03.02 为什么很多人认为发动机扭矩越大加速就越快,这个说法正确吗?

斯巴鲁STIGDB


汽车加速性取决于扭矩还是功率?这个问题讨论许多年了,也引起网友们的激烈讨论。答案是取决于功率,而非扭矩。今天就以我自己的想法来和大家讨论一下,想法有点偏,但是我认为原理是对的,也更方便大家理解。

默默无闻但又功德无量的扭矩

扭矩代表车轮转动力矩,扭矩大车轮驱动力就大,这么看来驱动力大加速肯定快了。不一定!因为提速比的是谁能驱动车轮更快转动,比如两个发动机最大扭矩相同,车重变速箱都一样,那么谁能在最大扭矩的情况下更快地提升转速它加速一定更快。这一点应该没有异议吧。好,我们知道了决定加速性能的就是谁能在最大扭矩(确切来说是不同转速下最大扭矩)的情况下更快地提升转速。但是这个词有点长,说起来不方便,我们能否用一个能够描述这个特性的词来简单表示呢?能,这个词就是功率!


所以说扭矩是看得见的东西,而功率是比较抽象的东西,它就代表了做功的快慢,扭矩在背后辛辛苦苦付出,到头来被功率把桃摘了。这不能怪功率,因为人们创造出功率这个词就是让他来表示这个性能的。其实扭矩和功率是一对好基友,只是我们在讨论中逐渐把他们对立起来了。

而且现实情况也能说明问题,上图是雅阁CVT的加速,可以看到转速稳定在6000后CVT开始切换变速比,而6000转显然不是其最大扭矩转速。


爱车大家说


朱博士回答:扭矩大加速快,不准确。地板油加速,在最大功率的转速区域换挡最快。

题主的这个问题非常好。日常生活中,好多人都会问这个问题。

今天,朱博士借这道题说说自己的看法。

先举一个例子,2016款高尔夫230,用的正是题主说的1.4T低功率版发动机,题主给的发动机外特性曲线就是这个发动机的。见下图。

大众1.4T发动机,最大扭矩220Nm,最大扭矩区间1750-3000转,最大功率96KW/5000转,红线转速6000转。

下图是朱博士亲测的该款高尔夫,0-100公里时速,地板油加速时,原厂标定的换档规律。

从图上可以看出:

1档换2档,5100RPM换档;

2档换3档,5600RPM换档;

3档换4档,5600RPM换档;

4档达到100公里时速。

下面来说说,为什么这样换档?


为了追求加速最快,就是要轮上有最大扭矩。怎么获得轮上的最大扭矩?

以前也说过,汽车的传动系统,不能变换功率,只能变换转速和扭矩,转速和扭矩的乘积是不变的。这个功率是发动机输出的。

到这里,仔细的朋友,应该已经有了答案了。

轮上的转速是与车速成正比的,在加速过程中是逐渐增加的,不是您能控制的。您能控制的就是您脚下的油门。

所以要想轮上获得最大的加速度,就是把发动机始终运转在最大功率输出区域。

高尔夫的最大功率输出区域就是5000-6000RPM。

所以地板油加速,厂家把换档转速也设定在5000-6000RPM。

还不明白的朋友,加关注,看我其他文章。谢谢。欢迎评论,说说您的看法。


朱博士白话发动机


扭矩越大加速越快?

这个问题不太容易回答,一不小心就让自己掉坑里去了,懵懂的人或许会一边拍照一边拍手,善意的人则可能要费尽心思去琢磨是捞你还是捞你,最后大家的疑问更重了。

发动机的动力性能主要以功率和扭矩标定,百科对它们的定义是: 发动机功率是指发动机做功的快慢,即发动机单位时间内所做的功。

机械运动过程中会产生一定的效率损失,因此发动机的最大功率大于有效输出功率。

发动机的扭矩是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。

功率和扭矩的换算,P=n×M/9550,P为功率、n为发动机转速rpm,M则是扭矩N.m,9550是常数。

以此,我们知道功率与扭矩呈正比例关系,扭矩大,相对功率也大;功率大,相对扭矩也大。同时,我们也知道相同功率不同转速区间的发动机的扭矩会存在一定差异;反之,相同扭矩,不同转速区间的发动机的功率也会存在一定差异。

功率随着发动机转速呈现抛物线增长的趋势,理论上发动机的最大功率无限接近于发动机最大转速,但扭矩却会在发动机功率增长趋于缓慢阶段而随着转速的进一步提高开始衰退。

发动机特性曲线

这张图包含了发动机转速、扭矩、油耗、功率等多种参数的变化曲线,如果不愿意费心思,可以直接跳到下图。

大众1.8T、2.0T涡轮增压发动机功率、曲线扭矩

以大众EA888系列1.8T发动机为例,最大功率转速5000,峰值扭矩转速1500-4500。什么意思呢?

当发动机在1500-4500转时,其功率是快速增长的,当转速超过4500转时,发动机的功率增长开始变得缓慢,转速越快,与扭矩的比值越小,扭矩开始迅速衰退。

这个过程类似于火箭运行轨迹,大家可以自行脑补下画面,非常形象。


火箭运行轨迹

功率如同人体体能,扭矩如同人体力量。 假设两个同级别运动员都可以举100㎏质量的杠铃,但其中一个一分钟能举30次,另一个一分钟只能举20次还要面临趴下的风险。

那么,能举30次的运动员体能无疑要强一些,类似于发动机有效功率更稳定,当发动机转速下降时储备的体能更充裕,这对汽车行驶的平顺性和加速能力都有莫大帮助。

相反,举20次的运动员,爆发力很强,每次做功时传递的扭矩很强,但功率弱,单次运动耗费的体能大,因此在车辆高负荷长距离运行时发动机稳定性差,加速性能也差。

举例,吉利星越和长安CS85,两款整备质量和车型尺寸比较接近的SUV,星越2.0T发动机功率大,而CS85扭矩大,但论百公里加速,星越最快6.8秒,而CS85最快7.8秒。


吉利星越与CS85车身与动力数据对比

这说明扭矩大的整车加速未必就快。当然,也不说明功率大的就必定加速更快,星越和CS85百公里加速成绩的细微差异受发动机性能的影响微乎其微,其更重要的因素应归功于与变速箱的匹配效果,而其它诸如轮矩、整备质量和风阻系数等客观因素也至关重要。

发动机的功率能否通过变速箱和轮矩高效地反映在整车的的动力与加速性能,在于各个环节的匹配与传递效率。

不考虑整备质量与风阻系数和难以计量的轮矩,单从变速箱考虑,双离合变速箱由于升挡速度迅捷,传动效率与加速能力优于CVT变速箱,也优于AT变速箱,因此直线加速的能力相应出色。

上汽名爵6敢标榜6秒多的成绩,其功臣就在于其装置的7速双离合。

注明:双离合变速箱的弊端不在本文讨论范畴,此不赘言。

CVT是挡位模拟变速箱,现在成熟的挡位最宽泛的是模拟10速,由于从动轮的大小调整范围宽泛,整车的行驶更为平顺,燃油经济性也比模拟6速、7速要好。

而AT变速箱,目前新车装备最多的是爱信8AT,相较于6AT和4AT,当然齿比范围更宽广,加速性能更好。

不过,事情并不绝对,比如马自达的6AT变速箱比起多数车型匹配的8AT、9AT和10AT和CVT以及双离合变速箱都要出色,它的6AT变速箱上的关键组件——液力变矩器简直是独门秘籍,是世界上绝对领先的存在。

再回到发动机的问题,在车型、整备质量、风阻系数、变速箱类型和发动机排量等多因素一致的情况下,日常行车过程中扭矩的大小并没有特别意义,实际上只要发动机转速够高,加速能力一定会好一些。

扭矩大只能说明车有劲,有利于跑得快但未必真的就能跑得快,其最大意义在于整车爬坡、脱困与瞬时负载能力较强。

依然拿吉利星越与长安CS85举例。

由于车型大小、整备质量以及发动机的功率与扭矩都非常接近,变速箱也同位爱信8AT,为什么星越加速更快?

原因在于发动机与变速箱的匹配,其中关键的原因应该在于电子控制程序的调节,强调在急加速过程中,发动机转速够快,让发动机功率提升更快一步,而变速箱升挡变慢,从而使扭矩的提升也更快。

因此,扭矩越大加速越快说法成立的前提,一定是发动机功率足够,并且与匹配的变速箱类型及匹配效果等都有不可分割的关系,同时,车型类别、质量、风阻系数等都是比较重要的影响因素。


试驾时间


加速能力取决于轮上扭矩。发动机的功率也好,扭矩也好,经过一系列传动及变速到达车轮,车轮的扭矩才决定加速能力。最大扭矩在未到达车轮时是一个不确定的量,在每一个齿轮上都不一样,但是最大功率是确定的,在所有传递过程中不变,发动机的最大功率决定轮上扭矩。

发动机3000转最大扭矩,6000转最大功率,前面那个数对轮上扭矩来说一点关系没有,3000转时扭矩是300牛,功率是150匹,6000转时扭矩是250牛,功率是300匹,同样速度前者齿比是后者两倍,轮上扭矩后者是前者两倍。发动机扭矩并不参与计算。

要想加速快就不仅需要发动机输出大扭矩,而且需要发动机高转速,同样的扭矩发动机转速快一倍,功率就增加一倍,加速力就增加一倍,轮上扭矩就增加一倍。加速能力不仅和发动机扭矩有关系,而且和转速有关系,而功率就是扭矩和转速的乘积。

f1赛车1.6发动机扭矩只有460牛,但转速可以达到19000,功率最大可达900匹,宝马m3扭矩550牛,功率只有450匹,他们之间巨大的差距来自于扭矩和转速的共同作用,扭矩和转速的乘积就是功率。

换个理解方式,扭矩是步幅,转速是频率,功率是速度,步幅乘以频率等于速度,扭矩乘以转速等于功率。


lgp3651


最经典的的一个问题,最常见的的一个问题,也是最受争议的一个问题,就是扭矩越大、加速越快,功率越大、速度越快,无论是汽车爱好者,还是专业车评人最爱争论的话题之一,如果谈起这个话题,连着说上几天几夜都没有问题。


就像你问的,发动机扭矩越大,加速能力就越快,你列举的大众1.4T发动机,在1750-3000转爆发最大扭矩,如果按最大扭矩加速最快的说法,显然这个转速之间会是加速最佳的时间,然而实际加速的时候,变速器会把档位降低,从而转速拉升,在这个时候,传动比、扭矩、功率都会发生改变,这三者之间是个动态变化的过程,别忘了,汽车动力学上还有一个概念,那就是轮上扭矩,一般德系车会比较注重这个轮上扭矩或轮上功率,发动机扭矩是经过变速器、主减速器等传动机构的变化才传输到车轮上的,真正决定汽车加速力的是轮上扭矩。


当车辆在一定速度行驶时,其轮上扭矩是由轮上功率决定的,而功率几乎是不会受传动比改变而产生变化的,忽略传动机械损失,轮上功率,是可以等同于发动机功率的,也就是说,无论是最高速度,还是最快加速时间,其实都是由最大功率决定的。

如果说,某台发动机1700多转就可爆发最大扭矩,从而加速性能越快,那就不需要降挡来攀升转速了,攀升转速的意义就是,爆发最大功率,说到底,加速性能还是由功率决定的,就像你描述的哪个状态下加速最快,我认为是最大功率输出的时期,功率是等效于扭矩乘以转速,这时候要靠转速攀升获得更大功率,从而获得更大的轮上扭矩,我自己开的就是大众CC,在需要激烈驾驶的时候,深踩油门踏板,发动机瞬间做出连降3档的表现,这时候转速急剧上升,在5000转-6000转,发动机最大功率爆发,从而获得最快加速效果,这里还需要一关键参数,那就是最大功率转速(rpm),随着转速的增加,发动机的功率输出也在提高,但是到了一定的转速以后,功率反而呈下降趋势,发动机在达到最大功率时对应的转速称为最大功率转速,所以同样道理,你说的那台1.4T发动机,最快加速时间也在5000-6000转之间,然而这时候,随着转速的提高,扭矩却是下降趋势。




比如最简单的例子,拿长城哈弗H9来说,同时2.0T车型,汽油版最大功率185kW,最大扭矩355N·m,柴油版最大功率140kW,最大扭矩420N·m,按照扭矩决定加速时间的话,那么柴油版当然要比汽油版快出很多了,而实际情况下,汽油版比柴油版快出了3秒多。



威马汽车Club


3000转加速能力最强,很多人认为功率最高时加速能力最强,错!决定物体加速度的永远都是力量F=ma,质量m一定时,F越大,a越大,扭矩虽然与力臂有关,但基本上能表明推动物体(车轮)转动的能力。有人说P=nm/9550,没错,这个公式恰恰表明功率由转速和扭矩决定,而不是功率决定扭矩和转速,没有推力哪来的扭矩?没有推力哪来的转速?一切物体的位移(包括转动)都源于给它施加一个力,这个力的大小决定着物体运动的加速度,而发动机最大功率只能表明在一定扭矩下,发动机能达到的最大转速,也就是车的极速,是恒定速度,而不是加速度,不要搞混。说1.4T3000转加速能力最强,是因为此时输出最大扭矩,且发动机功率也比1750时高,即输出转速高,加上此时齿比较1750时更小,所以加速更快。其实有个很简单的现象足以说明这一切,那就是自动挡车急加速时,变速箱都会降低档位甚至连降2档,目的就是通过更大的齿比获取更高的扭矩,同时提高发动机转速输出更高的功率,否则汽车就不会这么设计变档逻辑了。扭矩决定加速度,功率决定极速。


用户5933340627


家用车和赛道上的竞速车的应用场合不同,需求也不同,有人用竞速车的需求套家用车的需求,是对家用车车主进行误导。

竞速车的应用场合是赛道,以速度定输赢,多数时间是运行在极速附近,发动机也在最大功率区附近,加速也在极速附近。试想,给定长度赛道,要在尽可能短时间内跑完,肯定要拼最大力气(功率)跑完,因此,竞速车设计,也一定是在符合规则(主要是排量限制)前提下追求功率。


家用车的应用场合是市政道路和长途道路,有限速,城市道路限制在60~80公里时速,长途道路的高速公路一般限制在100~120公里时速,即使不限速,路况拥堵,周围车速限制,也难以达到赛道车速。

限速导致家用车的实际工作功率区一般为30~50千瓦,即家用车一般都运行在有功率储备情况下,而不是像赛道竞速车那样拼功率极限,对于A0级以上的家用车,功率储备一般都有2倍以上,级别越高,功率储备越大,所以,家用车超车都比较自如。

再就是竞速车不会顾及油耗、寿命等经济性因素,也不会考虑舒适性,而对家用车来说,这都是很重要的考虑因素。

因为这些原因,在限速60~80的城市路况,家用车工作转速一般在1600转左右,限速100~120的高速公路路况,家用车工作转速一般在2000转左右。

当然,加速的时候动力要求要提高,但市区路况,车间距小,绝大多数情况下,很难用高转速的方式获取动力,拼的是巡航转速附近的扭矩(功率)储备,这也是1500转左右即达到最大扭矩的涡轮增压车市区路况驾驶体验好的原因。

长途道路,一般用降挡加速超车,考虑到绝大多数人的驾驶习惯,一般也是降一两个档位超车,转速到三四千,极少用到最大转速,而且转速高了,发动机噪声陡增,影响舒适性,大部分人的主观反应是回避。

考虑到发动机一般过了4000多转,扭矩走下坡路,功率的增加只能靠转速增加,因此,对家用车车主而言,4000转之前的扭矩和功率才是重要的,而在这个转速之前,扭矩大,加速也快,功率也大。这也是为何功率不高的柴油车反而动力体验好的原因。

考虑到家用车行驶的转速分布,正态分布的峰值大约在1600~1800转,因此,这个转速附近的扭矩和功率,是对驾驶体验和动力感受影响最大的,越远影响越小,这就决定了这些中低转速附近的扭矩和功率才是最重要的。而这个转速区间,也同时照顾了经济性和舒适性。

因此,对家用车的使用场景而言,当然是扭矩越大,动力感受越好,驾驶体验越好,加速越快。就像碰撞测试无法覆盖安全性能的全部一样,个别的加速测试也不能覆盖整体动力体验,手机也是如此,过去,苹果手机跑分(其实是一种测试)不如高档安卓手机,但谁能比苹果使用体验更好呢?


鱼眼猫眼鹰眼


哎,不知道这个问题为什么总是有人炒作,到底啥意思?日系车功率高扭力低,德系车扭力高功率不见得高,是不是想用谁决定加速能力来证明谁家的车加速能力强呢?但是这不需要用理论来证明吧,实际同级别车拉出来溜溜不就得了。

以功率、扭力、转速这三个参数来证明的话需要有个前提,那就是轮上的三个参数,别和我来搅和发动机三个参数,因为那是没用的东西。

任何车辆起步前只有扭力没有功率,因为转速为0,随着转速上升,轮上功率逐渐升高,但是也是扭力和角速度的乘积。当功率达到最大值时扭力将不再可能提升或者继续维持最大值平台扭力,因为转速还在上升,这就是基本原理。

既然汽车起步时轮上功率为0,那为啥非要口口声声强调最大功率的作用呢?他有作用吗?有也得通过扭力才能表现出来,除此误解,这是其一。

其二换挡是为了增加轮上扭力,记住了,别装个专家一样又去找功率啥事,功率在转速提升之前根本达不到最大功率,别和油门又参合起来傻乎乎的分析一通,全是谬误。

柴油车扭力大但是加速能力差?你可能不知道欧洲的柴油运动型车吧,别拿大卡车来说事,大卡车受齿比的限制,轮上速度是不可能太快的,否则柴油发动机会“飞车”。

好了,不在多说了,记住轮上三参数之间的关系,参照发动机外特性就没啥搞不清楚了。

另外补充一点,轮上三个参数如果发生如下前提,等于发动机三参数,即传动不打滑、传动效率100%,这时轮上扭力、转速只与齿比有关,功率无论谁都是相等


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发动机的扭矩越大加速度越快?这个说法不能说错,但并不严谨!扭矩决定加速度中的这个扭矩指的是“轮上扭矩”,而不是汽车性能参数表上的“峰值扭矩”,而这俩扭矩完全不是一回事,不要混为一谈!而实际上的的确确是轮上扭矩决定加速度,而这个轮上扭矩的大小是由功率的大小来决定,即可推出汽车的加速度由功率决定!

按照您所说的1.4T峰值扭矩范围在1750-3000转之间(涡轮机头扭矩宽泛),而最大功率在5000转,那自然是最大功率转速5000转时的加速效果要比峰值扭矩转速3000转的加速度快的多!谈加速度就不要提扭矩,扭矩完全是把这道题给带偏了,其实没有那么复杂!只需要知道一个初中时的公式即可。。。

公式1:F=P/V F为轮缘驱动力、P为功率、V是车速

通过这个公式我们即可看出,轮缘驱动力F的大小是由功率P来决定的,在车子的时速一定下,功率P越大,轮缘驱动力F就越大!这里鄙人补充一句,轮上扭矩=轮缘驱动力*车轮的半径,所以我们可以推出轮缘驱动力F越大,轮上扭矩就越大!现在我们就可以确定了功率P的大小决定“轮缘驱动力F”的大小,而“轮缘驱动力F”的大小又决定“轮上扭矩”的大小,所以我们可以直接判定“功率P”的大小决定“轮上扭矩”的大小!其实这个公式我们早就学过,只是很多朋友都忘了!下面鄙人在给出一个公式2,之后会将公式1、2合并导出功率P与加速度A的关系,这个问题就无懈可击了!

公式2:F=M*A F为轮缘驱动力、M车重、A为加速度。。。下面我们就将公式1与公式2进行合并,将公式2的F=M*A带入公式1。。

F=M*A=P/V

M*A=P/V

P=M*A*V即而我们可以推导出A=P/(M*V)

所以在车重、车速一定的情况下,加速度A的大小由功率P来决定!所以扭矩越大加速度越大的说法是不严谨的!影响加速度可不是“峰值扭矩”而是“轮上扭矩”,而上面鄙人也根据初中的公式进行了判定,轮上扭矩的大小是由功率的大小来决定(轮上功率),所以只通过公式1我们即可确定功率决定“轮上扭矩”,而公式2则直接确定了功率对加速度的影响!所以您问题的答案也就出来了加速度由功率的大小来决定,和“峰值扭矩”没什么关系!至于什么转速加速度最快不重要,1750-3000这个峰值扭矩区间的加速度肯定不如5000转的加速度快!要不然那些赛车为什么都选择红线升档,而不是“峰值扭矩转速”升档呢?笨法也想出来了!


非专业车评


扭矩大就能代表加速快吗?不存在的,这说法并不正确。

很多人买车时候都很关注一个参数,就是0-100公里加速时间,都想买一辆加速快的车。网上都说扭矩大的车起步快,要买就买扭矩大的车。其实不然,扭矩大小不是起步快慢的主导因素。

理论上来说,引擎功率不变的前提下,扭矩与引擎转速成反比关系,转速越快、扭矩越小,反之则越大。

不理解,那从简单来说,扭矩大,动力好。这是无可争议的。但是比加速不是比拔河啊,要那么大力量干什么呢?如果是两车拔河,扭矩大的一定占优势。但是放在加速性能上就不适用了。再简单不过了,东方红拖拉机,扭矩绝对大过一般的民用汽车,但是比加速它能干过谁?还不是只有看屁股灯的份儿。再比如重卡、后八轮、半挂、坦克。哪个扭矩不是以一比十的,但是加速性谁能干过民用车?

实际上一定扭矩范围内真正决定加速快慢的还是看谁能更快的把扭矩转化成速度,既然说到快慢那就不得不说发动机另一个参数:功率!一定扭矩范围内决定加速性能的是功率。当年物理书上是这样描述功率的:功率代表做功的快慢。

为什么拖拉机加速性能比不过面包车呢?因为拖拉机扭矩虽然大,但是它功率小,转速提升的慢啊,你空有一股子劲但转速提不起来速度怎么上去呢?

所以啊,那就是两车的最大扭矩不一样,但是轮上扭矩却非常接近,而百公里加速时间也是相当接近的。所以说,不是扭矩越大,加速就越快的。

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