渦輪發動機最大扭矩轉速1500~4500轉,為何要開發4500以上轉速?

汽車作為一個技術密集型產品,每隔一段時間便會出現技術更新,最近十年比較流行的便是小排量渦輪增壓發動機。渦輪增壓發動機指的是配備渦輪增壓器的發動機,它是利用發動機排出的廢氣慣性衝力來推動渦輪室內的渦輪,進而帶動同軸的葉輪,以此增加發動機的進氣量。

渦輪發動機最大扭矩轉速1500~4500轉,為何要開發4500以上轉速?

渦輪增壓發動機與自吸發動機並不同,自吸發動機扭矩隨著轉速的上升,其扭矩值逐漸增加,但是渦輪增壓發動機由於渦輪增壓器的作用,發動機最大扭矩轉速是一範圍,一般情況下,渦輪增壓發動機最高扭矩轉速都在1500~4500轉左右。

渦輪發動機最大扭矩轉速1500~4500轉,為何要開發4500以上轉速?

車輛動力系統傳遞原理

根據車輛動力系統傳遞原理,車輛的加速能力由車輛本身阻力、發動機輸出扭矩以及車輛的重量來決定的,整體來看,滿足下列關係式:

Fw-Ff=ma;

Fw=k*T*i;

Fw為作用至輪胎的驅動力,Ff為車輛的摩擦阻力,m為車輛整備質量,a為車輛加速度,k為相關係數,T為發動機輸出扭矩,i為變速器傳動比。

渦輪發動機最大扭矩轉速1500~4500轉,為何要開發4500以上轉速?

根據上述公式表明,車輛以一定速度行駛時,車輛阻力值Ff也就確定了,車輛的加速能力主要由發動機輸出扭矩決定,既然渦輪增壓發動機在1500~4500轉就可以達到最高扭矩,那該發動機為何要開發4500轉以上的轉速呢?

車輛加速性影響因素分析

車輛的加速能力,整體動力水平除了與發動機轉速有關以外,還與變速器傳動比有關,如果車輛升檔,變速器傳動比降低,發動機雖然輸出扭矩增加,但是傳遞至車輪的扭矩依然減小,車輛加速能力自然而然也不會很好。發動機在4500轉以上,主要影響車輛的極限加速能力。

渦輪發動機最大扭矩轉速1500~4500轉,為何要開發4500以上轉速?

對於正常的車主駕駛車輛,發動機轉速都集中在4000rpm以下,如果發動機轉速始終維持在4000rpm以下,著實沒有必要開發4500以上的轉速區間,但是總有一些車主,會異常追求車輛的駕駛感,動力感,開車時有時候會選擇地板油駕駛,發動機最高轉速有可能突破6000rpm,這種情況下,車輛的加速能力便會受到影響。

渦輪發動機最大扭矩轉速1500~4500轉,為何要開發4500以上轉速?

無論是什麼車輛,只要是配備了內燃機,車輛就一定有變速器,車輛行駛過程中,變速器肯定會發生升降檔。變速器的作用就是改變發動機的轉速和扭矩,當變速器升檔的時候,其傳動比也會降低,根據動力傳遞公式,發動機輸出至輪胎的扭矩也會降低。

渦輪發動機最大扭矩轉速1500~4500轉,為何要開發4500以上轉速?

雖然發動機轉速高於4500轉時,發動機輸出扭矩降低,但如果變速器在4500轉升檔,由於傳動比增加,會導致發動機傳輸至輪胎的扭矩呈現階梯式下降,但是發動機轉速上升帶來的扭矩降低,小於變速器升檔帶來的扭矩降低量,通過上圖,大家可以清楚理解。所以,大部分發動機要在6000rpm左右換擋。

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