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汽车加速能力取决于发动机输出功率随时间的积分!

这句话怎么理解?为什么不能用F=ma来计算加速度?F=ma这个公式有个前提,F要是恒力!高中所有习题都会强调「有恒力F作用于某物体」,但活塞发动机曲轴输出的不是恒力,是有频率的,活塞只在做功行程有动力输出,而且做功行程也不是全程一个扭矩,爆炸最剧烈的时候扭矩最大,然后越来越低!飞机喷气式发动机可以称之为恒力,火箭发动机也可以,但活塞不是。

所以这题要从能量角度去解!假设某车从静止加速到100km/h,用时t秒,动能增加了E。E全部来自发动机的功率输出,如果活塞发动机功率输出是一个恒定值A,则t=E/A。但是,活塞发动机输出功率是随转速变化的,所以E=发动机输出功率随时间的积分。和扭矩没有关系,当时提出F=ma、扭矩决定加速论的人,一是确实不懂,二可能是故意带节奏!把扭矩做为车尾标的车企,两个字「呵呵」。


谢邀。

学过高中物理学的都明白,毋庸置疑,动力性就是看功率。举个例子,美国航母20万马力,你关心他的扭矩是多少吗?

那么为什么汽车我们很关心扭矩呢?因为大家在路上95%以上的时间都不需要发动机输出最大功率,那么决定动力品质的就是扭矩了,这里不光关系到最大扭矩,对涡轮车来说更要关注扭矩平台。

这是早期大众2代EA888系列2.0T发动机特性(6代迈腾2.0T)

可以看到从1800到5000都可以输出最大280NM,这期间功率爬升几乎就是线性的,所以如果不换挡(恒定传动比),你可以认为在1800-5000,这台发动机可以保证牵引力恒定,这是很漂亮的动力曲线,开起来轻点油门转速只要爬上1800就能开启最大推力(也就是加速度),输出最大功率在5000-6000转,也就是为保证最大出力需要将发动机转速保持在5000-6000之间。

而奥迪具备AVS的3.5代EA888,9代A4L2.0T低功率发动机虽然只有190P,但可以在1450-4200提供320NM的强大扭矩,巡航转速也就1000转,轻点油门就开始输出320NM,常用速度区间的加速感受更加凌厉,更可怕的是奥迪这款发动机最大功率输出转速是4200-6000,1800转的功率平台!,变速箱不用频繁换挡来保持最大输出。只能说这款2.0T发动机潜力太大了,在高功率版本上输出252P,370NM还能很好的平衡动力和燃油经济性,而在190P的低功率版上完全是在4200开始给涡轮主动泄压防止功率输出太高而已。

而再看看本田冠道1.5T,最大功率193P,需要5600转才能输出,最大扭矩只有243NM,要2000-5000转,如果要保证一个最大加速,低速看扭矩时243NM在2.0T面前完全不够看,高速顶著最大功率输出时,需要变速箱始终维持在5600转左右,而且没有功率平台,日常驾驶也要经常拉高转速才能获得相应的动力,相比大众奥迪的从容不迫,搞下立判。(当然这并不是说本田发动机技术不行,而是用1.5T打2.0T确实不行)


说了多少遍了,决定汽车最大急速跟汽车最快加速度的都是功率,功率,功率。

功率是什么,功率是扭矩x转速,同样的转速功率大扭矩必然大反之亦然,发动机扭矩可以参考,但不是衡量一辆车加速度的唯一标准,毕竟还有变速系统跟终传比呢。功率大扭矩小转速来凑,功率大扭矩也大就是柴油机特性转速很低了,这两个值生为一体,不可分割,所以单纯的讨论动力看扭矩还是功率太肤浅。


发动机看功率。发动机的扭矩跟车轮上扭矩没有直接关系。

只有功率是代表了输出能量大小,扭矩单独提出来没意义,也跟你的动力表现没有直接关系。发动机出来的动力需要经过变速箱,还要看主减速比(其实还要看车轮直径)能量在每一个地方转速扭矩都不一样,每一个节点都有换算关系。

发动机的缸就像个杯子一样圆柱体。在相同的排量下,发动机可以有两种取向的设计。短行程大缸径(杯子矮但胖), 长行程小缸径(杯子高但是瘦)。 单就发动机本身,相对的来说,短行程大缸径的发动机,高转速平稳,反应敏捷转速攀升快,低扭不好。而长行程小缸径低扭输出好(因为低速扭距输出需要大的做功行程),但是反应钝,后力不足。

冠道1.5T发动机具体我不清楚也懒得去查,不过从特性来看应该是偏短行程发动机。但发动机这样的区别,也不一定就决定了车的表现。冠道我还没开过,同系发动机的CRV开了,很轻盈的车,低速动力很舒服。

发动机扭矩谁最强?货车发动机!


先上BSFC图,上图BEMP为20bar的时候对应320Nm扭矩。

左边是三代EA888,右边是三代EA888B循环版(所谓的三代半)

右边是本田的1.5T

EPA给L15B7做的BSFC

对一下这三个引擎1500~2000rpm时能有比较好效率时的扭矩有多少。开D档的时候发动机会尽可能选择当下(考虑档位,扭矩/功率需求等)尽可能高效率的扭矩。

ref:

EPA的BSFC图来源

Combining Data into Complete Engine ALPHA Maps | US EPA?

www.epa.gov图标
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