扭矩大和功率高,到底哪個參數能使汽車跑得更快?

2020-12-13 SUV大師

5月28日,新款奇瑞瑞虎8上市,指導價為8.88-15.59萬,相比於小幅度改進的外觀,其1.6T發動機更具吸引力,197馬力、290N·m的數據也讓部分消費者大呼「性價比高」。

細心的人或許已經發現,在新時代競爭中,許多廠家開始把發動機的扭矩擺上檯面,例如剛上市的新款瑞虎8就把「290T」印在了尾標上。以前的汽車尾標大多是排量,例如1.6L、1.8L、2.0L,但這樣的數字似乎沒有兩位數、三位數的好看,因此,通常為三位數的扭矩就被車企看上了,例如雷凌185T、傳祺GS4 235T等。

新款瑞虎8官方百公裡加速時間為8.9秒,作為中型SUV已經算不錯了,那麼,這樣的成績到底是功率還是扭矩的功勞呢?此前就有人曾說過「加速看扭矩、極速看功率(馬力)」,也有人覺得扭矩是廠家用來宣傳的噱頭,對於汽車加速沒有實際影響。那麼,在回答「功率和扭矩哪個對加速性能影響更大」這個問題之前,我們得先來了解一下扭矩和功率。

扭矩

扭矩即是使物體發生轉動的一種特殊力矩,它等於力和力臂的乘積,單位是N·m。通俗的講,發動機扭矩是使車輪轉動的力,這個力首先要克服車輛本身重力以及摩擦力才能使汽車向前行駛。

舉個例子,以前的汽車沒有電動轉向助力,如果是女人轉動方向盤會感到吃力,但身強力壯的男人就會輕鬆許多,假設要同時原地打兩圈方向盤,你覺得誰會更快更容易完成?這裡的女人、男人便可以看成是扭矩大小不同的兩臺發動機。

然而,發動機曲軸端輸出的扭矩其實遠不足以推動車輛前行,因為從發動機到車輪,扭矩其實已經經過了放大,傳動系統中的變速器和主減速器都起到了減速增扭的作用,也正因為如此,汽車的驅動力並不等於發動機的扭矩,而是:

驅動力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率/輪胎半徑

生活中,我們常常能見到一些越野車、貨車,它們雖然馬力(功率)不算大,但扭矩驚人,尤其是部分小排量越野車,在扭矩得到放大後依舊有著不錯的越野性能。看到這裡,大家應該清楚扭矩的作用了,在其它條件相同的情況下,如果讓汽車從坡底衝到坡頂,扭矩大無疑會更有優勢。所以,扭矩同樣會影響加速度,即影響汽車加速性能。

功率、馬力

在了解馬力之前我們首先得明確一點:馬力不是力。馬力其實是一種計量功率的單位,1公制馬力等於每秒鐘把75公斤重的物體提高1米所作的功。對於發動機來說,其實更官方的說法是「功率」,功率是描述做功快慢的物理量,如果同樣要跑完一千米,那麼功率越大的汽車所用時間就越短,馬力和功率的換算關係是:

1馬力≈0.735kW

前文中提到的新款瑞虎8,其1.6T發動機最大功率為145kW,也就是197馬力,因為馬力數字要比功率大,所以許多車企喜歡標最大馬力而不是功率。例如大眾朗逸的1.5L發動機,「85kW」和「116馬力」,你覺得哪個表達方式更能「上檯面」?

在初步了解過功率和馬力的關係後,我們再來說說功率和扭矩的關係,發動機功率的計算公式如下:

功率(kW)=扭矩(N·m)×轉速(rpm)/9549

從這個公式可看出,扭矩影響的其實是功率。也就是說,在發動機轉速一定的情況下,扭矩越大,功率也就越大,當下很多車型宣傳的「低扭強勁」,它的意思是在低轉速時,發動機仍能輸出強勁的扭矩,如今很多發動機用上了渦輪增壓技術,從1400轉甚至更低開始就能輸出最大扭矩,這意味著汽車能夠在低轉速時獲得較猛的加速。

反過來,如果扭矩不變,想要獲得更大的功率就得提升轉速,在自然吸氣時代,部分車企為了使小排量發動機獲得更高的功率,便不斷在高轉速上下功夫,例如本田粉信仰的「9000轉換擋」,紅頭機可謂名噪一時。但要想造高轉速發動機並不簡單,因為高轉速對於發動機的設計和製造都是巨大考驗,今天加裝渦輪後功率驚人的1.5T、1.6T、2.0T發動機,與當年的自吸高轉機器不可同日而語。

功率和扭矩,哪個對於加速的影響更大?

通過對扭矩和功率的解剖,哪個對於加速影響更大的答案便浮出水面了,在分析之前我們先說答案:

扭矩對汽車的加速有影響,但並不是扭矩越大的汽車加速就越快;功率並不只是影響汽車的極速,它對汽車的加速成績也有影響。如果只能選擇其中一個來體現汽車的加速性能,「功率」無疑會更全面、直接。

舉個通俗的例子:A和B一起搬磚,A力氣較大,每次可以搬10塊磚,每分鐘搬一次;B力氣較小,每次只能搬7塊磚,但每分鐘可以搬2次,試想,如果要搬100塊磚,誰用的時間更少?

在這裡,A可大致看成是扭矩強,B可看成是功率大,搬100塊磚可以看成是0-100km加速,誰用的時間少其實已經顯而易見了。但是,我們又不能說扭矩對於汽車的加速沒影響,因為如果扭矩太弱,你就是轉速再高也沒用。

值得一提的是,扭矩並不會隨著轉速的增高而不斷增高,發動機的最大扭矩輸出是有一定區間的,例如1500-4500轉,如果能將這個轉速區間調校得更寬泛,那麼汽車的加速就會更猛、持續性也更強。大家可以看看那些追求加速性能的跑車,它們的功率和扭矩數據都很突出。

總而言之,功率對於汽車的加速性能影響是更大的。

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