力矩主導(dǎo),還是功效為王,誰是性能背后的推手

性能是每一位汽車產(chǎn)品消費(fèi)者挑選愛車過程中都會考慮的因素,因此我們會關(guān)注發(fā)動機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)以便挑選出最符合我們標(biāo)準(zhǔn)的車型。功率和扭矩作為關(guān)注度最高的兩個參數(shù),也是車企最喜歡宣傳的內(nèi)容,而功率黨與扭矩黨間的爭鋒也一直存在。

功率與扭矩誰在決定性能六大知識點(diǎn)解析真相-圖1

這個情況同樣出現(xiàn)在皮卡領(lǐng)域,如今的皮卡車型不僅需要滿足車主的生產(chǎn)工作需求,更要滿足其日常生活需求,那么功率和扭矩到底誰決定著我們愛車的性能?本文將通過“功率是做功效率”、“扭矩是物體轉(zhuǎn)動時的力矩”、“功率和扭矩密不可分”、“被忽視的輪上扭矩”、“轉(zhuǎn)速彌補(bǔ)輪上扭矩”、“高功率車型擁有換擋優(yōu)勢”六個知識點(diǎn),向你揭示最終真相——功率掌控性能!

知識點(diǎn)1:“功率”——做功的效率!

功率與扭矩誰在決定性能六大知識點(diǎn)解析真相-圖2

所謂功率,物理學(xué)上指物體在單位時間內(nèi)所做的功的數(shù)量,是描述做功效率的物理量,在做功量相同的情況下,時間越短功率越高,日常生活中經(jīng)常能夠看到功率這一概念,微波爐、電冰箱、空調(diào)等家用電器上都會標(biāo)注出功率,根據(jù)能量守恒定律,功率是永恒常量。

知識點(diǎn)2:“扭矩”——物體轉(zhuǎn)動時的一種力矩

功率與扭矩誰在決定性能六大知識點(diǎn)解析真相-圖3

扭矩則是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動的一種特殊力矩,是指作用力使物體繞著轉(zhuǎn)動軸或支點(diǎn)轉(zhuǎn)動的趨勢,力矩越大轉(zhuǎn)動的趨勢越大,以杠桿為例,一個一米長的杠桿,在一端施加200牛的力,產(chǎn)生的扭矩為200*1=200牛·米。汽車發(fā)動機(jī)也存在這樣一個杠桿,發(fā)動機(jī)的曲軸、活塞和連桿組成的機(jī)構(gòu)可以理解為一個變形的杠桿,發(fā)動機(jī)功率固定的條件下,扭矩與轉(zhuǎn)速成反比,假設(shè)汽油燃燒釋放出100牛的力,曲拐長1米,最后曲軸輸出的扭矩就是200牛·米。

知識點(diǎn)3:功率和扭矩密不可分

功率與扭矩誰在決定性能六大知識點(diǎn)解析真相-圖4

扭矩與功率之間的關(guān)系是功率=扭矩*轉(zhuǎn)速/9550,扭矩就是功率的左膀右臂之一。這可以用一個簡單的例子說明,比如需要搬100塊磚,工人從1樓搬到5樓,一次搬20塊磚(扭矩大),需要5個來回(轉(zhuǎn)速低),每個來回用時5分鐘,一共需要25分鐘;如果一次搬10塊(扭矩?。┬枰?0個來回,但因?yàn)榘岬蒙伲咂鹇穪砗茌p快(轉(zhuǎn)速高),一個來回只需要2.5分鐘,最后用時也是25分鐘。

知識點(diǎn)4:被忽視的輪上扭矩

功率與扭矩誰決定性能這六大知識點(diǎn)你清楚嗎-圖1

在比較車輛性能時,我們習(xí)慣性探討功率和扭矩的價值,卻往往會忽視輪上扭矩這個概念。輪上扭矩是指引擎扭矩經(jīng)過變速箱、傳動系統(tǒng)放大,傳遞到車輪上的扭矩,這個參數(shù)真實(shí)的反應(yīng)了汽車加速性能,輪上扭矩越大,可輸出的驅(qū)動力就大,車輛起步、爬坡、加速才會更有勁,通過比較輪上扭矩就可以直觀地衡量出發(fā)動機(jī)性能。對于皮卡用戶而言,輪上扭矩更為重要,皮卡作為商用越野兩用車,要考慮車輛的牽引力、通過能力等問題,看車輛在復(fù)雜路況下夠不夠“勁兒”,輪上扭矩影響著皮卡車型在使用過程中是否能爆發(fā)出足夠的力量,完成拖拽、牽引、載貨、越野等活動,就相當(dāng)于人在進(jìn)行搬運(yùn)、登山等一系列體力活時,腳部有沒有勁兒。

知識點(diǎn)5:轉(zhuǎn)速彌補(bǔ)輪上扭矩

功率與扭矩誰在決定性能六大知識點(diǎn)解析真相-圖6

我們將行駛中的車輛比作正在跑步的運(yùn)動員,發(fā)動機(jī)的功率相當(dāng)于運(yùn)動員單位時間內(nèi)跑動的距離;扭矩相當(dāng)于肌肉爆發(fā)力;轉(zhuǎn)速相當(dāng)于步頻;輪上扭矩相當(dāng)于全身肌肉力量協(xié)調(diào)傳遞到腿部體現(xiàn)的作用力;而我們想要比較的性能相當(dāng)于兩人在比賽過程中的加速能力。

假設(shè)A、B兩名運(yùn)動員身高體重和身材等肢體因素全部相同,A運(yùn)動員一小時可以跑20公里(功率),肌肉爆發(fā)力相對低(扭矩),最大步頻較快(轉(zhuǎn)速);B運(yùn)動員一小時可以跑15公里(功率),肌肉爆發(fā)力相對高(扭矩),最大步頻較慢(轉(zhuǎn)速)。

運(yùn)動員與汽車的一個不同在于,運(yùn)動員加速往往處于一個相對較高的爆發(fā)力和步頻情況下,以接近最大功率的效率進(jìn)行運(yùn)動,而汽車的轉(zhuǎn)速和扭矩成反比,但基本情況相同。B運(yùn)動員肌肉爆發(fā)力好,通過身體傳遞出的作用力大,就相當(dāng)于在擋位和功率相同的情況下扭矩更大的車型在輪上扭矩中占據(jù)上風(fēng)。

但B運(yùn)動員在最高作用力下的步頻低于A,在步頻和作用的綜合作用下,持續(xù)加速過程中A比B提速能力更好的,就相當(dāng)于在接近或達(dá)到最大功率點(diǎn)時,功率低的車型會先到達(dá)最大轉(zhuǎn)速,功率高的車型可以通過轉(zhuǎn)速間的差距彌補(bǔ)扭矩的不足,使輪上扭矩追上并超越低功率車型。

知識點(diǎn)6:高功率車型擁有換擋優(yōu)勢

功率與扭矩誰在決定性能六大知識點(diǎn)解析真相-圖7

此外,汽車與運(yùn)動員的另一個不同在于汽車擁有變速箱,變速箱的作用就是通過調(diào)節(jié)齒輪比等因素,讓車輛盡可能維持在最佳轉(zhuǎn)速和扭矩區(qū)間。當(dāng)車輛達(dá)到最大轉(zhuǎn)速點(diǎn)時就必須換擋,換擋會導(dǎo)致輪上扭矩和速度的丟失,因?yàn)樵趽Q擋過程中動力被切斷,阻力會阻礙汽車運(yùn)動。在這一過程中,高功率車型此前利用轉(zhuǎn)速差距積累的速度優(yōu)勢就會體現(xiàn)出來,同樣損失速度的情況下,高功率車型每次換擋后的實(shí)時速度都更快。

真相只有一個——功率掌控性能!

功率與扭矩誰在決定性能六大知識點(diǎn)解析真相-圖8

應(yīng)用到我們的日常駕駛中,扭矩?cái)?shù)值的根本作用是展示一款汽車的動力儲備能力,可以在瞬間爆發(fā)出多大的能量,而具體加速能力是靠扭矩和轉(zhuǎn)速綜合計(jì)算出的實(shí)時功率決定。用一個更簡單例子就是,A運(yùn)動員平均速度比B快,但實(shí)際訓(xùn)練過程中可能在起步和中途勻速環(huán)節(jié)都比B慢,兩人都一定會完成各自一小時20公里和15公里的目標(biāo)。在時間接近尾聲時,B保持平均速度就能完成任務(wù),而A差的距離相對更多,此時A就需要快速提升速度以完成目標(biāo),那么A的加速能力和極速都會比B更更,肌肉力量并不能決定你跑多快,當(dāng)它和頻率結(jié)合后展現(xiàn)出的雙腿工作效率才決定了你加速的水平。

不過我們并不能因此就否定扭矩的作用,扭矩是在功率背后辛勤付出的一個必不可少的要素,扭矩間接影響著車輛的實(shí)時功率,影響著我們的愛車在關(guān)鍵時刻能夠提供多大的能量讓功率進(jìn)行選擇。因此對于皮卡用戶而言,當(dāng)然希望自己的愛車可以同時擁有超高的功率和強(qiáng)大的扭矩,這樣無論在什么情況下,都能輕松應(yīng)對駕駛過程中出現(xiàn)的各種問題。

網(wǎng)友還看了

最熱評論

全部評論

意見
反饋