大胡子冒死科普:何为扭矩、马力,最全、易懂的科普(申精)

大胡子2002 沃尔沃S90新能源
0浏览/2019-10-21 12:06
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很多人说买ES的人不懂车的机械原理,笑称es车主和女人谈车无异 。
小弟观察了很久,确实没有人谈一些基本的汽车常识。
我想小弟就打破这些流言,好好的科普发动机原理。
帖子的意义是消除大家的偏见,正确的去理解发动机性能。
本文一会比某8讲的清楚
帖子不是什么我的独创,我只是把一些常识作个归纳总结。
本文介绍知识点包含
1马力
2扭矩
3转速区间与工况
4发动机技术
5发动机马力扭矩与汽车马力扭矩的区别
开始!
2000年初,私家车开始逐步进入家庭。
那时候衡量一部车动力的好坏就是排量。
而排量是气缸容积,假设每缸是0.5L,那么4缸发动机就是2L的排量。
通常而言厂商会把0.5L作成一个气缸的容积,所以你常常会看到1.0,1.5,20,2.5,3.0,3.5和4.0排量的车。当然会有例外,比如大众的1.4,福特的2.3,奥德赛的2.4,保时捷的2.9等等。
今天的主角便是ES200。
如果用30年前的眼光看,2.0L绝对够用。
随着知识的普及,你发现排量其实难以去描述发动机的性能。
取而代之大家都看马力。
马力是什么?马力就是单位时间!!!!!扭矩*转速*9549!!!!


马力代表着做工水平。
马力越大动力越好。
一起来看看ES200是170马力(也就是127KW,功率*1.34就是马力)
这个值就是通过
功率=184*6600/9549得到(其中184出现最大马力时的扭矩,后面会讲到,6600是出现最大马力的转速,由丰田提供)
功率=127KW
马力=127*1.34=170匹。
170马力似乎还是非常可以的,比大部分1.4T1.5T发动机的参数都要高。
但加速情况并非如此,参考奥迪1.4T,迈腾1.4T,奔驰c200的提速成绩,基本都在9秒之内,这到底为什么呢?带着这个问题我们在了解了解扭矩,了解扭矩依然还不能解决该问题,小弟将一步一步娓娓道来!
这时候大家开始关心公式了
马力=转速*扭矩*9549。
那么扭矩是不是和马力息息相关。
扭矩是什么,扭矩是曲轴对活塞的推力。(扭矩=力臂*力,力臂等于曲轴长度)
扭矩的测量可以百度下相关***,篇幅有限这里不多啰嗦了。

1活塞
2曲轴
3缸体
横在下面的轴叫横轴,活塞运动最终将转换到横轴的转动!

通过公式可以知道,扭矩收到曲轴力臂和缸内的推力决定。
曲轴力臂在发动机设计阶段已经确定。而推力由燃油燃烧后产生的力决定(缸内如何燃烧的小弟以后几期会介绍)
扭矩越大发动力的力气越大。
根据公式,那是不是扭矩越大马力就越大,动力就越好?
这个问题问的太好了!,理论上是这样的。
但遗憾的是扭矩和转速往往难以某些时刻是成反比的。
也就是转速越高扭矩会下降。
原因是因为扭矩推动活塞出现转速,但是转速太高,活塞压缩太快,会导致缸内然后燃烧根本来不及充分燃烧,没有办法充分燃烧自然就不能充分获得推力无法获得充分推力扭矩就下降了!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!这是物理极限没有办法。所以转速太高反而扭矩就下降了!!!!!!
如何去理解这个事情。
你把发动机想象成为一个自行车骑手,当你起步或者爬坡的时候你腿部力量起决定性作用。
而但你要以最高速骑车时,你的腿部转动的速度起决定作用。
但无论起步还是极速都是扭矩和马力的共同作用。
也就是忽略的哪个因素都不行(并不是某8说的什么发力特点,名词解释名词,估计他自己都没搞懂)
这时候你就能理解马力和扭矩是怎么作用了吧。
只要你骑过自行车,你一定就能理解为什么高转速你腿不能最大力量蹬车,也能理解为什么刚起步的时候你不能最快蹬腿速度。这就是扭矩和马力的关系。
哈哈哈哈哈,一切豁然开朗的感觉有没有。
到目前为止已经了解了什么是扭矩什么是马力
但是汽车产商公布出来的数据都是最大马力和最大扭矩
一位置发动机的极限是什么多少。
但是最大马力和最大扭矩出现的条件是苛刻的!!!!!!!!!!!!!!!!!
小弟认为最大马力和最大扭矩毫无意义
而是要看最大扭矩和最大马力的输出区间是否符合家用,符合大部分工况才有意义!
和热效率一样,日系鼓吹热效率非常高,但实际使用99%达不到那么高,再高也没有意义!
所以要看发动机的动力如何你除了看马力、看扭矩还要看一个重要的参数:动力输出区间也就是转速区间。
这才是问题关键
先看看看ES200的发动机扭矩马力转速区间
最大马力区间6600转一个点
最大扭矩202牛米是4000-5000转左右(数据)来自于之家的参数
小弟手工绘制了ES200的工况图
如下:


可以看到最大马力在6600才出现,这个日常驾驶根本达不到!!!!
而最大扭矩4000到5000,5000后衰减,
而日常使用95%情况下是4000转之内的。
所以ES200虽然标定了170马力202NM扭矩,但日常驾驶根本发挥不出来
2000-3000转会是日常最多的区间
此刻ES200的马力仅仅只有67-90马力
最大扭矩仅仅只有185NM-185NM左右。
这就是为什么ES200动力表现如此弱的根本原因!!!!!!!
下面小弟绘制了某品牌中功率20T的工况图与ES200的对比
如下:


图中绿色和红色分别是该20t发动机功率和扭矩输出区间,黑色部分是上图ES200的工况图
红色箭头是关键点
可以发现,
从1000转之后到1500转便出现最大扭矩350NM。
1500-4400转一直保持350NM最大扭矩
4200转-6200转一直保持最大220匹马力!!!
这个输出区间和参数和ES200比起来是泰斗级别的。
也是日常驾驶用到最多的区间。
据了解这个发动机带动1770kG的suv可以跑出6.8秒不可思议的成绩!!!!!


好了发动机的动力性能差不多就这些基本内容。
还得补充下,除了动力你还得看看油耗,油耗和动力比才是一个发动机是不是先进的根本标准。
当然很多发动机技术,爱好者可以去了解,比如闭缸,VVT,分增,喷射方式,增压等等。但看结果才是我们消费者关心的。
后记:
需要注意的是,目前为止我都只在描述发动机的性能,而不是汽车。
而汽车性能还要看传动效率。
也就是轮上扭矩和马力。
轮上扭矩,发动机扭矩经过变速箱、传动系统,再传递到车轮而获得“轮上扭矩”。也就是说——这个扭矩并不是引擎扭矩。其中最重要的原因是——经过传动系统之后,扭矩会被放大。而在变速箱齿比、挡位等相同数据的情况下,引擎输出扭矩越大,轮上扭矩就越大。
也就是说,引擎扭矩不是决定车子加速大小的直接因素,而且,它还要经过传动系统的放大效应,将引擎扭矩乘以传动比(传动比=变速箱传动比*终传比),才得到真正决定加速性能的轮上扭矩。
全完介绍完毕。
现在您会选发动机了吗?
谢谢大家,小弟说的不对海涵。
最后各位大侠觉得小弟的***要转载,请注明出处,尊重下小弟的辛勤的劳作。
小弟接下来还会科普混动技术、底盘技术、NVH等系列***
旨在帮助大家买到逞心如意的汽车!!!!!!

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小小小牧羊 关禁闭 已屏蔽
雪铁龙C4L
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2019-10-21 12:20 回复
东莞车友6653247 关禁闭 已屏蔽
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我想说,买雷克萨斯的不会要求动力很高,够用就好。这贴子应该发去bba论坛比较合适
2019-10-21 12:48 回复
smallfff 关禁闭 已屏蔽
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科普贴很好啊。
2019-10-21 13:01 回复
aqw58lyc6 关禁闭 已屏蔽
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用心良苦
aqw58lyc6 关禁闭 已屏蔽
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cc5753603 2019/10/21 12:48:07 发表在 板凳

我想说,买雷克萨斯的不会要求动力很高,够用就好。这贴子应该发去bba论坛比较合适

没看出来,这就是炒feng帖吗?
看看过下瘾 关禁闭 已屏蔽
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挺好的,了解一下
揭阳车友4099627 关禁闭 已屏蔽
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aslo1468 关禁闭 已屏蔽
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天天黑有劲没?
不带刀的索隆 关禁闭 已屏蔽
雷克萨斯ES
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    日系鼓吹热效率非常高,但实际使用99%工况都达不到,那么再高也没有意义
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    cc5753603 2019/10/21 12:48:07 发表在 板凳

    我想说,买雷克萨斯的不会要求动力很高,够用就好。这贴子应该发去bba论坛比较合适

    小马拉大车结果就是NVH特别差,谈什么舒适
    大胡子2002 楼主 关禁闭 已屏蔽
    沃尔沃S90新能源
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    欢迎积极讨论
    2019-10-22 10:29 回复
    大胡子2002 楼主 关禁闭 已屏蔽
    沃尔沃S90新能源
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    摇滚帝 2019/10/21 20:59:07 发表在 10楼

    日系鼓吹热效率非常高,但实际使用99%工况都达不到,那么再高也没有意义

    是真的,我有机会专门写一贴
    2019-10-22 17:00 回复
    哈里小熊 关禁闭 已屏蔽
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    不错 
    日照车友2594666 关禁闭 已屏蔽
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    你的所谓1500-4400转保持最大扭矩在现实上完全不能实现的,最大扭矩不仅要转速到区间,还有一个前提-节气门全开。而节气门全开的话,转速肯定不会这么低。
    donaldb 关禁闭 已屏蔽
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      contra1985 关禁闭 已屏蔽
      英菲尼迪G系
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      摇滚帝 2019/10/21 20:59:07 发表在 10楼

      日系鼓吹热效率非常高,但实际使用99%工况都达不到,那么再高也没有意义

      丰田混动的目的就是为了能让发动机转速恒定在阿特金森循环高热效率的转速区间然后用ecvt和电机调节速度和输出,达到完全理想状态可能性不大但正常行驶的状态平均热效率就是比一般燃油车高10%-15%左右。
      contra1985 关禁闭 已屏蔽
      英菲尼迪G系
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      adg87bto3 2019/10/22 17:48:14 发表在 15楼

      你的所谓1500-4400转保持最大扭矩在现实上完全不能实现的,最大扭矩不仅要转速到区间,还有一个前提-节气门全开。而节气门全开的话,转速肯定不会这么低。

      低转速节气门全开进气效率反而会比较低,不憋转速正常起步的话踩一半有时会比地板油加速反应更快。但是现在电子油门基本都有自动控制功能,起步时就算地板油节气门其实也不会全开。5毛们拿来说事儿的涡轮车最大扭矩区间在发动机空转时还是有可能实现的,但是行驶阻力越大离理想工况差的越远。上陡坡或者打死了方向给油的情况涡轮就会比平地直行更难起压,得需要更高转速才能运转顺畅。
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        bmtj 2019/10/23 12:30:07 发表在 19楼

        回复被删除。
        至少15楼明白实际情况和理论有区别,不像楼主一知半解的吹的还那么带劲,
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