别总被忽悠 告诉你扭矩和功率那个决定性能

来源:车讯网    作者:青岛人    人气:    发布时间:2018-06-13 11:24:14    

青岛资讯网 报道】  在我们聊到发动机的时候有两个重要的参数,分别是功率扭矩,很多人对这两个参数既熟悉又陌生,大多数人对此的理解是功率决定车辆的极速,扭矩决定加速。对于这套理论,前半句是对的,后半段错了,话说高考刚过,大家都在讨论作文,我们今天就聊聊物理,说一说扭矩和功率哪个决定着发动机的性能

别总被忽悠 告诉你扭矩和功率那个决定性能

  功率

  其实功率这个概念在我们日常生活中经常见到,我们家里用的各种电器在能耗标识上都会标有功率,功率是指做功的效率,功=功率*做功的时间。比如家里有一个100瓦的灯泡,点10小时,那么灯泡做的功=100*10,经过换算之后灯泡消耗的电能是1千瓦时,也就是一度电。

  功率代表着做功的效率,打个不恰当的比喻,你可以把功率理解为速度,功理解为时间,相同的路程(做同样多的功)速度越快(功率大)用的时间就越短,功率是衡量做工效率的标准。

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  扭矩

  以杠杆为例,一个一米长的杠杆,在一端施加200牛的力,产生的扭矩为200*1=200牛·米。发动机的曲轴、活塞和连杆组成的机构可以理解为一个变形的杠杆,在做功冲程中,汽油燃烧推动活塞连杆下行,整个过程和压杠杆类似,只不过是力量由汽油提供。假设汽油燃烧释放出100牛的力,曲拐长1米,最后曲轴输出的扭矩就是200牛·米,发动机做功的效率与扭矩、转速这两个量相关。

   发动机的功率=扭矩*转速/9550(9550这个量是计算所得,是个约等于的数字)

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  从这个计算方法我们可以看出,在功率一定时扭矩和转速是一个可以相互转化的量,例如发动机转速为2000转/分钟时最大扭矩为200牛·米,此时发动机的功率等于2000*200/9550≈41.8千瓦时,如果保持功率不变,把扭矩提升为400牛·米,那发动机对应的转速约等于1000转每分钟。

  举个例子,有一箱矿泉水一共30瓶,让你从一楼搬到六楼,一次拿10瓶水(扭矩大),需要三个来回(转速低),每个来回用时6分钟一共需要十八分钟。

  如果一次拿五瓶(扭矩小)需要6个来回,但因为拿的水少了,走起路来很快(转速高),一个来回只需要3分钟,最后用时也是十八分钟,做功的效率是相同的,只是两个变量不同组合造成的变化,扭矩可以变化但功率是一个定值,单纯的扭矩大并不能提高效率。

  至于说发动机多少转会爆发最大扭矩只会影响发动机动力输出的特性,但决定根本性能的还是功率。

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  而决定加速能力的是扭矩,但不是发动机输出的扭矩,而是轮上扭矩,因为车上有一个绕不开的东西影响着轮上扭矩—变速箱。

轮上扭矩和功率的关系

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  我们还是举例说明,本田的L15B81.5T发动机最大功率130千瓦(5500转/分钟),最大扭矩226牛·米(1800-5500转/分钟)。

  长城的4D20B2.0T柴油发动机最大功率为95千瓦(4000转/分钟),最大扭矩为315牛·米(1350-2800转/分钟)。

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  按照扭矩大加速快的理论,两个一样的车,车重相同,A车装有4D20B2.0T柴油发动机的车扭矩大,应该比装有本田的L15B81.5T发动机的B车加速快的多。

  当车辆行走时,动力从发动机-变速箱-主减速比-车轮从而推动车辆,当1挡传动比为4、主减速比为3、车轮半径为2。

  当发动机转速为2800转每/分钟时,B车的轮上扭矩为315*4*3=3780牛·米,A车为226*4*3=2721牛·米。两车的车轮转速约为233转/分钟。

  看似扭矩更大的B车占优势,但不要忘了,变速箱的传动比是可以改变的,当把1挡传动比改变为6时A车的轮上扭矩为226*6*3=4068牛·米,因为传动比的改变,如果还保持2800转/分钟的转速,车轮转速为约为155转/分钟。

  由于传动比变大车轮转速会降低,车辆的速度就会下降,但L15B81.5T发动机的功率更大,这时候转速的优势就体现出来了,它可以通过提高转速的方式弥补车轮转速的下降,而这种势头可以一直延伸至5500转/分钟再换入2挡,而4D20B2.0T柴油发动机由于功率低在4000转时就不得不早早地换入了2挡,传动比改变之后轮上扭矩则会进一步降低。

  总之一句话,扭矩不够转速凑,只要功率够大,扭矩可以为1牛·米,因为转速够高,通过变速箱的减速增距足以弥补,但如果扭矩大功率低,最终做功的效率还是低,所以说,最终决定发动机性能的是功率。

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责任编辑:青岛人