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发动机的功率和扭矩,两者谁决定车子的加速

以下是小弟的拙见,给新手普及一下知识,望各位大神就莫喷

网上普遍流传的说法是,功率决定最高速度,扭矩决定加速性能。

学过物理的都知道,能量是守恒的。

假设有两辆质量相同的车同时从0km/h加速至100km/h,他们所需要的能量是一样的。

从这方面看只要发动机功率大,那么单位时间做的功就多,所以拥有功率大的发动机的汽车能在更短时间内达到100km/h的速度。

但是很多人(包括以前的我)搞不懂的是市面上很多搭载拥有更大功率的发动机的车0-100km/h加速性能却不如拥有一些功率较小但是拥有更大的扭矩的车。举个例子,

雅阁车重1510kg,迈腾车重1480kg,两者车重相差无几

如上图可以看出,雅阁搭载的发动机的最大功率大于迈腾,但是最大扭矩却不如迈腾,按照能量守恒,应该是雅阁0-100km加速更快,但是实际情况却是:

迈腾0-100km/h加速时间为:10.3秒

雅阁0-100km/h加速时间为:11.64秒

为何有这样的现象,是因为我们看到的只是发动机的最大功率,实际在加速过程中,迈腾发动机做的功要大于雅阁发动机做的功,

下面看发动机功率的计算公式:

功率=系数x扭矩x转速(系数=9550)

迈腾的最大扭矩转速是1750-3500均能爆发最大扭矩,在此转速范围内扭矩均为220NM

假设雅阁在1750-3500转速的扭矩均为最大扭矩189NM

那么迈腾的在1750-3500转速下的功率为:

迈腾功率=系数x转速x220NM

雅阁在1750-3500转速下的功率为:

雅阁功率=系数x转速x189NM

(在这里系数是9550)

显然在1750-3500转速范围内,在相同转速时,雅阁发动机输出功率不如迈腾发动机。

当然这只是一方面的因素,还有变速箱等因素也让雅阁0-100km/s加速不如迈腾

所以实际上仍然是输出功率决定车子的加速

那怎么样才能做到让雅阁0-100km/h加速快于迈腾呢?

下面让我们假设一种理想的情况

雅阁和迈腾起步开始就以各自发动机最大功率转速运行,那么雅阁0-100km/h提速必定是快于迈腾的

(以下假设是基于理想情况,即变速箱等不损耗动力)

假设雅阁和迈腾均以36km/h的速度行驶,假设它们的车轮半径均为33.2,那么它们轮子的周长为2πr=2x3.14x33.2=209cm=2米

36km/h=10m/s

那么轮子的转速为10/2=5圈/秒=300转/分钟

雅阁发动机在转速为6300转/分钟时有最大功率115KW,此时扭矩为174NM

迈腾发动机在转速为5000转/分钟时有最大功率96KW,此时扭矩为183NM

雅阁的轮上扭矩为

174×(6300/300)=3654N≈365公斤

迈腾的轮上扭矩为

183×(5000/300)=3050≈305公斤

雅阁拥有365公斤的推力,迈腾拥有305公斤的推力,此时雅阁拥有更大的加速度。

假设变速箱任意匹配,输出功率大的发动机总能匹配不同的变速箱输出更大的扭矩,所以说输出功率才是决定车子的加速性能

网上流传的扭矩决定加速,功率决定最大速度的说法其实不妥。

一般我们购买车子,如果多数在城市市区中行驶,低速的情况较多,那么买在低转速下扭矩较大的车比较好,因为根据公式,在相同转速下,扭矩大的车输出功率大,所以低转速扭矩较大的车说明发动机在低转速时输出功率较大,因此在低速的情况下加速性能也就更好。

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2013-06-03

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