汽车扭矩知识详解
分类:汽车知识 发布时间:2024-09-13 17:57:58
发动机的扭矩和功率是衡量汽车性能的重要指标,但很多人对于这两者的区别仍感到困惑。本文将深入探讨什么是扭矩以及什么是功率。
1、扭矩:力量的表现
用最直观的语言来说,扭矩就是发动机曲轴旋转时的力量大小。
在汽油机中,输出的扭矩与进气量直接相关。因为汽油机是根据进气量来决定喷油量的,所以当进气量增加时,相应的喷油量也会增多,这会带来更大的输出扭矩。
自然吸气发动机依靠自身吸入空气,低转速下吸气较慢,而高转速又会导致吸气时间不足,因此其最大的扭矩通常出现在中等转速区间。相反,涡轮增压发动机由于有涡轮增压器强制向气缸内输送空气,在较低的转速范围内就能实现高效的进气效果,并喷射更多的燃油,从而在低转速和中等转速范围内都能输出最大扭矩,也就是所谓的“扭矩平台”。
每种发动机都在不同的转速下能产生不同大小的扭矩。如果想获得最大的扭矩,则需要将油门完全踩到底。例如当你驾驶汽车爬坡时,若发动机转速为2000转,随着坡度增大,你保持车速不变但继续加大油门力度。这时尽管发动机转速始终维持在2000转,输出的扭矩却会持续增加。直到坡度过大,即使将油门踩到底也无法满足需求时,汽车就会减速并出现动力不足的情况。
2、功率:效率的表现
功率是一个抽象的概念,因为它是衡量发动机工作效率的一个指标,并且我们无法直接看到或感受到它。简单来说,功率就是描述发动机工作速度的快慢,它是由扭矩和转速共同决定的结果。
假设我们将水泵连接到发动机上以抽水,那么怎样才能在单位时间内抽取更多的水量呢?一是使用更大尺寸的水泵,这需要更大的扭矩来驱动;另一个方法则是让水泵旋转得更快。这个道理很简单吧?
现在我们面临这样一个问题:有一台发动机拥有很大的扭矩,并且连接了一个超大尺寸的水泵,每转一圈能抽水20升。然而该发动机的最大转速只有2000转。还有一个小排量发动机,它的扭矩较小,只能驱动一个小型水泵,每转一圈只能抽取10升水,但最大转速可达6000转。那么在一分钟内,大扭矩的发动机最多能抽4万升水,而小发动机则可以抽出6万升水。很明显,尽管扭矩小,但这台发动机的工作效率更高,我们可以说它的功率更大。
当然,较小排量的发动机也可以通过使用齿轮减速来驱动一个超大型号的水泵,这样既能放大扭矩又能降低转速,因此总功率不变。这便是汽车变速箱工作的基本原理。
由此可见,扭矩和转速共同决定了功率的大小。如果只关注单一方面(要么是扭矩大而转速低,要么是转速高但扭矩小),都无法达到最大的综合效率。只有当扭矩与转速相辅相成时,才能实现最高的输出功率。
3、关于“功率决定最高速度,扭矩影响加速性能”的说法
“功率决定了汽车的最高行驶速度”这一点是准确无误的,因为汽车在达到最大速度时,发动机提供的驱动力和各种阻力相等。此时车辆无法继续加速,因此最高的行驶速度就取决于发动机的驱动功率。
而说“扭矩影响加速性能”,则既可以认为是对的也可以认为是错的。从本质上讲,扭矩是推动车辆前进的根本力量,更大的扭矩会使车轮与地面产生更强的作用力,从而获得更强劲的加速度。
然而,当我们依据发动机的最大扭矩来判断汽车的加速能力时,这种说法就显得不那么准确了。例如,如果一台发动机的最大扭矩为200牛·米,而另一台则为250牛·米,有人可能会认为后者具有更快的加速度。实际上,这并不一定成立,因为车辆在加速过程中需要经历从低转速到高转速的变化,所以关键在于整个加速过程中的综合功率。
举例来说,一台2.0T发动机的最大扭矩为220牛·米,并且这一数值可以在1750至4000转的范围内持续输出;而另一台2.5升自然吸气发动机虽然最大扭矩可达230牛·米,但只有在超过5000转时才能达到。因此,在整个加速过程中,显然2.0T涡轮增压发动机的综合功率更高,从而拥有更快的加速度。
以上就是今天的分享内容,希望能对大家有所帮助。