其他條件不變的話,一輛車50馬力500牛米,另一輛車500馬力50牛米,加速的時候會有什麼樣的區別?


有個東西叫做變速箱,這倆引擎的變速箱不可能用的一樣。 變速比得差100倍。

個東西叫做曲線。

發動機功率標的都是最大功率,但是什麼時候能達到最大功率是個問題。(我就當你的扭矩是恆定的)

根據公式 功率(kw)=扭矩(Nm) ×轉速(rpm)/9549。你那臺500馬力50牛米的發動機,達到500馬力(373kw)得在71,235轉才能達到。你覺得話多久才能達到這轉速?發動機轉速提升也是要消耗能量和時間的。 就算達到50馬力也得7123轉。

反觀隔壁50馬力的引擎712轉就達到了50匹的滿額輸出。

因為變速箱的存在,最後輪上的扭矩是差不多的。加速誰快就看誰能先發揮出最大的馬力。

所以可得,假設達到712轉比7123轉快,且程線性,那麼在這段時間內50馬力的車更快。但是超過這個範圍後一定500馬力的更快。

畢竟有變速箱這種東西,加速快慢只取決於誰能更快的輸出能量。


沒有這樣的發動機。測0-50,應該是50馬力的快,但再往上肯定是500馬力的快。500馬力50牛米的發動機轉速要好幾萬了,升轉速很慢。

我就直接複製我原來的文章內容了:

其他條件不變,則汽車加速能力取決於發動機輸出功率隨時間的積分!

這句話怎麼理解?為什麼不能用F=ma來計算加速度?F=ma這個公式有個前提,F要是恆力!高中所有習題都會強調「有恆力F作用於某物體」,但活塞發動機曲軸輸出的不是恆力,是有頻率的,活塞只在做功行程有動力輸出,而且做功行程也不是全程一個扭矩,爆炸最劇烈的時候扭矩最大,然後越來越低!飛機噴氣式發動機可以稱之為恆力,火箭發動機也可以,但活塞不是。

所以這題要從能量角度去解!假設某車從靜止加速到100km/h,用時t秒,動能增加了E。E全部來自發動機的功率輸出,如果活塞發動機功率輸出是一個恆定值P,則t=E/P。但是,活塞發動機輸出功率是隨轉速變化的,所以E=發動機輸出功率隨時間的積分。和扭矩沒有關係,當時提出F=ma、扭矩決定加速論的人,一是確實不懂,二可能是故意帶節奏!把扭矩做為車尾標的車企,兩個字「呵呵」。

再說扭矩:扭矩代表了活塞單次做功能力的大小! 其實就等於噴油量!這一次做功行程,油噴得多,扭矩自然就大;油噴的少,扭矩就小。但是,要結合轉速看,單次做功能力大,做功次數慢,幹活也不快!所以汽油機單獨強調扭矩,意義不大。

柴油機為什麼要強調扭矩?因為柴油機一般乾重活,比如驅動一臺超載的、100T的罐車坡道起步,如果曲軸輸出扭矩經過變速箱發大後,都不能克服阻力和慣性,那罐車根本動不起來!汽油機驅動的都是1噸到2噸的小車,基本不存在這個問題,但是有可能個別發動機低轉速扭矩低再加上一檔減速比選的小,導致手動擋起步困難!


首先大家要審題!這裡對比的是兩款原動機,而不是對比功率和扭矩哪個對加速更重要!

這個問題相當好,不過有些條件還是要限定住,才能繼續討論下去。

首先500匹50牛米和50匹500牛米必須是最大額定數值。

通過換算可知,50牛米最大扭矩要達到500匹,轉速必須去到70213轉!

超過7萬轉,內燃機一定是沒戲了,電動機倒是有!不過要在70000轉能輸出368千瓦的功率,說實話我沒看到過這樣的電動機。

這是超過70000轉的電機,功率27瓦

接下來是50馬力500牛米,額定轉速是702轉,內燃機的話,船用柴油機倒是可以有,不過這尺寸麼……

怎麼看都不適合裝在車裡對吧(圖片只是舉例低轉高扭內燃機的尺寸,通常不適合安裝在普通意義的家用乘用車體系中)。

50馬力,也就是36.8千瓦配500牛米的電動機倒是一抓一大把。

好了,看下來符合這個數據的內燃機是沒戲了,我們就以電動機為例來展開吧。

我們先看50馬力500牛米的伺服電機,他的功率扭矩轉速曲線是怎麼樣的。

上圖為額定轉速1000轉電機的扭矩曲線,可作為電動機動力輸出曲線的參考。

題主的電動機可以在0轉輸出最大扭矩500牛米,直到額定轉速702轉以後,為恆功率輸出,直到約2500轉以後功率開始衰減。

如果以普通乘用車車輪225/55r17,周長約2米來計算直聯電機輸出軸轉速,則額定最高功率時的時速為84.2公里每小時,轉速為702轉。如果以最大恆功率轉速為2000轉計算,則最高時速為240公里每小時。

結論是在01這一段時間內,軸上扭矩約等於500牛米。最大功率出現在84.2公里每小時,為36.8千瓦。

然後我們看瘋狂的70000轉電機。如果需要超過500牛米電機,則要在84.2公里每小時轉速超過7000轉纔可以做到36.8千瓦的輸出功率。直聯狀態下,84.2公里每小時的轉速約為702轉,對於僅50牛米的電動機,輸出功率僅為3.68千瓦。

如果直聯,顯然做不到這個轉速,通過計算,一個1:10的減速箱可以滿足需求。

朋友們發現了嗎?1:10減速箱一上,是不是減速箱輸出軸的初始扭矩及功率,和500牛米50馬力的電機扭矩值就一樣了?這樣50牛米的電機同樣可以達到500牛米電機的加速水平!

但是有兩個問題!

第一,題主針對的問題裏不能有減速箱這種東西存在,這樣會破壞電機之間比較的公平性!

第二,退一萬步講,一個減速箱再精密,一定會有機械損耗,這樣,同等輸出扭矩傳輸到輪軸上,必定不如直聯的扭矩大。

好了,我想說的差不多就這些了。目前電動車市場,普遍採用較高的最大扭矩電機,突破額定轉速後轉為恆功率輸出,這樣可以獲取較快的01數值,就憑這一點,我想已經足以說明扭矩和功率,對於車輛加速時哪個因素更重要了。

另外,如果加入了扭矩爆發曲線,傳動鏈,行走系統,風阻等外界因素,是不能說明原動機的扭矩和功率在加速中哪個起決定性因素的。

所以要是有人說內燃機馬力比扭矩重要等話題,可以繞道了,因為內燃機在0轉速時無法直接輸出最大扭矩。也就無法參與到,發動機功率與扭矩,哪個對加速能力影響大的論題了。


看扭矩曲線的,你要想影響加速性能是如果讓車子達到一定的速度,在這個速度上車子是有動能的,而動能是每一個時刻發動機所做的功率疊加到一起的結果,所以單純討論馬力和扭矩影響加速性能沒有太大意義,而是把方向放在單位時間所做的功有多少

最近專門寫了篇文章關於這個問題的,請戳下面鏈接https://zhuanlan.zhihu.com/p/73058464


我來說兩句:

樓主的問題有點問題:)。

1、如果條件不變,我的理解即環境,車重等等;

2、力、力矩、扭矩、馬力到底什麼關係?Whats your problem?

其實,他們之間有關係,但也不相同,聽我叨叨講來。

力:是對物體的作用,例如1kg=9.8N(注意,這時候力僅與物體有關係,與時間、空間沒有關係。)。如地上插了一根1米的木棒(不考慮其自身重量),在其徑向方向上加1N的力。

力矩:其實也是一個靜止量,但它關聯了一個物理量,長度。比如,一個長1米的木棒插在O點地上,這時候對其徑向上加1N的力,則其力的作用對O點產生了1Nm的力矩。

扭矩:有意思的來了,我們常常說什麼汽車扭矩多大,什麼什麼的。這扭矩和力矩有啥關係?

假設我們將這根木棒以O點為中心使其可以旋轉,仍然是力的大小,作用點方向不變。那麼其必然繞著中心點旋轉,如果僅考慮空氣阻力,這1N的力將使這根木棒沿中心點的轉速越來越大,直到…其力平衡保持一個均轉速運動。如果我們假設其平衡轉速為1r/min,那麼此時的扭矩即為1Nm

功率(1kW=1.36馬力):啥是功率?功率P=轉速n*扭矩T/9550。

功率P,單位kW;

轉速n,r/min;轉/分;

扭矩T,Nm;

到這裡我們知道了從力到功率的全過程。

3、現在開始答題:What』s your problem? 你這沒有轉速,怎麼聯繫扭矩和馬力?

算了,簡單做答如下:

3.1 假設500Nm,50PS(KW)吧,好算些。使性能圖如下。

這發動機剛剛的,配合變速箱應該性能不錯。

3.2 50Nm,500KW。性能如下。

嗯,這發動機無敵了。但油耗肯定高的不能看,10W轉,唉天才設計。

3.3 那到底那個快呢?這時候需要請出變速箱。為了保證車輛的性能,我們可以選擇不同速比。為了便於計算我們將第二臺發動機通過變速箱將轉速減小10位,扭矩增加10倍,那麼會怎麼樣呢?

那呢,你沒有看錯,是的。通過變速箱500PS可以變的更加強勁。加速性高速性均優於500NM,50KW。

結束語:所以說,扭矩與轉速和功率是三兄弟,不能分開講,不然沒有辦法比較。本例僅通過直觀的方法說明這個問題。其實對於樓主的問題還是無法解答的。


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