提高了扭矩响应。 （下图右上角）
我们总结一下：
单缸的排量是指发动机活塞上下冲程之间气缸内的物理空间。 它是发动机进气的基础。 可以通过增压、降低进气阻力、调整进排气门管路本身和相位策略以及通过中冷器改变进气温度等方式来改变实际进气压力，从而可以进一步改变实际进气量。 数量。 实际进气量决定了发动机的性能。 接下来我们来说一下马力、功率和扭矩。马力是功率的单位
马力最早的定义是：一匹拉力为180磅的马，在一小时内可以拉动半径为12英尺的水车144次功率的计算公式，计算为33,000英尺·磅/分钟。 他将其命名为1马力。 ，现在换算成746W。
功率和扭矩的定义：
其实学术名称应该是发动机的有效功率，其定义为：发动机在单位时间内所做的有效功。
发动机的有效功率是通过测功机测试特定工况下发动机的输出扭矩Ttq和发动机转速n得到的。功率=扭矩*转速
若有效功率Pe的单位为kW，扭矩Ttq的单位为Nm功率的计算公式，转速n的单位为rpm（转/分钟），则公式为
Pe=frac{Ttqtimes n}{9550}
扭矩是旋转力矩，而功率则考虑单位时间内所做的总功。 许多人都在为功率和扭矩而苦苦挣扎。 本质上，他们不明白在看汽车性能时是看功率还是看扭矩。
2019年，当时的车评人38号就和很多人讨论过这个问题。 他想解释的是，车辆的0到100加速主要是由功率决定的，而不是扭矩。 之所以这样讨论，是因为德系车辆普遍采用增压等方式来提高低速扭矩响应，但功率普遍不高（近年来下降较快），但很多大排量自吸发动机已经更高的功率。 高的。 国内很多车企也在学习德国的方法。 不过38号认为，动力才是决定车辆性能的关键，尤其是零到百加速性能。
这个问题看似简单，但由于车辆有变速箱换档策略，发动机需要结合最高功率、最高扭矩和扭矩曲线才能得到结果，所以实际上是一个很难回答的问题。
根据我们实际的开发经验，我给出两个简单粗暴的结论：
0-40加速度，扭矩优先； 40-100加速，动力优先。 0-100加速，动力优先。 扭矩不仅取决于最大扭矩，还取决于扭矩随转速的扭矩曲线。 将扭矩与扭矩曲线的峰值和平台宽度相结合，可以将功率和扭矩与车辆性能联系起来。
其实德国人为什么如此痴迷于低扭矩，是因为德国的国情，因为我曾经有过一款原本计划销往欧洲的发动机。 当时欧洲的同事给我发来了一些欧洲市场的需求。 其中一位给我留下了深刻的印象。 近 10% 的欧洲市场来自公司汽车。 公司用车的驾驶员非常关心启动后踩油门时的加速响应。 这是低速扭矩的主要范围，因此需要不断提高最大扭矩的最小速度和扭矩响应。
我之前写过通用新1.5T与市场同级别性能对比的文章，可以作为更详细的参考：
-------以下为引述----------动力对比方面，我想说三点： 1、动力优先，功率优先还是扭矩优先？ 2. 低扭矩响应如何受到影响？ 3. 扭矩是否仅以最高扭矩为准？ 为了直面问题，我们先从第3点：扭矩曲线调整开始：
我们把这四款发动机和本田1.5T的扭矩数据放在一起，就可以看得更清楚了：
解释一下这个表代表什么：
之所以加入比通用新1.5T功率和扭矩更低的本田1.5T高功率版，是因为通用新1.5T发动机的调校理念与本田1.5T高功率版颇为相似。 通用新1.5T达到95%扭矩，接近本田1.5T高功率版的峰值扭矩。 与行业水平相比，超宽的峰值扭矩平台对应车辆在中高速赛车时充沛持续的动力，避免临界加速。 中等触发震动变速和电源中断！ 更重要的是，通用汽车1.5T的高功率版本是采用48V系统开发的。 目前，上汽通用尚未正式公布电机数据，但基于同类BSG电机的水平，预计峰值扭矩可达到50Nm左右，这是发动机的低速扭矩。 迅速补偿和干预。
本田1.5T版本上市后，在北美获得了良好的口碑。 目前，通用汽车与本田在发动机开发、汽车动力调校等方面实际上有着良好的技术交流与合作模式。 2020年9月，两家公司签署了非约束性战略合作协议，共同开发汽油动力和纯电动汽车。
近年来，通用汽车大力推广中大扭矩9AT/10AT，中小扭矩采用CVT和部分6AT。 日本平滑动力调教与美国高性能调教相结合的意义非常明显。 在变速箱方面，上汽通用9AT的表现就是最好的证明。 通用汽车最新一代的研发系统采用了更为全面的ARM1驾驶品质，即将发动机的动力输出与变速箱的调校结合起来，与整车的驾驶品质共同开发。 这不是简单的峰点刷。 问题，但更注重实际行驶质量。
接下来我们回到第1点，到底是功率优先还是扭矩优先？
这个问题始于几年前，当时第38期重点“辟谣”0-100加速到底取决于功率还是扭矩。 从微博到知乎，争论已久。 由于本文篇幅有限，我无意讨论这个过程，而是直接得出结论：整车的动力性能是发动机和变速箱共同输出的结果。 一般来说，0-40kph的动力表现更注重扭矩，40-40kph的动力更重要。 性能更注重动力，自然在更高的速度下动力影响更大。
接下来是第2点：低速扭矩性能如何受到影响？
为了实现更强的动力和扭矩输出，需要更大量的增压空气。 当发动机转速升高时，各缸的进气时间迅速减少。 为了保持稳定的功率和扭矩输出，需要更多的进气量。 强劲的进气。 所以大家一定要明白这个道理：真正决定发动机功率的并不是喷油器，而是包括增压器在内的进气系统。 如果只从增压器端的设计考虑这个问题，要么选择较大的增压器，但低速时响应会变慢，要么选择较小的增压器，但当速度提高时，响应会变慢慢点。 你会遇到增压不足、扭矩过早释放的问题。 获得峰值扭矩平台比较困难，或者直接降低峰值扭矩，但是可以看到，如果按照GM 1.5T 1750-的标准来绘制扭矩平台，那么这些高扭矩的峰值扭矩引擎无法看到它。
那么上汽通用全新1.5T的做法就更聪明了。 它实际上是通过集成优化来改善实际驾驶条件下的低速扭矩响应。
扭矩图中扭矩随发动机转速增加的部分只是实际行驶中低速扭矩响应的一部分，仅代表发动机本身的性能。