最大扭矩是什么意思(扭矩和功率最简单易懂的解释)

讨论汽车性能的时候总会谈及最大扭矩,而且会谈到最大扭矩能在什么范围持续输出;但是扭矩有什么意义,它的大小能为车辆的性能带来哪些不同,它能峰值能持续在多大的范围内又有什么意义。

您怎么认为呢?

最大扭矩的「持续转速范围」是什么意思,持续输出有什么意义呢?


什么是扭矩

想要了解扭矩参数的意义,首先要懂得什么是扭矩。从专业的角度用各种术语解释会有些晦涩,咱们就用大白话来描述吧。

扭矩就是“单次做功爆发力”,做功是内燃机燃烧燃油产生热能(还有光能),通过热能推动内部结构中的活塞往下运行;而活塞又通过连杆和曲轴连接,所以活塞在气缸里的上下运转就能推动曲轴转动,参考下图。

最大扭矩的「持续转速范围」是什么意思,持续输出有什么意义呢?

每个气缸做功一次就会对曲轴产生一次推动力,这一次作用力通过曲轴连接的飞轮输出到离合器(或带动变矩器泵轮转动)就等于一次“爆发”。

这就是扭矩的概念,说白了蹬自行车的时候每一次腿部的发力也是做功,练习拳击的时候的每一个左勾拳右勾拳也是一次做功,区别只是消耗的是食物而已。

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扭矩有啥用

发动机的飞轮连接的是离合器,离合器通过一个动力轴连接变速箱,变速箱连接传动轴到差速器再到车轮。

这套系统是从发动机飞轮到车轮的刚性连接,是以转动的方式带动车轮转动再推动车辆行驶或倒退。

那么每一次做功爆发出的扭矩就会传递到车轮使其获得驱动力,扭矩的大小直接觉得车轮扭矩的大小。这样的描述应该能理解扭矩的意义了吧,不过还不是这么简单,车轮的扭矩实际为发动机功率的概念,因为变速箱会放大或调整扭矩或转速。

最大扭矩的「持续转速范围」是什么意思,持续输出有什么意义呢?

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这两张图片的动态演示很好理解,5挡是发动机驱动大齿轮带动小齿轮运转,发动机“慢慢等转”(低转速)但小齿轮却是高转速。这就是高速挡的概念,说白了就是放大车轮转速并仍让发动机以低转速运行,这样能节省油耗。

但是一档就是发动机转速很高但车轮转速却很低,不过车轮每一转的扭矩都会很强;因为小齿轮转一圈就要做功一次,小齿轮转很多圈大齿轮才转一圈,大齿轮和车轮的扭矩-「爆发力」必然很强喽。

这个知识点需要了解一下,因其为变速箱的功能。

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扭矩和转速的关系

变速箱是用于放大扭矩或放大车速并控制转速,不过油门控制的才是发动机的转速。

转速指曲轴每分钟转动的次数,汽车摩托使用的四冲程发动机曲轴转两次做功一次。而每次做功都需要耗油,也就是说发动机转速越高油耗越高。那么理想的状态是不是低转速也能爆发出大扭矩,即使是在高速档行驶中呢?

答案显然是肯定的,只是如何才能实现呢?咱们再看两张图片,第一张是自然吸气发动机的动力曲线,第二张是涡轮增压发动机的动力曲线。

最大扭矩的「持续转速范围」是什么意思,持续输出有什么意义呢?

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自然吸气发动机的动力曲线很有意思,其最大扭矩只能在高转速区间的某个节点达到峰值(最强爆发力),没有达到该转速或超过该转速后的扭矩都很小。但是涡轮增压发动机却能够在1500-4000rpm的转速区间维持扭矩峰值,这会有什么区别呢?

扭矩×转速÷9549=功率

功率×1.36=马力

公制马力单位为PS,1PS可以驱动65公斤的物体每秒移动一米,也就是75公斤力。汽车的重量不变,那么是不是马力越大加速就会越快,实现的车速也会越高?

反之在车速需求相同的前提下,扭矩越大是不是实现同马力的转速就会越低?答案是肯定的,因为扭矩和转速是相乘的关系,是“此消彼长”或“彼消此长”都能达到同一标准线的关系。

最大扭矩的「持续转速范围」是什么意思,持续输出有什么意义呢?

这就是扭矩的意义!

同样需要100马力的时候,270牛米能在1500-4000转之间维持峰值,它1500转就能输出57马力,再看看自然吸气发动机1500转的扭矩,它的马力才多大?相同转速的马力小了很多,于是只能提高转速到2400转左右才能有相同马力——转速高这么多油耗自然会高得多,这就是最大扭矩能在大范围维持峰值的意义,懂了吧。

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结语:相同排量的发动机的最大扭矩肯定的越大越好,而且持续转速范围也是宽一些才好;因为扭矩大就等于功率高且马力大,这是扭矩的意义。

至于涡轮增压技术不仅能实现峰值扭矩的持续输出,同时能以增氧的方式提高燃油的燃烧效率。内燃机热车时也不能充分燃烧,那么通过增氧的方式提高燃烧的速度,相同燃油转化出的扭矩自然会更大,所以涡轮增压成为了主流。

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