「機車知識」玩車這麼久,你知道馬力和扭矩的關係嗎?

2021-01-11 飛渡機車

我們常說的扭矩和「物理意義上的扭矩」是兩個不同的含義。「扭矩」是具有精確定義的物理測量單位。但是,當我們騎車人說一輛車感覺扭力很大時,這並不是說它在測功機上產生高扭矩,而是它的發動機可以在其工作範圍內以幾乎任何轉速強烈地加速摩託車。

與扭矩有關的是峰值,與發動機在整個工作範圍內均勻分布扭矩不同,它的最佳扭矩僅在峰值轉速區間時存在,在這個轉速區間下可以產生很大的馬力,但轉速超過峰值時扭矩會下降。比如在騎車時,高擋位低轉速,快速擰油門只會帶來適度的扭矩,從而導致較弱的加速感。但是,如果你降低兩個檔位,使發動機以9000到10000 rpm的轉速輸出,就會得到很強的提速感,因為現在它在最大扭矩處運轉。

而馬力就很好理解了,馬力指的是發動機功率的大小,簡單的說就是發動機能力的大小。持續擰油,隨著發動機轉速的提高,輸出功率也就是馬力就會不斷提高,車速也就越快。你可以簡單的認為扭矩代表一部車的提速感,馬力代表一部車的極速。

有人會問了,是不是相同排量的車扭矩馬力就相差不大了呢?這是不正確的,排量僅僅代表發動機燃燒室的容積,並不能代表發動機的能力,發動機的扭矩和馬力的輸出與發動機結構、缸數、氣門布局、點火時間、進/排氣量、齒輪比、摩擦係數等等很多因素有關。

現實生活並不理想,因此實際扭矩會發生變化,因為存在進氣和排氣管共振以及空氣箱效應等情況。它們會導致轉矩曲線的高度局部變化。對於傳統的巡航車發動機,扭矩會以低至1200 rpm的速度上升到一個有用的量,在通常2500到3,000的範圍內達到峰值,然後逐漸向下傾斜。為什麼?這是因為發動機「喘不過氣來」的效果。隨著發動機的轉速升高,氣缸加氣的時間越來越少,因此此類發動機的短氣門正時和適中的埠尺寸會導致隨著發動機的轉速升高,氣缸加氣變得越來越不完整,因此扭矩下降。

對於我們常說的「高轉」發動機,較長的氣門正時和較大的埠尺寸會將最佳汽缸的填充範圍從低中轉速區間移至高轉速區間,從而有助於提高馬力。為什麼運動摩託車需要所有這些力量?僅僅為了克服150 mph時的空氣阻力,就需要大約75 hp的功率,而MotoGP公路賽車需要大約260 hp的馬力才能達到210 mph的峰值速度。

雖然低扭強的車輛會讓你騎行很舒服,但要想從峰值發動機中獲得最大扭矩,就需要不斷進行換擋操作了,以使發動機保持在最佳扭矩的轉速範圍內。有沒有什麼更好的方法呢?一種很有前途的技術就是可變正時氣門技術,它即能保持低扭的力量又能讓低扭發動機在高轉時不至於「喘不上氣」。很多小型汽車發動機和一些摩託車摩託車都有裝備了VVT可變正時氣門技術。

其實馬力和扭矩也是有關係的,馬力=扭矩*轉速/常數。看了這麼多,你知道馬力和扭矩的區別和聯繫了嗎?不知道也沒關係,總結一下。馬力和扭矩成正比,馬力越大極速越高,扭矩越大提速越快。

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