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本文為汽車之家原創(chuàng)文章,作者陳鑫鑫,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明,歡迎大家轉(zhuǎn)發(fā)至朋友圈。 發(fā)動(dòng)機(jī)是一輛汽車最核心的部件,發(fā)動(dòng)機(jī)的好壞直接影響著這輛車的駕駛品質(zhì)。對(duì)于普通消費(fèi)來(lái)說(shuō),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的認(rèn)識(shí)僅僅停留在簡(jiǎn)單配置參數(shù)表上,但是了解一款發(fā)動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。 今天機(jī)械前線給大家講講關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的3個(gè)關(guān)鍵性參數(shù),功率、扭矩、轉(zhuǎn)速,三者之間有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。 首先我們先介紹一下發(fā)動(dòng)機(jī)最基本的參數(shù):排量和氣缸、壓縮比。 排量和氣缸 發(fā)動(dòng)機(jī)排量應(yīng)該是大家買車最關(guān)注的參數(shù),對(duì)于家用代步車來(lái)說(shuō),排量不需要多大,夠用就可以。而且國(guó)家小排量?jī)?yōu)惠政策,排量小于1.6L的車子,有不少優(yōu)惠呢!國(guó)家鼓勵(lì)小排量車??傊醋约盒枨?,家用為主的話,夠用就可以;對(duì)駕駛樂(lè)趣有追求,可以選擇排量大點(diǎn)。 ↑↑直列四缸↑↑ ↑↑V型六缸發(fā)動(dòng)機(jī)↑↑ 壓縮比 壓縮比是指氣缸總體積除以燃燒室體積的值。 壓縮比越大,發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒做功越好,燃燒效率越高,需要使用高標(biāo)號(hào)的汽油。但是也不是所有高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)都必須用高標(biāo)號(hào)的汽油,馬自達(dá)創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)十三四的高壓縮比(一般家用車壓縮比在10左右),同樣只用92號(hào)油。此外柴油機(jī)的供油方式和燃燒特性與汽油機(jī)不同,所以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比一般比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的大。 在補(bǔ)充一點(diǎn),高轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)設(shè)計(jì)成大缸徑、短行程;低轉(zhuǎn)速高扭發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)設(shè)計(jì)成小缸徑、長(zhǎng)行程。 功率、扭矩、轉(zhuǎn)速 在我們上學(xué)時(shí)期,物理老師給我講,功率=力 X 速度(P=F X V)。例如下圖,一個(gè)小人推著一個(gè)物體前進(jìn),力和位移在一條直線上,我們用上述的公式就可以計(jì)算出這個(gè)小人的做功。(力大小隨時(shí)間在變化,需要用到微積分) (最常見(jiàn)的做功方式) 為什么發(fā)動(dòng)機(jī)的做功:功率=扭矩 x 轉(zhuǎn)速(P=T x n)。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)做功表現(xiàn)在曲軸上是旋轉(zhuǎn)的力矩和圓周的線速度。 推道一下公式: 功率=力 x 速度 = P=F x V=N·(m/s) =(N.m) X r/min = T x n = 扭矩 x 轉(zhuǎn)速。 (把人看做活塞,磨看做曲軸) 現(xiàn)在我們?cè)诨仡^來(lái)看看配置表中的幾個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù),主要是這5個(gè)參數(shù)。 最大馬力和最大功率 這兩參數(shù)是一個(gè)意思,馬力等于功率,兩者之間有一個(gè)換算公式:1馬力(PS米制)=0.735千瓦(KW) 。我們來(lái)驗(yàn)證一下132÷180=0.735 OK,我們繼續(xù)往下講。汽車是由馬車演變而來(lái),為了更形象直觀的去描述發(fā)動(dòng)機(jī)的功率,我們通常都會(huì)說(shuō)多少馬力。最大馬力和最大功率是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)最大的做功潛力,單位時(shí)間做出最多的功。但是你想判斷這輛車的最高時(shí)速和啟動(dòng)加速,只看功率可不行。 最大功率轉(zhuǎn)速 最大功率轉(zhuǎn)速顧名思義,就是指發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大的功率或者單位時(shí)間內(nèi)做最多的功,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)活塞的上下運(yùn)動(dòng),使曲軸和飛輪做圓周運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)速越高,那么活塞做功次數(shù)就越多,就越耗油,就像上述動(dòng)態(tài)圖中“推磨”一下,來(lái)回推磨次數(shù)一多,能不累么?所以很多老司機(jī)為了省油,都會(huì)把轉(zhuǎn)速盡可能保持在2000轉(zhuǎn)速左右甚至一下。 (紅線為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速) 最大扭矩 扭矩是發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)重要參數(shù),扭矩越大,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的“勁”越大,曲軸轉(zhuǎn)速的變化也越快,汽車的爬坡能力、起步速度和加速性也越好。 ![]() (普通渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩圖 / 紅線是扭矩) ![]() (特斯拉電機(jī)扭矩輸出圖) “ 紐北跑不過(guò)秦,十米跑不過(guò)狗 ”,這句話說(shuō)的就是加速度和扭矩,除了質(zhì)量影響加速外,扭矩是決定性因素,普通發(fā)動(dòng)機(jī)即便是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),起步扭矩還是很低的,等轉(zhuǎn)速起來(lái)渦輪介入,動(dòng)力扭矩才會(huì)上來(lái),推背感才會(huì)出來(lái)。而電動(dòng)車就不一樣了,像特斯拉或者比亞迪秦,起步就峰值扭矩,加速迅猛,但是開(kāi)到最后可能會(huì)被超越。記住那句話,加速看扭矩,最高時(shí)速看最大功率。 最高扭矩轉(zhuǎn)速 最高(峰值)扭矩下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,一般自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)在中段轉(zhuǎn)速達(dá)到最高扭矩,這就是為什么自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)加速線性的原因。而渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)有的甚至2000就可以達(dá)到最高扭矩,而且在較長(zhǎng)的區(qū)間內(nèi)保持峰值扭矩。這就是為什么小排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)能爆發(fā)出較強(qiáng)的動(dòng)力。很多人難以理解,為什么渦輪增壓會(huì)有扭矩相同的扭矩平臺(tái),根據(jù)F=Q/S,S曲軸曲柄長(zhǎng)度是常數(shù),Q是進(jìn)氣量和一定量燃油燃燒產(chǎn)生的能量,當(dāng)燃油噴射量一定時(shí),則進(jìn)氣量決定了Q值。渦輪增壓器全負(fù)荷進(jìn)入工作室時(shí),進(jìn)氣量就穩(wěn)定不變了。所以扭矩峰值一直保值水平線。 ![]() 最后再來(lái)說(shuō)一下關(guān)于渦輪增壓扭矩峰值區(qū)間,有時(shí)候看著特別寬,但是如果變速箱匹配不好,可以會(huì)讓你失望。這就是為什么很多渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),在城市里行駛時(shí),轉(zhuǎn)速明明達(dá)到渦輪介入的區(qū)間了,但還是有一種被掐著脖子的感覺(jué),有勁使不出來(lái)。所以在買車之前去4S體驗(yàn)一下,到底多少轉(zhuǎn)速渦輪才能介入,這樣自己心里有一個(gè)底。 |
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