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车子的加速度究竟是由扭矩决定,还是由功率决定?

带你旅行哦 2019-06-23 11:03:42

不知从何时开始,汽车圈中刮起了一阵关于扭矩大小决定加速度的风,这阵风持续了很久;似乎消费者购车一定要看扭矩的大小,至于功率之类的参数统统不重要,但实际上这种扭矩大小决定加速度的思维往往会将人带入死胡同;

功率,扭矩,转速

这决定车子性能的三大要素要结合到

一起去看

才有意义;单独拿出任何一个参数来评价车子的加速性能都是毫无意义的,有一位朋友说的一句话很好叫

功率实际上就是乘上了发动机转速的扭矩

,所以在谈发动机加速性能的时候要尽可能的屏蔽掉这个

最大

一词所带来的干扰,比如常见的

最大功率,最大扭矩,最大加速度

,这三个词如果将

最大

去掉,那么所表述的意义就发生了转变。。。

车子的加速度究竟是由扭矩决定,还是由功率决定?

扭矩只是力和力臂的乘积

极限功率更大决定了车子的急速更高,同时决定了某个车速下的最大加速度更大

发动机的功率根据转速的提高而提高,发动机提高转速是个过程,同样需要一段时间才能将转速拉至

最高

(设计转速),发动机的功率是随着转速上升而上升,所以当发动机达到最高转速时,功率也达到了极致;由此我们可以看出发动机的功率提升同样需要时间,换句话说发动机达到最大功率是需要时间的,所以在发动机处于

最大功率

时,此时的

最大加速度

最大,换句话说一辆车子在提速过程中的

不同时刻

加速度

是不同的,达到

最大功率时

加速度最大

,但发动机不是瞬放最大功率吧?它释放最大功率总得有个过程吧?极限功率大,不代表发动机在

各个转速区间

得功率都大(某转速区间下功率的大小由扭矩来决定,后文会提到);

功率是指物体在单位时间内所做的,功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量

,这是一段物理教科书上对功率的描述,所以当我们描述快慢的时候,用功率则更加标准,严谨,至于扭矩首先它并不是描述快慢的物理量(只不过由于涡轮增压的兴起,

低转高扭

成为卖点,所以商家刻意的混淆了扭矩与功率的概念,实际上

某转速下的更大扭矩,只决定了某转速下的更大功率,只决定了某转速下的更大加速度

)。。。

1.P=FV是功率的计算方式(P为功率,F为力也可以理解成牵引力,V时速)

2.F=MA是牛顿第二定律(F为牵引力同上,M为车重,A为加速度),我们将两组公式合并后组成第三个公式。。。

3.P=FV=M*A*V,由此我们可以推断,加速度

A=P/(M*V),通过这个推导公式我们可以认为功率的大小决定加速度?

一切看上去都那么的顺理成章,从公式

A=P/(M*V)

中我们可以很容易的看出,只要

功率P越大

,那么

加速度A就越大

,没毛病吧?公式没毛病,计算也没毛病,似乎一切都结束了,

扭矩大小决定加速度

的说法被彻底推翻了?实际上这种计算方式还是存在问题,因为根据上面几组公式所导出的最终公式

A=P/(M*V)

所计算出的是

最大功率

状态下的

最大加速度

,但上文也有所提到,任何内燃机不是一给油就

瞬发

最大功率吧?它总需要

吟唱

的时间(拉高发动机转速的时间),发动机

功率升至最大

的过程中,需要经历各个

转速区间

极限功率更大

的发动机就能确保在

各个转速区间下的功率都大么

?答案显然是否定的,那么是什么决定了发动机在某转速下的功率更大?答案是扭矩,确切的说是某转速下的

最大扭矩的大小

。。。

车子的加速度究竟是由扭矩决定,还是由功率决定?

极限扭矩更大,只是让爆发极限扭矩转速下的功率更大(功率爬升更快)加速度就更大

最大扭矩在车辆提速过程中,都做了些什么?

实际上

扭矩

或者

最大扭矩

都是给功率服务的,某转速下的

扭矩更大

,也就决定了这个转速下的功率更大(根据功率计算出这个转速下的加速度更大),这才是扭矩的真正含义,某转速下的更大扭矩本身并不关联加速度,但却能让某转速下的功率更大,而更大的功率也就决定了这个转速下的更大加速度,所以

最大扭矩

无法决定

最大加速度

,但能决定

爆发最大扭矩的转速点或转速区间的加速度最大,

简单点说就是

极限扭矩

更大的发动机,在爆发极限扭矩转速或转速区间下的

加速度更大

,但不代表

最大加速度更大

。。。

公式

P=(T*n)/9550

(P为功率,T为扭矩,n为转速,9550为常量),我们将公式简化一下成为

P=T*n

(简化掉常量只是为了便于看出功率,扭矩,转速之间的关系),可以很容易的看出

功率=扭矩*转速

,这样一来我们就很容易的理解功率,扭矩,发动机转速之间的相互关系了;当

某个转速

下的

扭矩更大

,那么这个转速下的

功率就越更大

,那么这个转速下的加

速度就更大

,那么这个时候的

扭矩

是不是就有了实际的作用?而各大车企为涡轮增压车所提供的卖点

低转速下的更大扭矩

就变得有了意义,因为

低转速下爆发高扭矩

等同于低转速下

释放高功率

,释放了高功率决定了

加速度更高(只有地板油状态,达到最大扭矩点或区间,才能释放出极限的扭矩,我们比较加速度时,都是建立在地板油状态)

,所以说某转速下的

更大扭矩,

决定了某转速下的

功率更大

,决定了某转速下的

加速度更大。。。

车子的加速度究竟是由扭矩决定,还是由功率决定?

350匹,360牛米的Q50

实际例子的比对

英菲尼迪3.7L Q50,最大功率350匹(

额定非轮上

)7000转,最大扭矩360牛米5200转,百公里加速5.3秒。。。

凯迪拉克2.0T ATSL,最大功率279匹5500转,最大扭矩400牛米2900-4600转,百公里加速时间为6.2秒。。。。。

这就是一个典型的极限扭矩更大,但加速不行的例子(当然实际上影响加速的因素还有许多,比如变速箱,推重比等等的参数,但咱们简单点,简化变量),两款车如果不做限制的拼百公里加速,那么肯定是Q50更快,那么我们如果稍微做一下限制又会出现什么状况呢?假如我们将两辆车的断油转速都设置在4600转,没错就是ATSL的最大扭矩转速。。。

根据公式

P=(T*n)/9550

可得出

ATSL在4600转速下的功率P=(400*4600)/9550=192千瓦=262匹,

功率残余17匹

Q50在4600转下的功率P=(

小于360

*4600)/9550=小于192千瓦=小于262匹,

功率残余100匹以上

没有找到太贴切的例子,不过只要记住参数就能读懂上面的两组等式;虽然不做限制的去比拼百公里加速,肯定是3.7L的Q50更快,但如果将两车的断油转速都设置在4600转,那么这个时候Q50就跑不过ATSL了,因为在4600转的状态下,Q50所释放的扭矩小于ATSL所释放的扭矩(必然会小,Q50最大不过360牛米),所以在4600转的转速下,ATSL通过400牛米的最大扭矩释放了262匹的马力,而Q50释放多少鄙人也没算,但根据上面列的算式,Q50在4600转时所释放的扭矩肯定小于360牛米(最大扭矩转速在5200转),所以4600转时Q50所释放的功率肯定小于ATSL的262匹,所以此时Q50的加速度没有ATSL大(假设推重比,变速箱的因素都一致,只是假设);而在4600转的状态下(地板油),ATSL已经释放了262匹,动力残余17匹(储备),而Q50在4600转的状态下释放的功率肯定小于262匹,动力残余至少100匹以上,这就是为什么不做转速限制ATSL跑不过Q50的原因,因为ATSL越过最大扭矩转速后的功率剩余太低,只有17匹的储备,而Q50在越过4600转后的动力储备高达100匹以上,所以在转速度过4600转之后,Q50的加速度还会有一段上升空间,而ATSL的加速度几乎已经达到极限(这个例子举得并不好,但鄙人实在没找到太适合对比得例子)。。。

车子的加速度究竟是由扭矩决定,还是由功率决定?

280匹,400牛米的ATSL

总而言之无论是功率,还是扭矩都不要单独去看,都要结合

转速区间

去辨别,

极限功率大

不代表所有

转速区间下

功率

都大,所以

极限功率大

只能决定

极限加速度

更大,但不能决定

所有转速区间下

加速度

都大;而

极限扭矩大

不一定代表

极限加速度大

(极限加速度得看极限功率的大小),但

极限扭矩大

一定代表在

极限扭矩释放转速点(区间)

加速度大

,实际上还是结合了公式

P=(T*n)/9550

来判断,相同转速下的扭矩更大,功率就更大,所以加速度也就更大呗,实际上还是在利用某时刻的功率来计算加速度;所以就不要在狭隘的认为

极限扭矩更大

的车子加速更快了,只能说

极限扭矩更大

的车子,在

极限扭矩

爆发的转速(区间)下的加速度更大,但注意是

更大

而不是

最大

,最大加速度还是得看

功率的大小

;只不过涡轮增压发动机在

低转速下释放的极限扭矩

,可以让

更大的功率

低转速区间

释放,从而不像自然吸气发动机那样受制于转速,

功率

得益于

低转速下的更大扭矩

提前

释放,那么低转速下

提前释放的功率

就决定了低转速下

提前爆发的加速度,

这就是

涡轮低转高扭

的优势,

高转速下的高功率,高加速能力

能用到几次?

低转高扭矩=低转高功率(结合转速)

,所以低转高钮的发动机,在低转速下的加速度就强呗?道理就是这么简单,低转速下的

高扭矩

,决定低转速下的

高功率

,决定低转速下的

高加速度

,但极限加速度的大小,终究由极限功率的大小来决定。。。如果两辆车的功率完全一致,那么极限扭矩更大的加速能力一定更强(假设变速箱,推重比,风阻之类的参数完全一致);如果两辆车的极限扭矩完全一致,那么功率更大的加速度更强,比如高达千匹马力却仅有400牛米左右扭矩的F1,是不是很容易干掉同样有400牛米扭矩但不到300匹马力的ATSL呢?一比较,啥都知道了。。。

车子的加速度究竟是由扭矩决定,还是由功率决定?

这类低转高钮机,功率上升坡度极陡;当扭矩保持平原时,功率随着转速的上升而急剧上升

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