引擎扭矩
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引擎扭矩

谈到最重要的汽车单元:发动机,人们习惯于将动力提升到其他参数之上。 同时,发电厂的主要特征不是功率容量,而是一种称为扭矩的现象。 任何汽车发动机的潜力都是由这个值直接决定的。

引擎扭矩

发动机扭矩的概念。 关于复杂的简单的话

与汽车发动机相关的扭矩是力的大小和杠杆臂的乘积,或者更简单地说,是活塞在连杆上的压力。 这个力以牛顿米为单位,它的值越高,汽车就会越快。

此外,以瓦特表示的发动机功率只不过是发动机扭矩(以牛顿米为单位)乘以曲轴转速的值。

想象一匹马拉着沉重的雪橇被困在沟里。 如果马在奔跑中试图跳出沟渠,拉雪橇将不起作用。 在这里有必要施加一定的努力,这将是扭矩(公里)。

扭矩经常与曲轴转速混淆。 事实上,这是两个完全不同的概念。 回到马被困在沟里的例子,步频代表电机的速度,而在这种情况下,马在跨步移动时施加的力代表扭矩。

影响扭矩大小的因素

以马为例,很容易猜到,在这种情况下,SM 的值将在很大程度上取决于动物的肌肉质量。 对于汽车的内燃机,该值取决于发电厂的工作量以及:

  • 气缸内的工作压力水平;
  • 活塞尺寸;
  • 曲轴直径。

扭矩最强烈地取决于动力装置内的位移和压力,并且这种依赖性是成正比的。 换句话说,大容量和高压力的电机具有相应的高扭矩。

KM 与曲轴的曲柄半径之间也存在直接关系。 然而,现代汽车发动机的设计不允许扭矩值变化很大,因此由于曲轴的曲率,ICE 设计人员几乎没有机会实现更高的扭矩。 相反,开发人员正在转向增加扭矩的方法,例如使用涡轮增压技术、增加压缩比、优化燃烧过程、使用专门设计的进气歧管等。

重要的是,KM 随着发动机转速的增加而增加,然而,在给定范围内达到最大值后,尽管曲轴转速持续增加,扭矩也会降低。

引擎扭矩

内燃机扭矩对车辆性能的影响

扭矩的大小是直接决定汽车加速动态的因素。 如果您是狂热的汽车爱好者,您可能已经注意到不同的汽车,但具有相同的动力装置,在道路上的表现不同。 或者,即使在汽车尺寸和重量相近的情况下,道路上动力小一个数量级的汽车也比引擎盖下马力更大的汽车要好。 原因恰恰在于扭矩的差异。

马力可以被认为是衡量发动机耐久性的指标。 正是这个指标决定了汽车的速度能力。 但由于扭矩是一种力,它取决于它的大小,而不是取决于“马”的数量,即汽车能多快达到最大速度限制。 因此,并非所有强大的汽车都具有良好的加速动力,而那些能够加速比其他汽车更快的汽车也不一定配备强大的发动机。

然而,仅靠高扭矩并不能保证出色的机器动力。 毕竟,除其他外,速度增加的动力以及汽车快速克服路段坡度的能力取决于发电厂的工作范围、传动比和加速器的响应能力。 除此之外,应该注意的是,由于许多抵消现象,力矩显着减小:由于空气动力学和其他现象,车轮的滚动力和汽车各个部分的摩擦力。

扭矩与功率。 与车辆动力学的关系

功率是扭矩等现象的衍生物,它表示发电厂在给定时间所做的功。 而由于KM代表了发动机的直接运转,相应时间段内力矩的大小以动力的形式体现。

下面的公式可以让你直观地看到功率和KM之间的关系:

P=M*N/9549

其中:公式中的P是功率,M是扭矩,N是发动机转速,9549是N到每秒弧度的换算系数。 使用此公式计算的结果将是一个以千瓦为单位的数字。 当您需要将结果转换为马力时,结果数字乘以 1,36。

基本上,扭矩是部分速度下的功率,例如超车。 功率随着扭矩的增加而增加,这个参数越高,动能越多,汽车越容易克服作用在它上面的力,它的动态特性就越好。

重要的是要记住,功率不是立即达到最大值,而是逐渐达到最大值。 毕竟,汽车以最低速度启动,然后速度增加。 正是在这里,一种称为扭矩的力进入,正是这种力决定了汽车达到最大功率的时间段,或者换句话说,高速动力学。

引擎扭矩

因此,具有更强大动力单元但没有足够高扭矩的汽车在加速方面将不如具有发动机的车型,相反,不能吹嘘良好的动力,但在一对中超过竞争对手. 推力越大,将力传递到驱动轮上,动力装置的速度范围越丰富,达到高KM,汽车加速越快。

同时,没有动力,扭矩的存在是可能的,但没有扭矩的动力的存在是不可能的。 想象一下,我们的马和雪橇被困在泥里。 此刻马产生的动力将为零,但扭矩(试图脱身,拉动)虽然不足以移动,但会存在。

柴油力矩

如果我们将汽油发电厂与柴油发电厂进行比较,那么后者的显着特征(无一例外)是更高的扭矩和更少的功率。

汽油内燃机以每分钟三到四千转的速度达到其最大 KM 值,但随后能够快速增加功率,每分钟转动七到八千转。 柴油机曲轴的转数范围通常限制在三到五千之间。 然而,在柴油机中,活塞冲程更长,压缩比和其他燃料燃烧的特定特性更高,这不仅提供了相对于汽油机更大的扭矩,而且几乎从怠速开始就存在这种努力。

出于这个原因,从柴油发动机获得更大的动力是没有意义的——可靠且负担得起的“从下方”牵引、高效率和燃油效率完全拉平了这种内燃机和汽油发动机之间的差距,无论是在动力指标和速度潜力。

汽车正确加速的特点。 如何充分利用您的汽车

适当的加速是基于与变速箱配合的能力,并遵循“从最大扭矩到最大功率”的原则。 也就是说,只有将曲轴转速保持在 KM 达到最大值的值范围内,才有可能实现最佳的汽车加速动力学。 速度与扭矩的峰值一致是非常重要的,但它的增加必须留有余地。 如果您加速到最大功率以上的速度,则加速动力会更小。

最大扭矩对应的转速范围由发动机的特性决定。

发动机选择。 哪个更好 - 高扭矩或高功率?

如果我们在上述所有内容下画出最后一行,很明显:

  • 扭矩是表征发电厂能力的关键因素;
  • 功率是 KM 的导数,因此是发动机的次要特性;
  • 功率与扭矩的直接关系可以从物理学家推导出的公式 P(功率)\uXNUMXd M(扭矩)* n(曲轴每分钟转速)中看出。

因此,在功率更大但扭矩更小的发动机和 KM 更大但功率更小的发动机之间进行选择时,第二种选择将占上风。 只有这样的发动机才能让您充分利用汽车固有的潜力。

同时,我们也不能忘记汽车的动态特性与油门响应、变速箱等因素之间的关系。 最好的选择是不仅具有高扭矩电机,而且踩下油门踏板和发动机响应之间的延迟最小,以及传动比短的变速箱。 这些功能的存在弥补了发动机的低功率,使汽车比具有类似设计但牵引力较小的发动机的汽车加速得更快。

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