引擎扭矩
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引擎扭矩

談到最重要的汽車部件:發動機,人們習慣將動力置於其他參數之上。 同時,發電廠的主要特性並不是功率輸出,而是一種稱為扭力的現象。 任何汽車引擎的潛力都直接由該值決定。

引擎扭矩

內燃機扭矩的概念。 用簡單的話來講述複雜的事情

應用於汽車引擎的扭力是力和槓桿臂大小的乘積,或者更簡單地說,是活塞作用在連桿上的壓力的乘積。 此力以牛頓米為單位測量,數值越高,汽車速度越快。

另外,以瓦特表示的引擎功率無非就是以牛頓米為單位的引擎扭力值乘以曲軸轉速。

想像一下,一匹馬拉著沉重的雪橇,結果被困在溝裡。 如果馬在奔跑時試圖跳出溝渠,那麼拉雪橇就不起作用。 這裡需要施加一定的力,這就是扭力(km)。

扭力經常與引擎轉速混淆。 其實這是兩個完全不同的概念。 回到馬被困在溝裡的例子,步伐的節奏代表馬達的速度,而動物在步伐過程中施加的力,在這種情況下,代表扭矩。

影響扭矩大小的因素

以馬為例,不難猜測,在這種情況下,SM 的值將很大程度上取決於動物的肌肉質量。 就汽車的內燃機而言,該值取決於發電廠的功量以及:

  • 氣缸內的工作壓力水平;
  • 活塞尺寸;
  • 曲軸直徑。

扭矩很大程度上取決於動力裝置內的排氣量和壓力,並且這種依賴性成正比。 換句話說,大容量、高壓力的馬達因此具有高扭力。

CM與曲軸曲柄半徑之間也有直接關係。 然而,現代汽車引擎的設計不允許扭力值有很大變化,因此由於曲軸的曲率,ICE設計人員幾乎沒有能力實現更高的扭力。 相反,開發人員正在轉向增加扭矩的方法,例如使用渦輪增壓技術、提高壓縮比、優化燃燒過程、使用專門設計的進氣歧管等。

重要的是,扭力隨著引擎轉速的增加而增加,但在達到給定範圍內的最大值後,儘管曲軸轉速持續增加,扭力仍會下降。

引擎扭矩

內燃機扭力對車輛特性的影響

扭力大小是直接決定汽車加速動力的因素。 如果您是狂熱的汽車愛好者,您可能已經注意到,具有相同動力裝置的不同汽車在道路上的表現有所不同。 或者說,即使汽車尺寸和重量相當,動力較小的汽車在道路上的表現也比馬力較大的汽車要好一個數量級。 原因恰恰在於扭力的差異。

馬力可以被認為是引擎耐用性的衡量標準。 正是這個指標決定了汽車的速度能力。 但由於扭力是一種力,因此決定汽車達到最高速度限制的速度是其大小,而不是「馬」的數量。 正因如此,並不是所有動力強勁的汽車都具有良好的加速動力,而那些能夠比別人加速得更快的汽車也不一定擁有強勁的引擎。

然而,僅高扭力並不能保證出色的車輛動力。 事實上,除此之外,加速的動力以及汽車快速克服斜坡的能力取決於發電廠的工作範圍、傳動比和加速器響應能力。 同時,應該指出的是,由於許多相反的現象,扭矩顯著降低:由於空氣動力學和其他現象,車輪滾動力和汽車各個部件的摩擦力。

扭力與功率。 連結到車輛動力學

功率是扭矩等現象的導數;它表示發電廠在給定時刻執行的功。 並且由於CM體現了引擎的直接運轉,相應時間段內扭力的大小就以功率的形式體現出來。

下面的公式可以讓你清楚地看到功率和CM之間的關係:

P=M*N/9549

其中:式中P代表功率,M代表扭矩,N代表引擎每分鐘轉數,9549為N到弧度每秒的換算係數。 使用此公式計算的結果將是一個以千瓦為單位的數字。 當您需要將結果轉換為馬力時,將所得數字乘以 1,36。

本質上,扭力是部分速度時的功率,例如超車時。 功率隨著扭力的增加而增加,這個參數越高,動能儲備越大,汽車越容易克服作用在其上的力,其動態特性越好。

重要的是要記住,功率不會立即達到最大值,而是逐漸達到最大值。 畢竟,汽車以最低速度啟動,然後速度增加。 這就是稱為扭矩的力發揮作用的地方,它決定了汽車達到最大功率的時間段,或者換句話說,速度動態。

引擎扭矩

由此可見,動力裝置更強勁,但扭矩不夠高的汽車,其加速性能會遜於發動機的車型,相反,動力雖不強,但在加速性能上卻優於競爭對手。對。 傳遞到驅動輪的牽引力和力越多,動力裝置的速度範圍就越豐富,從而實現高 CM,汽車的加速速度就越快。

而且,沒有動力,扭力的存在是可能的,但沒有扭力的動力的存在是不可能的。 想像一下我們的馬和雪橇陷在泥巴裡。 此時馬產生的功率將為零,但扭矩(試圖擺脫、拉動)將存在,儘管不足以移動。

柴油引擎時刻

如果我們將汽油動力裝置與柴油動力裝置進行比較,後者的顯著特徵(無例外)是扭力更高,功率更小。

汽油內燃機在每分鐘三到四千轉時達到最大扭力值,但隨後能夠快速增加功率,達到每分鐘七到八千轉。 柴油機曲軸的轉速範圍通常限制在三到五千。 然而,柴油引擎的活塞衝程更長,壓縮比和燃料燃燒的其他具體特性更高,這不僅提供了相對於汽油引擎更大的扭矩,而且幾乎從怠速中產生了這種力。

因此,尋求柴油引擎增加動力是沒有意義的——可靠且負擔得起的「自下而上」牽引,高效率和燃油效率完全消除了此類內燃機與汽油引擎之間的差距,無論是在功率指標還是在性能方面。速度潛力。

汽車適當加速的特性。 如何充分利用您的汽車

正確加速的基礎是能夠與變速箱配合並遵循“從最大扭矩到最大功率”的原則。 也就是說,只有將曲軸轉速保持在CM達到最大值的值範圍內,才能達到汽車的最佳加速動態。 轉速與峰值扭力一致非常重要,但其增加必須有餘裕。 如果加速到超過最大功率的速度,加速動力將會減少。

最大扭力對應的轉速範圍由引擎的特性決定。

引擎選擇。 高扭力和高功率哪個比較好?

如果我們在上述所有內容下畫出最後一條線,很明顯:

  • 扭矩是表徵發電廠能力的關鍵因素;
  • 功率是 CM 的導數,因此是引擎的次要特性;
  • 功率對扭力的直接依賴可以從物理學家推導出的公式P(功率)=M(扭矩)*n(曲軸每分鐘轉速)看出。

因此,當在功率較大但扭力較小的引擎和功率較大但功率較小的引擎之間進行選擇時,第二種選擇將佔上風。 只有這樣的引擎才能讓您充分發揮汽車的潛力。

同時,我們也不能忘記汽車的動態特性與油門反應、變速箱反應等因素之間的關係。 最好的選擇是不僅具有高扭矩發動機,而且踩下油門踏板和發動機響應之間的延遲最短,以及具有短傳動比的變速箱。 這些功能的存在彌補了引擎功率較低的問題,使汽車比具有類似引擎設計但推力較小的汽車加速更快。

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