朱博士回答:最大扭矩點轉速高、或低各有好處,汽車的動力性不能光看發動機的一個工況點,要看整個工況平面。各位朋友,耐心看下去,朱博士爭取能給您講明白。
最大扭矩,最大扭矩點對應的轉速或者轉速範圍,最大功率以及最大功率點對應的轉速範圍,能給我們帶來什麼樣的駕駛感覺?您仔細想過嗎?
先請您認識衡量汽車動力性的三個主要指標:加速時間,最大爬坡度,最高車速。看字面都很好理解,發動機的扭矩功率特性決定了這三個指標的強弱。
渦輪增壓機與自吸機的特性略有不同。先以渦輪增壓機的特性為例,後面再說自然吸氣機型。
下圖是一個增壓機全開油門時的速度特性,專業上也叫外特性。字面也好理解,就是發動機最外面的特性,再向外發動機發不出來了。全開油門時,發動機的輸出扭矩和功率隨轉速變化的特性,就是發動機的外特性。一定要理解這個特性曲線,下面都是根據這個曲線來分析,看不懂這個曲線的意思,下面您也不用看了。
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我先解釋怎麼看這個圖。
這個發動機最大扭矩200Nm,在1300rpm時就能輸出最大扭矩,持續輸出最大扭矩的轉速區間是1300rpm到4000rpm。1300rpm就是我們通常說的渦輪介入轉速。
最大功率是96kW,最大功率對應的轉速區間是5000rpm到6000rpm。
廠家公佈的發動機的動力性資料也是從這張圖上來的。
最大扭矩對應的輸出轉速越低,汽車低速時的加速性越好,就是起步加速提速快,不會感覺車特別肉。還是舉例說明,下表是某款車擋位、車速、發動機轉速對照表。
一般我們一擋到15公裡車速時換2擋,1擋15公裡車速時發動機轉速1900轉,在發動機1300rpm時是10.5公裡車速,全開油門加速,這時的加速度就是這臺車最高的加速度值,以後不可能再高了。加速到15公裡車速,換2擋,這個瞬間發動機轉速是1100rpm差一點(查下表得來的),實際開車時,換擋的過程中車輛慣性已經使車速提高了,如果提高到18.6公裡,發動機轉速就到1300rpm,又可以輸出最大扭矩,這樣駕駛員不會有動力下降的感覺,整個加速過程很流暢。當然如果1擋到發動機2000多轉換擋,不存在換擋後發動機轉速低於1300rpm的情況。
反過來說,如果發動機要到2000rpm才能輸出最大扭矩,見下圖,一擋車速15換擋,2擋車速要到29公裡時速,發動機才能輸出最大扭矩。
對駕駛員來說,這兩種加速感覺,差別就太大了。
1300rpm能輸出最大扭矩的車(以下簡稱A車),在一擋10公裡時速時就能徵服它的最大坡度,在車速低時如果忽略空氣阻力,那麼這個車在這個坡道上用一擋能行駛的最高速度是32公裡時速,也就是發動機最高轉到4000rpm時。超過4000rpm,扭矩下降,所以不可能超過4000rpm。
2000rpm輸出最大扭矩的車(以下簡稱B車),在一擋10公裡車速時根本上不了這個坡。它怎麼才能上去?有的朋友可能已經想到了,那就是衝坡;一擋把車開到16公裡時速以上,讓發動機能輸出最大扭矩,才能衝上這個坡。
上坡的這段解釋好理解吧!
在說一種駕駛情況,兩個車都在以3擋33公裡時速在上坡道,發動機轉速都是1600轉,假如B車已經最大油門了,A車肯定油門沒有踩到底。前方坡度稍微增大,B車必須減到2擋才能通過;A車就不用減擋,踩深點油門就過去了。
發動機最大扭矩、最大功率對加速時間和最高車速的影響,在下一篇文章中再講,關注頭條號——朱博士白話發動機,一定讓您搞明白。