涡轮发动机最大扭矩转速1500~4500转,为何要开发4500以上转速?

汽车作为一个技术密集型产品,每隔一段时间便会出现技术更新,最近十年比较流行的便是小排量涡轮增压发动机。涡轮增压发动机指的是配备涡轮增压器的发动机,它是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,进而带动同轴的叶轮,以此增加发动机的进气量。

涡轮发动机最大扭矩转速1500~4500转,为何要开发4500以上转速?

涡轮增压发动机与自吸发动机并不同,自吸发动机扭矩随着转速的上升,其扭矩值逐渐增加,但是涡轮增压发动机由于涡轮增压器的作用,发动机最大扭矩转速是一范围,一般情况下,涡轮增压发动机最高扭矩转速都在1500~4500转左右。

涡轮发动机最大扭矩转速1500~4500转,为何要开发4500以上转速?

车辆动力系统传递原理

根据车辆动力系统传递原理,车辆的加速能力由车辆本身阻力、发动机输出扭矩以及车辆的重量来决定的,整体来看,满足下列关系式:

Fw-Ff=ma;

Fw=k*T*i;

Fw为作用至轮胎的驱动力,Ff为车辆的摩擦阻力,m为车辆整备质量,a为车辆加速度,k为相关系数,T为发动机输出扭矩,i为变速器传动比。

涡轮发动机最大扭矩转速1500~4500转,为何要开发4500以上转速?

根据上述公式表明,车辆以一定速度行驶时,车辆阻力值Ff也就确定了,车辆的加速能力主要由发动机输出扭矩决定,既然涡轮增压发动机在1500~4500转就可以达到最高扭矩,那该发动机为何要开发4500转以上的转速呢?

车辆加速性影响因素分析

车辆的加速能力,整体动力水平除了与发动机转速有关以外,还与变速器传动比有关,如果车辆升档,变速器传动比降低,发动机虽然输出扭矩增加,但是传递至车轮的扭矩依然减小,车辆加速能力自然而然也不会很好。发动机在4500转以上,主要影响车辆的极限加速能力。

涡轮发动机最大扭矩转速1500~4500转,为何要开发4500以上转速?

对于正常的车主驾驶车辆,发动机转速都集中在4000rpm以下,如果发动机转速始终维持在4000rpm以下,着实没有必要开发4500以上的转速区间,但是总有一些车主,会异常追求车辆的驾驶感,动力感,开车时有时候会选择地板油驾驶,发动机最高转速有可能突破6000rpm,这种情况下,车辆的加速能力便会受到影响。

涡轮发动机最大扭矩转速1500~4500转,为何要开发4500以上转速?

无论是什么车辆,只要是配备了内燃机,车辆就一定有变速器,车辆行驶过程中,变速器肯定会发生升降档。变速器的作用就是改变发动机的转速和扭矩,当变速器升档的时候,其传动比也会降低,根据动力传递公式,发动机输出至轮胎的扭矩也会降低。

涡轮发动机最大扭矩转速1500~4500转,为何要开发4500以上转速?

虽然发动机转速高于4500转时,发动机输出扭矩降低,但如果变速器在4500转升档,由于传动比增加,会导致发动机传输至轮胎的扭矩呈现阶梯式下降,但是发动机转速上升带来的扭矩降低,小于变速器升档带来的扭矩降低量,通过上图,大家可以清楚理解。所以,大部分发动机要在6000rpm左右换挡。

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