气缸

为什么柴油发动机扭矩足够大,但是车子总是

发布时间:2022/8/29 14:39:01   

#老司机聊汽车知识#

内容概述:扭矩马力与车速关系解析,柴油机的运行原理与匹配车型特点。是柴油动力汽车的特点。在汽车爱好者圈子里普遍认为扭矩大则汽车性能强,这种评价放在汽油发动机上还是符合实际情况的,但是柴油机却完全不同。因为这种机器的设定决定无法实现高转速,车型的需求是「正常牵引·节油」,这就不是能够实现高车速的标准,为什么这么说呢?

01基础知识

扭矩=单次做功输出能量数值功率=每分钟做功次数能量综合对于发动机最重要的两项数值可以这么理解,如果把每次做功理解为蹬自行车的脚踏板:轻轻踏一次车辆行驶的距离是不是会很短,而用足力气重踏踏板,只踏一次也能够让车辆行驶较长的距离。

起步时所谓的「爆发力·牵引力或加速能力」是否足够强,判断总会基于是扭矩大小,其实这就与自行车踏踏板是一个道理;区别只是内燃机是通过燃烧产生的热能,推动活塞带动连杆曲轴转动输出转矩(扭矩-动力),用脚蹬踏板带动连杆牙盘转矩只是用人力而已。

的理解也许有些难度,因为“效率”不是个非常白话的名词;那么称之为“做功次数”自然就很好理解了,燃油汽车的曲轴转动两圈会有一组气缸做功一次(输出动力1次),假设车辆以rpm运行,每分钟就会做功次。

单次输出扭矩假设为N·mrpm=×这样描述是不是更容易理解了呢?其实还可以用蹬自行车来理解:单次蹬踏卯足力气的力量不变,每分钟蹬踏是50次车辆会慢悠悠地前行,但是蹬踏次车辆车速是不是就会很快了?「蹬踏效率=做功效率」,在固定时间内动力元输出的总能量越大则车辆移动速度越快,因为功率可以折算为马力。

是衡量汽车极速强弱的重要参考,国内使用的马力单位为「公制马力」,驱动力为每马力驱动75公斤物体-实现“1秒1米”的运动标准。在物体整备质量不变的前提下,比如就是75公斤,输出2马力是不是就能实现“1秒·2米”的移动速度了呢?

汽车的整备质量是不变的,总质量也有阈值;所以说马力越大则车速就必然越快,只是马力的计算方式离不开功率扭矩的算法,决定大小的核心因素有两点。

两组公式:

扭矩×转速÷=功率功率×1.36=马力功率的计算方式并不是上文描述的那么直白,因为实际转化过程中存在很多损耗,所以只是可以那样理解。但马力的计算就是这么简单,乘以倍率得出的数值即为马力。

那么也就是说真正决定马力大小的是,转速高等于做功频率高,即使扭矩小但做功次数多也能输出大马力;但是做功的本质等于喷油燃烧,所以高转做功必然等于高油耗,最理想的大马力状态应当是「低转速×大扭矩」,这是柴油机的特征。

02两类机器-特点解析

1:柴油发动机主要应用于营运车辆,指中重型客货车;此类车型的最高限速分别为「≤80/90/km/h」,速度限制是比较严格的,或者说营运车型就不需要实现高车速。

所以柴油发动机也就没有必要有太高的马力,否则在正常加速过程中即使能感受到更强的爆发力,但是频繁的拉升转速还是会很费油。(低速前进挡可以实现·高转速大马力输出,但以特殊速比实现低车速,这是为了安全起步的设定)

最终柴油机选择了压燃点火技术,利用超高压缩比直接引燃混合油气,并且在活塞上行到上止点的瞬间同步燃烧做功。这种设定能够让燃烧产生的推动力,以最高比例转化为活塞的推动力,也就是所谓的「转矩·扭矩」了。

同时柴油机严格限制了转速,标准一般为≤0rpm左右;限速的目的首先为避免正常换挡加速时转速过高影响油耗,而且压燃点火产生的振动强度本就比较夸张,转速太高会无法控制磨损,发动机的使用寿命会大幅缩短的。这就是柴油发动机加速感受良好但极速,以及高车速区间加速能力弱的原因,转速拉不上来就不能谈功率马力。

2:汽油发动机主要应用于家用代步汽车,车辆核载人数少且整备质量很小则风险系数低,车辆的限速也提升到的标准,速度基数的增长就等于转速范围的扩大,转速更高则必然输出马力会更大。

而且此类车辆用户对油耗的接受度更高,追求的是理想的NVH(噪音·振动·声振粗糙度)的高水平;所以压燃点火就不适合使用,汽油机使用的是压缩只蒸发燃油,做功依靠火花塞点火、并且在活塞下行开始后“顺水推舟”的推动活塞。这种设计虽然会让扭矩有一定损耗,不过也能够让机体的运行更加平稳,这又是能让转速更高、马力更大、驾驶乐趣更强的设定,这就是汽油机。

总结:汽油发动机是适合需求良好驾驶体验,或者追求超高性能与极速性能车的选项;而柴油发动机因振动噪音大只适合商用车型,当然节油的优势也是商用车会接受它的原因。

两种机器的特点完全不同,互相不能取代也都不能否认比例的优缺点;不过电动机但是可以取代这两种机器,因其起步瞬间即可爆发最大扭矩,因转子悬浮固定没有物理接触磨损,所以转速也可以达到1.5/2.0万转。所以电动与插电混动汽车总会有很强的牵引力与极速,参考高铁动车的速度吧,这种交通工具也是电机驱动哦。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

责编:天和MCN

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