「科普篇」你的爱车与库里南动力差在哪?马力与扭矩由什么来决定

车车阵地 2020-08-30 22:08:59 显示图片

「科普篇」你的爱车与库里南动力差在哪?马力与扭矩由什么来决定



“看上什么车了···噢~~,那个呀,两百多匹,三百多牛,还凑活。”


这句话各位是不是似曾相识。


没错,马力是长久以来人们评判一台车的标准,它的高低在很多人心中也代表了一台车的绝对实力。汽车知识愈来愈普及之后,一部分爱车人士也慢慢开始参考车重、悬架种类和驱动形式等因素来决定一辆车的优劣,但是马力在人们心目中的重要地位一直无法被撼动。也正因如此,如今许多品牌旗下的车型的马力数据很好看,以此来吸引一批消费者。



从很多汽车类APP上我们可以看到一辆车的发动机参数有:气缸数、缸径、行程、压缩比、气门数、排量,当然还包括马力以及扭矩等等。前面几个参数要么似懂非懂,要么大差不差,消费者似乎也只能通过马力、扭矩进行判断这台发动机的好坏。但马力和扭矩的数字真的很难被做大吗(仅限一般家庭用车),今天就来分析一下什么决定了它们的数值。



第一个概念,功率=扭矩*转速/9549。从这个公式中得知,只要我们知道了什么决定一台发动机的扭矩和转速的表现,与他们之间各个工况会产生什么样的关系关系,也就知道了这台发动机整体的动力水平。


先说第一个要素:扭矩


在大家长此以往的认知中,发动机扭矩都是决定一辆车加速性能的指标,但其实它只是其中的一个关键因素而已。扭矩=力矩*距离,公式中的力矩放在发动机上就相当于活塞每次做工时向下的力;距离为每次与作用力相对应的曲轴转动的距离。在小缸径大行程的情况下,当活塞的燃烧室体积正视气缸来看正好近似于一个正方形时(爆炸时的能量消耗越低),这时候往往行程也会相对比较大,这时爆炸做功的能量消耗更低,效率会更高,同时就会让活塞向下的力被发挥的越大。大缸径短行程的气缸燃烧室的体积更趋近于长方形。



此外,每次活塞向下时,活塞行程越长曲轴转动角度(距离)越大,所以这也就是为什么柴油和船舶发动机都是长行程的设计的原因了(当然不光这个原因)。



有人常说“这台发动机调教趋于什么什么”,这里面的调教除了上述发动机基本参数以外,还会因为点火时间而产生非常大的区别,当气缸内条件允许点火时间提前时,那么气缸内的混合气体会在活塞下行前积攒到“满力”,爆炸的力被发挥的更强,力矩就会被进一步增大。但是如果这台发动机的缸内压力或温度在压缩行程快结束时就非常大了,点火系统就只能延时点火,这样会导致气缸内混合气还没有燃烧完毕,活塞就向下走并且泄了一部分力。从而导致扭矩下降,功率下降。


第二要素为最大转速


转速的决定性因素在于活塞的速度与气缸的行程,一般汽车的活塞速度不超过25m/s。行程、活塞速度与转速的关系为:发动机转速=活塞速度/(2*行程)*60。从公式中得知,行程越小发动机转速越高。由于排量是设计之初就设定好的指标,所以在行程缩短的同时要增大缸径,以保持排量的平衡。缸径增大的同时随之跟着变化的最直观的一点是气门的大小,大进气门的设计能让发动机更快获得大量的空气,与高转速引擎绝妙配合。


说了很多,归根到底不论是转速也好,扭矩也好,他们最终呈现的都是发动机输出的动力,而输出的动力就是发动机的功率。简单将汽车分为发动机、传动机构和车轮的话,发动机的输出动力将会作为唯一的依据,而最大扭矩只不过是一台发动机的重要参数而已。还是犹豫的人可以试试先确定好时速多少到多少的加速对比,再将自己车的最大扭矩和当前转速代入公式与其他车进行比较,所得的结论一定不只是光看最大扭矩来评定加速能力。


至此,讲述完了转速与扭矩由何参数决定,在接下来更新的内容中会讲解动力表现会给一辆车带来什么样的驾驶感受,以及它们之间是如何让进行匹配。