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隐藏在扭力和马力数据后的隐秘大揭秘

作者:admin 发布时间:2019-12-23 22:26:30 浏览次数:260
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信任一切触摸过轿车的朋友都知道,一般衡量一台轿车的引擎动力巨细,往往都会运用马力(功率)和扭力(扭矩)两个目标。坊间对这两个功能目标都有不同说法,比较多人承受的是“马力代表极速,扭力代表加快”。也有比较资深的车迷朋友信仰“Horsepower for sale,Touque for Race”(马力用来卖车,扭力用来赛车)。那终究扭矩和马力之间有什么联系,它们又代表着轿车的什么功能。关键是,它们之间谁更能阐明轿车功能呢?这篇文章就为咱们简略介绍一下。

咱们都知道引擎的作业是经过燃油在气缸内焚烧推进活塞,而活塞经过连杆将曲轴滚动,然后输出动力。而这部分输出的便是曲轴扭力。能够说,轿车是由引擎发作的扭力传递到轮胎上来推进和加快的。而功率,便是在单位时间内引擎所做的功的巨细,简略了解便是能够在必定时间内将必定分量的车推多远。扭矩和马力能够运用一个简略的公式来转化:

功率(千瓦)= 扭矩(牛米)*引擎转速(转/分钟)9550

实践上,轿车引擎输出的马力是不能直接测定的,而扭矩则是能够直接测定的。因而无论是实验室仍是马力机,所测定的均是扭矩输出,而马力便是运用上述的公式经过扭矩输出和其时的引擎转速换算而得。而实践上引擎除了输出扭矩以外,还输出了引擎转速,而引擎转速是和轿车的速度以及功率休戚相关的。结合扭矩和引擎转速得出的引擎功率,更多的是描绘在某转速下引擎改动曲轴滚动速度的才干巨细。

图:引擎输出的除了扭力,还有转速。而马力数据则是经过公式换算出来的。而轮上马力隐藏在扭力和马力数据后的隐秘大揭秘便是轮上扭矩和轮上转速的换算而得,根本等于引擎的功率输出。

内燃机是相同很风趣的机器,由于各种慵懒的原因(包含进排气的慵懒、气缸内部件的冲突和分量构成的运动慵懒等等),内燃机的功率并不是原封不动的,而是跟着转速的改动而发作改动,因而在不同转速下输出的扭矩也会发作改变,然后构成不同的引擎输出特性,所以就发作了咱们所说的扭矩曲线和马力曲线。比如两副排气量相同的引擎,可能会发作相同的最大扭矩,但其最大马力却会有较大的差异;或者说发作相同最大马力的引擎,最大的峰值扭矩也会发作差异,这一切都源于引擎不同转速下输出的扭矩差异。因而咱们在评论引擎马力和扭矩数据的时分,假如脱离了转速而独自评论峰值的话,是没有任何含义的。

图:由于规划相当多的原因,引擎输出是呈现曲线的方法,因而不同的扭力马力都和引擎转速的改变休戚相关。

尽管说扭矩是引擎发作的最本源的力气,可是由于它和转速的联系,所以对轿车的功能发作了不同的影响。一般评论轿车的动力功能,会从极速和加快两个方面去描绘。

咱们知道,加快度=力/质量,因而轿车的加快力是由扭矩决议的。可是咱们往往疏忽了一个问题,让轿车加快的扭矩是轮端的扭矩,而不是由发动机的扭矩直接驱动。由于发动机的扭矩真实比较小,所以聪明的轿车规划师规划了“变速箱”这个东西。变速箱是在描绘马力和扭力时最重要的参加部分,变速箱扮演的便是将引擎的转速下降,将扭矩提高的人物。因而在将引擎的扭矩扩大变成轮上扭矩的一起,也将引擎转速下降变成轮上转速。轮上转速越低,极速越低,因而能够知道,齿轮比越大,极速越低,加快力越高。一些引擎扭矩比较小的轿车,也能经过运用较大变速比的变速箱去提高轮上扭矩,来取得较好的加快力气。而扭矩较大的轿车,也能够运用较低的减速比来取得更高的极速体现。因而,决议这台轿车实践加快力的并非发动机的最大扭矩。

图:变速箱是在马力扭力里边最重要的参加部分。变速箱便是将引擎的转速下降,将扭矩提高的人物。因而在将引擎的扭矩扩大变成轮上扭矩的一起,也将引擎转速下降变成轮上转速。

图:一般咱们说扭矩决议轿车的加快力,但疏忽了实践上“扭矩”是指轮上扭矩而非发动机扭矩。

图:由于有变速箱的原因,轮上扭矩能够经过变速箱扩大,因而独自议论引擎的最大扭矩其实并不能充分阐明轿车的加快功能。引擎扭力较小的轿车也能运用像“大尾牙”这样的大减速比齿轮,来取得和扭力较大的轿车相同的轮上扭矩。

图:引擎扭力和马力较小的轿车也能经过运用相当大的减速比,取得更强的加快才干,缺陷便是要抛弃引擎转速,换句话说便是极速下降。实践上,由于要确保有根本的极速体现,因而在高速域的齿比不能扩大,因而实践高速域的轮上扭矩输出并不大,加快才干也就逐步下降。因而许多小马力的轿车运用大齿比,尽管在头段的加快才干能比美马力更大但齿比更疏的车款,但速度越高,两者加快才干的距离就会越显着。

那是什么决议了轿车的加快力呢?咱们知道,要评论轿车加快力,往往说的并不是“同一档位上”的加快力,而是“同一隐藏在扭力和马力数据后的隐秘大揭秘速度”下的加快力(咱们评论加快一般都会选用0-100公里/小时,或者是0-400米这种标准,而不会是在挂一档情况下的加快竞赛)。上面说过,评论轿车的加快力,实践上是以同一速度下作为基准衡量的。在没有打滑的情况下,轿车的速度等于驱动轮的轮上转速,而处于某一轮上转速时,轮上施加的扭矩的巨细决议了其时轿车的加快度。咱们都知道,功率=扭矩*引擎转速9550,因而轮上扭矩*轮上转速9550=轮上功率,也便是咱们常说的轮上马力。疏忽掉引擎和变速箱内部的一切损耗,该速度下的轮上功率就等于引擎其时的功率。因而决议轿车加快力的实践上是发动机的功率。比较好了解的便是咱们常常说的“推重比”实践上是“马力分量比”(Power-to-weight ratio),而不是扭力分量比,便是这个原因(严格来说是功率曲线,这儿下面具体阐明)。

图:咱们评论加快才干,实践是评论“平等速度下的加快才干”,也便是相同轮上转速上的轮上扭矩的不同,归纳来看便是轮上功率的比较。而在不同速度下的加快力比较是没有任何含义的。

图:柴油引擎尽管扭矩巨大且较早呈现,但由于柴油引擎天然生成不拿手高转速运作,遍及运转转速都较低,马力并不大。因而大部分的柴油轿车为了照料极速体现而运用相对比较疏的齿比,实践轮上扭矩和轮上的功率没有幻想中这么大;因而尽管大部分柴油轿车的标称扭矩惊人,但加快才干,尤其是高速加快才干都不及汽油轿车。

图:F1引擎的扭矩遍及都不大,但由于拿手动辄过万转速的高转区域运转,马力十分大。简略举个比如,一般车上的引擎在时速100公里的时分是引擎转速为2000rpm,而F1上时速100公里的时分引擎转速为12000rpm,可见此刻F1上的减速比为一般轿车的6倍,换而言之,F1的轮上扭矩的扩大倍数是一般轿车的扩大倍数的6倍。比较一般的轿车而言其减速比十分大,轮上的扭矩变得很大,加上车身比较轻,因而加快才干十分惊人。

咱们都知道,当轿车行进的动力等于行进的阻力的时分,轿车将中止加快。一般来说,轿车的阻力来自于空气阻力和由于车重、轮胎、内部冲突等存在的阻力。而轿车的空气阻力是跟着车速的添加而呈平方法增加。因而要取得更高的极速,就有必要让轿车在高速的时分也有足以战胜其时阻力的驱动力隐藏在扭力和马力数据后的隐秘大揭秘,也便是轮上的扭矩,这就要求引擎在高转速的时分也能输出更大的扭力,结合 功率= 扭矩*引擎转速9550,相同一台轿车和相同变速箱的情况下,更高的功率能够取得更高的极速。

图:创下了最速量产车纪录的Hennessey Venom GT,达到了270.49MPH的纪录,其马力高达1,451bhp。

图:“火箭车”Brabus Rocket 900,最大马力高达900匹,极速350公里小时,比仅有621匹的同款S65 AMG高不少。

形似极速和加快都是由引擎的马力决议的,那引擎的最大扭矩终究在表达什么?实践上,引擎的扭矩有必要结合引擎最大扭矩的转速来看。首要举个比如:如下图

图中A、B两副引擎都具有相同的最大扭矩,A引擎最大扭矩在3000转呈现,B引擎最大扭矩在5000转呈现。由于B引擎的扭矩在高转速呈现,因而B引擎的马力比A引擎更大。但由于A引擎的扭矩在中转速呈现,因而在引擎大部分转速域(Rank A)前者的实践功率都会比B引擎更大,因而在大部分转速域(Rank A)以内其加快力会比B引擎更好。关于一般运用者来说,这个常用转速域下A引擎的活泼度更高,运用更轻松。而关于赛车的运用来说,由于长期运用最高的转速域部分(Rank B),B引擎在高转速域部分(Rank B)功率更大,加快力也更大,因而赛车的话更趋向于运用B引擎。因而,并不能单纯的说:扭力决议加快力,功率决议极速。

(注1):由于引擎B的最大扭矩在高转速域迸发,而该转速在相同的齿比下对应的轮上转速也会更高。所以在实践应用上,能够运用更大的减速比让在高转速下的轮上速度和引擎A共同。这时分引擎B带动的轿车实践上xts轮上扭矩会隐藏在扭力和马力数据后的隐秘大揭秘变得比引擎A更大,而加快力也会更强。所以实践上,最大扭力越在高转迸发,马力也越大的引擎,功能潜力也会更大。但由于要坚持发力状况就要将引擎转速维持在高转,日常运用会变得不太便当。

图:这是柴油引擎的马力求,可见扭矩巨大,但马力偏小;并且峰值马力在十分低的转速就呈现,极限转速在4000转。尽管扭矩巨大,但由于引擎的转速较低,因而变速箱的齿比要十分小才干满意正常的行进速度。因而轮上的扭矩实践上并不大,加快才干也没有幻想中这么强。

最终总结一下,相同一台轿车,最大功率决议了轿车的极速体现和加快体现,最大扭矩和其转速表达的是引擎的活泼规模。前者表明的是功能,后者表明的是有用程度。下次看到扭力和马力的时分,就不会再被忽悠了。

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