汽車發動機的兩個參數馬力和扭矩,哪個更能體現動力性?

2020-12-20 每日汽車分析

首先,前面的回答基本解釋了發動機的 功率、扭矩、轉速 這3個參數和汽車動力性之間的關係,

包括@蘇黎世貝勒爺的:

1. 最高車速由最大馬力決定。2. 任何車速下,車輛的加速度由當時發動機輸出的最大功率決定。

@老和山老司機的:

動力性不止是最大扭矩和最大功率兩個參數,還要看每個轉速下的扭矩(功率)和轉速範圍

都是比較準確的表述。

作為一般用戶,能完全理解這幾句話就相當可以了,至少能夠做到不被廠家的宣傳數據所迷惑,

但是作為喜歡刨根問底的工程溼,搞明白這些還不能滿足,因為有些問題仍沒法解釋,比如:

問題1:為什麼相似功率和扭矩數據的自吸發動機和渦輪增壓發動機,自吸的車加速感受明顯比增壓的強?

問題2:為什麼越野車大多裝載自然吸氣發動機或者柴油機,強調低速大扭矩?

問題3:為什麼豪華轎車如勞斯萊斯,6.7排量的發動機,最大功率只有400多kw,扭矩卻有驚人的900Nm?

對於問題1,我想到一個更加到位的表述:

動力性影響因素除了最大扭矩、最大功率、不同轉速範圍的扭矩和功率外,還有不同轉速不同扭矩下的扭矩響應速度。事實上,對於日常駕駛工況,扭矩響應速度對動力性的主觀感受影響更大。

問題來了:什麼是發動機的扭矩響應速度?

舉個極端的例子:假如一款車的發動機,在1000rpm~6000rpm轉速範圍內,都可以輸出900Nm的扭矩,很驚人了吧?但是如果告訴你,從踩下油門開始,需要經過3秒時間發動機才能達到這個最大扭矩,那這個驚人的900Nm還有用嗎?對直線加速可能還有些用吧。。。

當然,前面假設的3秒的響應時間誇張了,實際渦輪增壓發動機0.5秒左右的延遲是有的,視海拔、氣溫、轉速等情況而定,而這0.5秒體現到駕駛感受上,影響就很大了。

又一個問題來了:為什麼自然吸氣發動機扭矩響應會比渦輪增壓發動機快?

這就要提所謂的「渦輪遲滯」了。渦輪增壓機的原理簡單來說就是利用排氣的能量帶動渦輪旋轉給進氣增壓,從而在排量不變的情況下增加進氣,提高功率。但是午餐沒有免費的,利用了排氣能量,但是增加了排氣背壓;增加了進氣,但是等待渦輪提速需要時間。下圖所示是兩種發動機的扭矩響應示意圖:

駕駛員踩下油門,VCU對發動機的目標扭矩如藍線所示,理想的情況當然是發動機扭矩緊跟目標,不大不小(這就是所謂的「跟腳」),但實際情況我們看到了:

自然吸氣前半段響應快,但是很快達到自己的極限了;渦輪增壓雖然最終能夠達到扭矩目標、極限高,但是中間經過了很長的響應時間。大部分日常駕駛工況,駕駛員不會把油門踩到底,也就不要求發動機扭矩出到極限,這樣一來前半段扭矩響應快的自然吸氣發動機,就會帶來更加強烈的加速感。

那再來一個問題:響應最快的是什麼車呢?

扭矩響應最快的是電動車,因為電機扭矩響應的速度大約在30ms(0.03秒),大約比發動機快10倍!由於此前很長一段時間我一直在研究混合動力汽車,順便再提一下混合動力汽車的一個優點:我們常說的混合動力汽車的一個優點是電機可以調節發動機負荷到最佳經濟區間,從而減小油耗,這是從經濟性的角度,其實從駕駛性的角度,混合動力汽車的還有一個重要優點是扭矩響應快,快到什麼程度呢?幾乎跟電動車一樣快!因為當發動機扭矩響應速度跟不上指令時,電機這時候可以進行補償,發揮其響應快的優勢。那為什麼要說「幾乎」呢?因為電機補償的能力是有限的,當油門踩的很深,電機全部扭矩不足以補償時,這時候只能等待發動機自己的扭矩響應出來了。。。混合動力其實很好玩,如果大家感興趣,以後有機會再展開說。

以上就是自然吸氣發動機扭矩響應會比渦輪增壓發動機快的原因了。

關於渦輪增壓,這裡稍微再多講一點,為下一個問題做點鋪墊:

我們已經知道渦輪遲滯了,那怎麼做可以減少遲滯呢?

方法1:減小渦輪慣量方法2:增加排氣能量我們要說的是方法2,增加排氣能量怎麼增加?當然是提高發動機轉速了,這也就解釋了渦輪增壓發動機低速大扭不行的名聲。(如果你發現自己的渦輪增壓車總是不跟腳,嘗試切到S檔,絕對會發現跟腳的多,因為S檔會自動推遲升檔點,讓發動機維持在高轉速)

接下來要說問題2了:

我一開始的疑惑是:高功率為什麼不行?發動機低速扭矩不夠,我降擋還不行麼?

@蘇黎世貝勒爺

有個解釋是,絕大多數用戶大部分工況是發動機低轉速,降擋的動力來得不如不降擋直接。

我還是覺得困惑:即使降擋不行,我還可以調節換擋點推遲升檔啊,即使1檔起步沒法調節換擋點,我改主減速器速比還不行麼?說到底我們是可以調整車輛去匹配動力源的。

其實我們忘了動力系統中的一個小兄弟:離合器(或AT的液力變矩器)

離合器簡單來說就是連接發動機和變速箱的連接件,特別的只是,這個連接件可以處於3種不同的狀態:(1)脫開;(2)接合;(3)滑磨

越野車設計時需要考慮很多大負荷起步的工況,起步過程的專業術語叫Launch,這個過程離合器處於滑磨狀態。Launch的控制原理是發動機根據駕駛員的扭矩需求調節到一定轉速,同時壓離合器。由於負荷大,離合器得壓的比較緊,同時為了防止發動機轉速被離合器拽下來,發動機的扭矩能力必須大於等於離合器,於是發動機轉速不能太低,又由於車輛剛開始起步,變速箱是跟車輪相連的,因此變速箱的輸入端轉速幾乎為零,於是離合器兩端就會有比較大的滑磨速差。

高中物理還沒還給老師的同學這時候應該會想到,大扭矩和高速差,意味著摩擦功率很大,發熱會很快。

大眾dct一開始為什麼容易壞?

寶馬M3為什麼不支持連續彈射(SportLaunch)?

連續大油門起步後窗外燒焦的味道從哪裡來?

——都是因為離合器發熱

那保時捷為什麼可以連續彈射呢?

——因為pdk變速箱根據離合器溫升可以自動切換到油冷

(應該還有別的技術手段,我只知道這麼多)

舉這幾個例子只是為了說明離合器發熱是個很要命的問題。越野車起步雖然不像跑車彈射起步那麼惡劣,但是比家用轎車低速起步還是要惡劣的多。

怎麼做減少發熱呢?最直接的想法當然是減小滑磨速差了,減少滑磨速差就得降低發動機轉速,降低發動機轉速的同時還得保證起步的動力輸出,這就是所謂的低速大扭矩了。

在此我們其實也找到了高轉速發動機的其中一個缺點:起步滑磨發熱多。

問題3其實跟動力性不是直接相關,只是講到扭矩、功率、轉速相關話題了,順帶講一下:

為什麼勞斯萊斯的發動機扭矩很大但是功率不大?原因其實不複雜,因為豪華轎車對極限性能的需求不大,但是對NVH性能的需求很大。發動機是汽車上最主要的噪聲來源。同一款發動機運行時的NVH和轉速、扭矩都相關,但是轉速的影響更大。跑車上發動機轟高轉速,那是美妙的音樂,但是豪華轎車上轟高轉速,那還像話麼?

所以高轉速發動機的第二個缺點:NVH差。

最後簡單總結一下:

1、影響汽車動力性的因素除了最大功率和最大扭矩、不同轉速的功率和扭矩,還有扭矩響應速度;

2、自然吸氣發動機扭矩極限不如渦輪增壓發動機,但是扭矩響應速度,特別是低轉速的扭矩響應速度比渦輪增壓發動機要快;

3、汽車的性能不是簡單的由動力源(發動機)的參數決定的,還需要考慮與其它傳動系統部件如離合器的匹配,低轉高扭的發動機更有利於大負荷起步。

相關焦點

  • 汽車發動機的兩個參數馬力和扭矩,誰更能體現動力性?別弄錯了
    平時我們看一些汽車網站都會有強調於汽車的扭矩有多大多少,百公裡加速是多少,這是一種較為直觀的展現汽車性能的一種方式,也便於很多人去理解。不過如果只是單純的認為汽車的扭矩大,加速性就好的觀點,則是陷入了誤區。那麼這兩個參數馬力和扭矩到底誰更能體現動力性呢?動力性是什麼?
  • 發動機的馬力越大汽車動力性就越好嗎?汽車動力性的指標是什麼?
    發動機的馬力越大汽車動力性就越好嗎?汽車動力性的指標是什麼?2018-09-04 06:43 來源: 老侯解車 大家在選購汽車的時候,一定會對比不同車型的發動機參數,其中最重要的當然是發動機的功率和扭矩了。很多人簡單的認為,發動機的馬力越大,汽車的動力性就越好。所以就儘可能的選擇馬力大的車型。
  • 汽車發動機的兩個參數馬力和扭矩,動力性差距實在太大
    這臺柴油機有400N·m的最大扭矩,而且能在很低轉速節點就達到最大值;而扭矩和轉速是相乘的關係,計算後可以得出的數據就是公制馬力。在1500轉時可以輸出的馬力標準為85PS,折算結果為6.375噸的驅動力;對於普通家用代步汽車而言,動力是不是夠用呢?
  • 發動機參數中,功率和扭矩哪個更重要?
    這兩個參數都很重要,因為這兩個參數代表了發動機的性能,簡單來說,功率代表了汽車的速度,功率越大汽車的速度越快,扭矩代表了汽車的加速,扭矩越大汽車的速度越快,下面我們一起來看看動力和扭矩。最高功率通常表示為馬力(PS)或千瓦(kw),1馬力等於0.735千瓦。例如,帕薩特2.0T發動機最大功率為137 kw,最高車速210 km/h;保時捷卡宴3.0TV6發動機最大功率250 kW,最高車速245 km/h。那麼動力就意味著汽車能跑多快。
  • 汽車的300馬力100扭矩和100馬力300扭矩,哪個更有勁呢?
    這依然是個老生常談的問題,跑起來誰有勁,在於某一時刻、誰輸出的功率大,注意不是額定功率、而是比較輸出功率,所以發動機的輸出功率(馬力)是王道,這裡面別扯什麼扭矩,只有功率(馬力)是評價機器是否有勁的標準單位,扭矩所能表現的只是功率的輸出特性,扭矩代表不了發動機是否有勁,而某轉速下的扭矩大小
  • 汽車發動機的功率以及扭矩是什麼意思?這兩個因素哪個更重要?
    如今,社會飛速發展,科技也隨之不斷的進步,最能展現出來的無非就是汽車的慢慢普及了吧!隨著人們的收入慢慢的提高,好多家庭為了出行或者工作方便,在有一定的經濟能力和穩定收入的基礎上,都購買了屬於他們自己的小轎車,畢竟總是開車的人多,懂車的人少,今天小編再來和大家共同分享一些有關汽車方面的小知識,相信大家在選擇一款車的時候,都會將這款車了解的非常清楚之後才進行購買,好多人都會上網查一些參數之類的,這樣來了解一款車的動力性能以及車身空間等方面,相信好多人對這些參數也有一定的疑問,最近有網友提出這樣一個問題
  • 發動機的扭矩和馬力哪個更重要?你分得清兩者的區別嗎?
    車輛扭矩,是發動機從曲軸端輸出的扭矩。在固定功率條件下,它與發動機轉速成反比,速度越快,扭矩越小。相反,扭矩越大,這反映了汽車在一定範圍內的承載能力。簡而言之,大扭矩發動機是「力氣大」,發動機扭矩越大,通過變速箱和傳動軸傳遞給車輪的力就越大。簡而言之,當馬力相同時,發動機扭矩越大,起步相對越快。發動機功率——指汽車在單位時間內完成的功。功率越大,扭矩越大,汽車的牽引力也越大。
  • 汽車的扭矩和馬力你了解多少?這些基本的汽車知識,新手了解一下
    來源:有車大師(ID:ycdscar) 作者:機哥 衡量一輛車的動力強弱,我們通常會看兩個參數——扭矩和馬力。對於很多新手小白來說,他們對扭矩和馬力沒多少了解。今天我就來給大家簡單介紹一下。
  • 馬力和扭矩到底哪個更重要?
    那麼今天我們來聊聊到底馬力大還是扭矩大,加速更快呢?扭矩是一個力的單位,它是使物體發生轉動的一種特殊的力矩。常用扭矩的計算公式是:施加的力(F)乘以力臂長度(L)等於扭矩(T)。發動機透過燃燒,把化學能轉化成動能,推動活塞,再透過曲軸轉化為圓周運動,通過飛輪輸出的力即為發動機扭矩。
  • 汽車趣味知識:發動機扭矩重要還是功率(馬力)重要?
    扭矩與馬力(功率)的關係發動機的扭矩重要還是功率重要,這個話題在汽車愛好者的圈子裡爭論了很多年了,然而有什麼需要爭論的呢?因為扭矩決定了馬力同時也決定了車輛的油耗表現,如果對這一結論不能認同的話,那麼就來看一看發動機馬力的計算公式吧。(Rpm×N·m÷9549)×1.36=PSRpm是轉速單位,指發動機曲軸一分鐘內的運轉頻率;N·m是扭矩單位,PS是馬力單位。
  • 買車不可不看的小知識(扭矩和馬力)
    許多小夥伴們在買車時都會去留意汽車的一些參數,而「扭矩」和「馬力」最為常見,今天我們就來仔細了解一下這兩個參數的意義,也有助於我們買到符合自己需求的車。顯而易見,馬力是功率單位,也就是一秒鐘發動機做出的「功」,如果說「扭矩」是一名拳擊手出一次拳打出的力量,那麼「馬力」就是一名拳擊手一秒鐘所能打出的力量總和。結論大家已經初步了解了「扭矩」和「馬力」的含義,用拳擊手做比喻肯定也能很好地記住啦!
  • 科普:汽車發動機功率不應該用「匹」標註,扭矩比馬力更重要
    說明:在解析這一問題之前,首先需要了解發動機的數據有哪些,以及參數的「單位」應該如何標註。那麼上述兩臺發動機中的「3.0L-NA」的100馬力標準必然非常費油,排量更小的「2.0T」則要節油的多;而如果這臺機器同樣以3000rpm運行,其輸出的最大馬力已經高達「170PS」,由此得出的結論是什麼呢?——馬力足夠大並不見得省油,只有大扭矩才是真正的高性能,這樣評價合理嗎?最高限速標準是多少?
  • 一馬力等於一匹馬的力?汽車扭矩和功率誰更重要?淺談扭矩功率!
    扭矩和功率的關係在中學物理課中就有學過,但很多朋友並不能把它兩與汽車發動機性能指標對應起來。為什麼發動機性能參數需要依靠扭矩和功率兩個概念?買車的時候應該參考哪一個?扭矩大=提速快、功率高=極速快到底有沒有道理?且看下文分解!
  • 汽車發動機功率和扭矩之間關係
    我們都知道汽車功率和扭矩二者之間關係換算,可以通過公式功率(kW)=扭矩(N.m)×轉速(rpm)/9550可以得出,通過以下幾張圖可以幫你更快了解它們之間關係:圖2:標緻408部分參數從上面二張圖可以判斷功率(馬力)越大,扭矩也會變大。但是圖2中扭矩參數處於一個區間段範圍內,為什麼會這樣呢?
  • 扭矩和馬力有什麼區別
    扭矩和馬力有什麼區別 發布時間:2020-07-01 16:19:04 原創 來源:中華網 閱讀:12801
  • 1.5L113馬力4缸,和1.3t165馬力3缸哪個爬坡更有?
    這個問題顯而易見,我認為你最需要看待的是能否接受三缸的問題而不是對比它們的動力性比較誰更強。因為答案太明顯了: 毫無疑問的說,三缸1.3T的動力是1.5L的動力沒法比的。
  • 選擇家用汽車想要節油:選大扭矩還是「大馬力」發動機呢?
    #問題核心:柴油動力汽車為何省油汽油動力車輛如何節油解析「扭矩&馬力」誰更重要的問題,可以從足夠專業的角度進行計算,但最容易理解的方式還是去思考這兩個問題。都知道柴油汽車油耗普遍更低,誰又知道如何實現節油呢?找到這個問題的答案,至少在選擇家用汽車時,就會懂得重點關注哪項參數了。
  • 發動機功率是如何測出來的?汽車在日常駕駛時需要多大的功率?
    大家在買車時必看的一個參數就是發動機的功率和扭矩,並以此來衡量汽車的動力性。在大家的普遍認知中,都是認為發動機的功率越大,汽車的動力性越好。但在實際駕駛中會發現並不是那麼回事,有些發動機功率標註得很大,但是汽車的動力性卻比較差;而另一些車型標註的發動機功率不大,但汽車的動力性卻比較好。這是怎麼回事呢?
  • 3分鐘帶你理解汽車馬力、功率和扭矩的意思,很多車主都不懂它們
    3分鐘帶你理解汽車馬力、功率和扭矩的意思,很多車主都不懂它們我們在買車的時候雖說不能只看數據,但是數據又是一個不得不看的東西。特別是對於動力性能有要求的車主,自然不會忽視汽車這三個基本參數馬力、功率和扭矩。
  • 大扭矩和大馬力哪個更重要
    對於汽車小白來說,外觀像超跑,顏色看得騷,就是一臺好車。網絡圖片懂得一點門道的人來說,一輛好車當然沒這麼簡單,不僅僅外觀漂亮顏色好看,而且前後懸掛,馬力扭矩大小,操作指向性,隔音異響等等都有較高要求。你知道超車的原理嗎,是油門的大小直接帶動發動機超車的嗎。如果這麼想你就OUT 了!首先我們來了解兩個馬力和扭矩的含義。馬力:是一種計量功率的單位,是衡量汽車最高速度的物理量,馬力大汽車的最大速度就大。扭矩:是力學單位,是直接參與汽車的加速,扭矩大的瞬間的爆發加速就大。