柴油机扭矩那么大,为什么车子开不快啊?

一诚不染

首先这个这命题是有问题的,在排量相近的情况下,的确柴油机的扭矩较大,但是车子开不开的快跟这个实际上没有多大关系,

可能是柴油机多用于商用车辆,所以给人一种开不快的感觉。但是实际上汽车开的快慢(最高速度)是一个综合考虑的结果,可以用一句话来表示:P=F*V和汽车传动系总传动比i。P是发动机功率,F是行驶阻力,v是行驶速度。所以影响汽车最高时速的因素有:发动机功率、行驶阻力和传动系传动比。当行驶阻力和传动比一定时,由公式P=F*V可知,发动机功率越高最高行驶速度越大,所以跟发动机转矩是没有关系的。而发动机转矩决定的是汽车的加速度,也就是发动机“力”的大小。

那为什么采用柴油机的商用车速度都较慢呢?可以用上图来解释,商用车发动机设计主要着重考虑两点:发动机的扭矩和发动机燃油经济性,也就是汽车拉货行不行和省不省油。为了满足这个设计要求,就要使发动机尽量能够在最大扭矩范围内工作,并且燃油消耗率低,如图中4000-4500转速区间,在这个区间扭矩Me最大,并且燃油消耗率ge较小。

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汽车工程研究生

其实这是普遍现象,柴油机由于自身特性决定了它虽然有很大的扭矩,但是功率上不去,而一辆车的最高速度是由发动机最大功率决定的,因此柴油发动机更多的被人们用来干重活。比如一些载重卡车,清一色都是柴油涡轮增压发动机,对这些车来说加速性能和极速并不重要,要的就是拖拽能力,或者说牵引能力,而柴油机的低转速大扭矩就适合干这个活。



柴油机的特点就是转速普遍不高,功率也不高,但是扭矩非常大。上图是大众途欢柴油涡轮增压发动机2.0TDI的转速表,5000转已经进入红区了,最高转速6000。

而这个是汽油版的转速表,6000才进入红区,而且最高转速8000。

但是对比一下扭矩却发现柴油版的扭矩为320牛米,而汽油版的则是280牛米。这就更进一步验证了柴油机的特性:低转速,大扭矩,低功率。其实造成这种现象的原因很简单,就是由于柴油机压燃的特性。

我们都知道柴油机是靠压缩空气产生的热量将柴油点燃的,因此为了能将空气压缩到足够热柴油机需要更大的压缩比,否则压缩量不够是无法达到柴油燃点的,因此柴油发动机的压缩比普遍大,而想要更大的压缩比就需要更长的活塞行程,接下来我们就看图来解释。

上图左侧代表汽油机,右侧代表柴油机。两者活塞都在上止点。柴油机活塞行程更长。而为了达到更长的行程,柴油机的曲轴回转半径r2就需要更长,图中可以看到,汽油机的曲轴回转半径明显小于柴油机。这就导致了这样的情况:

当柴油机做功时,活塞连杆推动曲轴转动的力矩更长,在曲轴上产生的力更大。而且柴油机活塞行程更长,燃烧能量推动活塞做功时间更长。因此反应出来的结果就是柴油机扭矩大,但是转速低。

就像我们骑变速自行车一样,最低档很省力,我们可以轻松爬上陡坡,但是想跑快的话我们的腿跟不上节奏。而高速档虽然爬坡很费劲,但是我可以轻松骑到一个比较高的速度。这就是功率与扭矩的区别。也可以比喻成柴油机与汽油机的区别。


我是故乡的云

回答过很多“扭矩”、“功率”的问题。

再说一次,在发动机性能方面,扭矩并不起什么作(LUAN)用!


那么扭矩到底是什么东西?它为什么不起作用?

简单说扭矩就是发动机转一圈发出来的力,把转很多圈的扭矩加到一起,就是发动机做的功,在一定时间内,这个功越大,发动机的功率也就越大。

稍微掌握物理或机械常识的人都知道,“长距离+小力量”等效于“短距离+大力量”,也就是最简单的杠杆原理!

放在发动机上,这里面的“力量”就是发动机的“扭矩”,“距离”就是发动机的“转速”,单独把扭矩拿出来而忽略转速的去比较发动机的性能,就会得出错误的、荒谬的结论!

功率决定发动机的性能!也就是说,功率决定了发动机的加速以及极速,跟扭矩毫无关系!

很多人只凭表面的形象思维就认为发动机扭矩大,汽车的力气就大,而他却忽略了汽车还有变速箱的存在!发动机的扭矩传递到车轮上是需要变速箱的转换与放大的!

一台扭矩较小的发动机可以通过降档,来实现让车轮获得更大扭矩和更大加速度的!

而一台扭矩较大的发动机,最终还是会受到功率的限制,无法比更大功率的汽车输出更大扭矩的!

回到题目上,柴油机扭矩大,但只要它功率不大,车就开不快,因为功率不大,它的加速也不快!

有很多人认为货车使用柴油机是因为柴油机扭矩大的原因,这也是错误的理解!货车之所以使用柴油机是因为烧柴油更省钱!

相同功率的汽油机放到货车上面一样可以拉同样的货物,跑同样的速度!


你需要更多的高能瓦斯

伪命题!

柴油车最出色的地方,在于其强大的牵引力,所谓牵引力,指的就是克服阻力矩的轮上输出扭矩。

只要开过柴油车,都知道柴油车有劲。什么叫有劲?其实就是加速好,人能在车上感觉到车有劲(动力强),正是透过加速度感知的,加速度高,导致背部承受更大椅背压力,可见柴油车加速很好,而且也开得很快。BBA的柴油车无论是加速度,还是极速,都非常高。

有人用赛车混淆家用车的需求,来达到用马力卖车目的,是因为现在很多人是买一生中第一辆车,没有使用经验,没有辨别能力,它们就使劲忽悠。

开家用车,都是在尽量用最大扭矩区,即便是路上超车,也很少超过4000转,在这个转速前提下,扭矩大,即加速快,功率也大,对家用车用户来说,靠吊高转速得来的六七千转最大功率,没有意义,因为你几乎不用,或者绝大多数用户不用。

家用车驾驶方式,不会在六七千转转速区换挡,对大多数人而言,最常用的转速区甚至不超过2000转,最常用的换挡区域一般不超过3000转,降挡超车,也很难得超过4000转。

转速一旦固定,功率和扭矩成正比,即扭矩大功率就大,所以,对家用车用户来说,最重要的是2000转以下的扭矩大小,其次2000~3000转之间,然后才是3000~4000转之间,4000转以上很少用,六七千转的最大功率,对用户驾驶体验几乎无影响。

也正是因为这个原因,最大转速不超过5000转的柴油机车,日常驾驶动力体验最好,加速快,速度也快。


鱼眼猫眼鹰眼

这里需要了解清楚一个概念,所谓开不快,到底是指加速不快,还是最高速度不高。

如果是加速,那么题目是不成立的,根据牛顿第二定理,加速主要是由扭矩决定,所以在柴油机最大扭矩输出范围内,加速都不会慢。

而如果是极速,确实大部分柴油车的极速不高,但这主要是设计目标导致的,因为日常使用车辆很少会用到高极速,所以大部分柴油机厂商重点优化中低转速的扭矩,放弃高转速扭矩,也就是放弃最大功率。所以造成柴油机中低速加速能力很好,但是极速不高,这点可以从柴油车可以拉很重的货物,而汽油机就很可能拉不动就可以说明,因为同等质量下,推力即扭矩越大,加速越快,换上同样的质量,在中低速范围内,柴油机加速肯定比汽油机快。

那是不是说柴油机肯定极速就一定没汽油机高呢?显然不是,前面也说了,柴油机是设计取向导致最大功率低,极速低。如果根据设计目的不同也可以设计出高功率高极速的柴油机,比如连续N夺冠勒芒最高组别冠军的奥迪R8 TDI,就是这样一台柴油机。


ROCKPROD

柴油机扭矩是大,但是扭矩和车子快是两个概念呀。车速是靠最大功率决定的,发动机的功率是取决于发动机最高转速和最高转速下的扭矩。

柴油发动机燃烧的速度要比汽油发动机慢很多,柴油发动机更注重的是扭矩输出,柴油这种油品自己就是用压燃点火方式,这就需要发动机有一个比较高的压缩比才能提充足的点火温度,高压缩比就意味着活塞上下运行的行程要长,长行程的发动机运行时功率就要比短行程的要低一些,而长行程的发动机扭矩输出都比较大,所以柴油发动机的动力输出特点是扭矩大功率低,而决定最高车速的恰恰是功率的高低。

再讲的通俗一点就是,兄弟你腿那么粗,肌肉那么多,你可以举得起那么重的东西,可是你怎么就跑不快呢?


小威之友

那么多人,要么回答得很专业,要么回答得很笼统,让一般吃瓜群众一脸懵逼!柴油机相对于汽油机,同等排量,缸径小,行程大!这就决定了柴油机不可能高转速。之所以如此设计,是因为柴油机压燃,需要很大的压缩比!而这行程大,正是杠杆原理方法力的方法,所以扭矩大于短行程的。所以,普遍来讲,柴油机适合不追求速度而追求重载车的需要。最高速度是功率决定,功率是一定时间里每一次出力的总和,你都不能高转速,自然总的功率上不去。当然,不是绝对不行,同样功率的柴油机和汽油机,理论上是可以达到相同高速的,但变速箱就得多花钱才能实现。为了成本和体积考虑,也就各干自个儿适合的活吧!


黑日oldboy

很简单的例子,变速自行车通过变速器调节很好反应的该原理。

脚蹬齿轮直径固定不变时,后面从动齿轮直径越大,骑行越轻松,但每蹬一圈的速度就越慢。从动齿轮越小,速度越快,但蹬起来越费劲。类似于1挡起步,5挡高速行驶的感觉。如果直接用5挡起步,不是不可以,但是很费劲。

拖拉机通过牺牲速度,换来较大扭矩,就是通过齿轮调配形成的结果,当然,发动机的做功方式也不同,但为了便于理解可以忽略。


双旗刀客

决定加速性能的是发动机功率而不是扭矩,事实上车辆性能中极速加速爬坡性能都和发动机功率有关。扭矩只是决定功率的一个参数,和转速一样。功率=扭矩*转速。所以功率才是发动机动力性能的唯一参数。

凡是说扭矩大加速快的车盲,应该都是物理盲。他们把扭矩和力混为一谈,认为扭矩就是力,或者扭矩大力一定大。这些都是极为可笑的。其实,扭矩=力*力臂,则说明扭矩大力大不大根本不知道,需要同时考虑力臂。

举例说明功率决定加速而不是扭矩决定加速。法拉利488,最大扭矩3000转,最大功率8000转,按照扭矩大加速快,应该3000转左右换挡加速最快。事实上,当然是8000转换挡加速最快。凌度280,最大扭矩1750-3000转,最大功率5000转,红线转速6000转。按照扭矩大加速快,应该3000转换挡加速最快。事实上,红线换挡加速最快。这些都是因为功率大加速快,所以发动机高功率运转加速快。

用一个极端案例更加说明问题,即保持最大功率转速加速最快,如果不考虑轮胎打滑。这个完全可以做到,即使用CVT变速器就可以。以思域为例,最大扭矩1700-5500转,最大功率6000转。按照扭矩大加速快,应该让发动机在最大扭矩转速运作加速最快,事实上保持6000转加速最快。


hm2007

扭矩,转速,马力这三个是分不开的,有些人一体自己的车像打了鸡血一样说我的多少多少马力,多少多少扭力,其实后面还要加上一句话,在多少转才能达到,持续到多少转可以维持,扭矩高是好,但是发生的转速也有讲究,因为扭矩不是恒定的,一般转速越高扭矩越低,这也是为什么速度快了以后提速就慢了的原因,一般来讲,扭矩负责提速,功率说明可以跑多快,所以可以解释为什么有时候2.0T的根一些大排量大马力的比提速反而是2.0T的车提速快,但是后期慢的原因了


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