功率大的汽車動力怎么樣
汽車的加速性能是由功率還是扭矩決定的?這個問題被很多車友討論過,爭議一直不斷;那么汽車的加速度是由功率還是扭矩決定的呢?其實(shí)答案很簡單。汽車的加速性能是由功率決定的,具體來說,某一時(shí)刻的加速能力取決于發(fā)動機(jī)在該時(shí)刻的功率輸出能力!
單位時(shí)間內(nèi)輸出的功率決定了加速度,這是一個標(biāo)準(zhǔn)的純物理知識。無論是高中物理教材還是大學(xué)物理教材,能確定加速度的單位只有輸出功率。但是為什么在汽車普及的過程中,簡單的物理知識逐漸變得陳舊?原因是渦輪增壓發(fā)動機(jī)應(yīng)用廣泛,4s店強(qiáng)調(diào)的是低轉(zhuǎn)速強(qiáng)扭矩的好處(好處確實(shí)是實(shí)實(shí)在在的)。其次,強(qiáng)大的低扭矩特性會讓動力輸出更先進(jìn),讓車前段的加速能力更強(qiáng)!
加速度到底是在比什么?
首先,發(fā)動機(jī)是如何工作的?這個問題當(dāng)然很簡單。內(nèi)燃機(jī)依靠燃料燃燒產(chǎn)生的能量(爆炸)推動活塞做功。簡單來說就是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。那么,單位時(shí)間內(nèi)燒的油越多,做的功就越多,加速度就越強(qiáng)?答案是肯定的,單位時(shí)間做的功越多,加速度越強(qiáng),無論是汽車、飛機(jī)、火車,甚至自行車。自行車要想快速提速,就必須付出更大的努力,在單位時(shí)間內(nèi)推出更多的圈速,也就是單位時(shí)間內(nèi)做更多的功!
現(xiàn)在我們知道,單位時(shí)間內(nèi)做的功越多,這個單位時(shí)間范圍內(nèi)的加速度越強(qiáng)(重量、傳動比和空阻力相同的情況下);那么,單位時(shí)間做的功是多少呢?單位時(shí)間做了多少功就是功率,這是物理學(xué)對功率的標(biāo)準(zhǔn)定義(不難理解吧)!既然單位時(shí)間做的功的大小影響這個時(shí)間范圍內(nèi)的加速度,那么發(fā)動機(jī)單位時(shí)間的輸出功率決定加速度的說法是否成立呢?結(jié)論完全成立!
一定要區(qū)分峰值功率與單位時(shí)間內(nèi)的輸出功率!
我上面說過,某一時(shí)刻的加速度是由那個時(shí)間段的輸出功率決定的(不是扭矩,后面會證明),而不是極限功率;極限功率大,初始階段輸出功率可以小。同樣的,極限功率可以小,但是起步階段的輸出功率可以不小(比如1.4T和1.5T對比2.5L)。無論峰值功率大還是小,初始階段輸出功率大,初始階段速度快。那么加速的速度其實(shí)就是發(fā)動機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)(或者在一定的速度區(qū)間內(nèi))的輸出功率!
那么扭矩在發(fā)動機(jī)輸出功率中扮演了什么樣的角色?
功率=(扭矩*轉(zhuǎn)速)/9550,9550是常數(shù)。
這是功率輸出的標(biāo)準(zhǔn)公式;從這個公式中我們可以清楚的看到,發(fā)動機(jī)的輸出功率是由扭矩和轉(zhuǎn)速的乘積決定的,也就是說轉(zhuǎn)速和扭矩缺一不可。其次,獲得高輸出功率的關(guān)鍵不僅僅是依靠高輸出扭矩,還有快速上升的轉(zhuǎn)速。那么強(qiáng)扭矩有什么好處呢?讓發(fā)動機(jī)在更低的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)輸出更強(qiáng)的動力!簡單空有很強(qiáng)的峰值功率,前期放了也沒用!
強(qiáng)大的扭矩輸出正好彌補(bǔ)了發(fā)動機(jī)在低轉(zhuǎn)速區(qū)間動力輸出不足的窘境(自然吸氣的尷尬);比如一臺1.4T的機(jī)器(扭矩平原從1750-3000,稱為扭矩平原。說明這個轉(zhuǎn)速區(qū)間可以輸出地板油情況下機(jī)器的最大扭矩,而不是廢話干預(yù)轉(zhuǎn)速區(qū)間!不懂就怕曲解),250nm,150匹。一臺2.0L自吸有178匹(峰值),210nm。為什么這個2.0L的自吸速度不如1.4T?真的是扭矩差造成的嗎?
2.0L的凱美瑞(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)為何提速不如1.4T的邁騰(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策)?
當(dāng)然,兩車的重量、空阻力、傳動都不一樣,但關(guān)鍵在于動力輸出的特點(diǎn)!
1.4T:1750-3000轉(zhuǎn)范圍內(nèi)可輸出250nm峰值扭矩(提供地板油),峰值功率僅為150。
2.0L:4400轉(zhuǎn)才能達(dá)到210nm(地板油)的最大扭矩,峰值功率178!
那么,踩地板油同時(shí)提速的情況下,如何比較呢?答案很簡單。同時(shí)踩地板油,假設(shè)兩者轉(zhuǎn)速爬升一樣快。啟動瞬間,轉(zhuǎn)速達(dá)到2000轉(zhuǎn)!
1.4T輸出功率=250nm*2000/9550=53kw
2.0L輸出功率=150nm*2000/9550=31Kw
所以1.4T發(fā)動機(jī)在起步階段動力更強(qiáng)是顯而易見的,但難道僅僅是這個階段1.4T扭矩強(qiáng)嗎?其實(shí)結(jié)論是1.4T動力強(qiáng)勁是因?yàn)?000轉(zhuǎn)輸出53kw,而2.0L自吸同速只輸出31kw。表面上是在爭奪扭矩,實(shí)質(zhì)上是在爭奪輸出功率。低速時(shí)的扭矩特性是決定低速時(shí)動力輸出是否飽滿的關(guān)鍵。5000轉(zhuǎn)左右,2.0L自吸的加速能大于1.4T,而此時(shí)1.4T的車早就被甩在后面了!
功率除了依賴扭矩、還可以依賴轉(zhuǎn)速
如果扭矩真的能決定加速度,那我舉個反例;也就是3.7L的Q50和2.0T的ATSL對比,Q50的峰值扭矩為350nm,而ATSL的峰值扭矩高達(dá)400nm。雖然這個比較有點(diǎn)欺負(fù)人,但是根據(jù)扭矩決定加速度的奇怪邏輯位移是什么?結(jié)果就是3.7L的Q50可以輕松秒掉ATSL(是素食車,不要做任何改裝,就像沒人能改裝一樣)!
2.0T:2900轉(zhuǎn)扭矩平原400nm,峰值功率280匹。
3.7L:5300轉(zhuǎn)左右達(dá)到350 Nm,峰值功率350。
既然ATSL有400 Nm的峰值扭矩,為什么跑不過峰值扭矩只有350nm的Q50(或者G37甚至大眾R36(查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策))?原因很簡單。VQ37HR雖然扭矩輸出不太理想,但具有超高速、超快速爬坡能力。比如同樣的地板油踩一秒,VQ37HR可以達(dá)到5000轉(zhuǎn)以上(我實(shí)測大概是1.4秒,不知道是不是370Z上的VQ37才達(dá)到5000轉(zhuǎn)一秒),而同時(shí)2.0T只能踩3200-3500轉(zhuǎn)。。。
3.7L輸出功率= 350nm * 5000r/9550 = 183kW
2.0T輸出功率= 400nm * 3500r/9550 = 146kw
所以這也是ATSl雖然峰值扭矩400nm卻不如Q50的原因!現(xiàn)在你能看出加速比是多少了嗎?當(dāng)然,增速比的不是扭矩,而是輸出功率,輸出功率是由扭矩和轉(zhuǎn)速組成的??照勁ぞ厥菦]有意義的。幾十牛米的扭矩劣勢,破5000英尺的速度依然可以輕松扭轉(zhuǎn);所以提速真的是看動力的輸出而不是扭矩。如果某一階段動力輸出強(qiáng)勁,加速會更大。如果前、中、后段(全段)動力輸出強(qiáng)勁,整個加速會更大!
所以扭矩不能決定加速度,扭矩只能改變動力的輸出特性。與渦輪增壓器相比,功率接近的自吸,為什么自吸速度不如渦輪增壓器?原因在于低速時(shí)扭矩較弱,導(dǎo)致起步和提速階段(頭段)自然吸氣釋放的動力較少。表面上是低速時(shí)扭矩輸入不足,實(shí)質(zhì)上是輸出動力不足!所以朋友們在看提速的時(shí)候不要盯著峰值功率和峰值扭矩,而是要考慮各個階段扭矩和功率的輸出,不要在扭矩和功率之間劃界限。這是一個諷刺的邏輯!既然功率=扭矩*轉(zhuǎn)速,那么功率不就是扭矩乘以轉(zhuǎn)速嗎?在一定轉(zhuǎn)速的情況下,扭矩與功率成正比,比輸出扭矩本質(zhì)上就是比輸出功率!所以輸出功率決定加速度!
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