小汽车低扭放大的机械原理,究竟是怎样的?

如题所述

关于发动机的关键联想词基本为上述五组,想要选择到低油耗高性能的发动机,首先要了解马力功率与扭矩的关系,其次是NA与Turbo的低扭爆发力与马力和油耗的关系,本篇尝试以“童话语言”进行最通俗易懂的讲解。



马力

国内常用的马力单位为米制马力,其单位为【PS】。1PS的概念为驱动75公斤重物,实现一秒移动一米的动力具象化的概念。假设物体为75公斤固定标准不变,那么2PS则可以实现一秒移动两米的高水平,这点说明了马力越大车辆的性能就会越强,因为汽车车身的重量是恒定不变的,所以优秀性能的汽车需要大马力。



马力与功率的关系很好理解,这只是两个不同的计量方式(单位)。功率的单位为【kw】(千瓦):1×1.36=1.36PS。这就是功率马力的换算关系,实际用哪种方式标注都没有差异,只是马力似乎更容易理解而已。不过功率并不是恒定不变的数据,影响功率高低的因素有两点,分别为转速和扭矩——功率的概念是发动机一分钟内输出了多少次扭矩,而扭矩也不是固定不变的。



扭矩的概念:发动机做功一次输出了多大的力量,比如做功一次输出150N·m(扭矩单位),一分钟分输出1500次,按照(转速×扭矩÷9549=kw)的公式计算,其1500转的输出功率则为23.56kw,再乘以1.36则等于32马力。

扭矩并不是单纯作为衡量发动机性能强弱的参数,但是“扭矩+转速”则能够成为衡量标准。



假设这是一台2.0T高性能的直喷增压机,其最大扭矩为400N·m;在1500转时由于转速较低导致进入发动机内部的空气量较少,于是喷油量也会比较小,结果则是混合油气燃烧后产生的扭矩就是150N·m了。但是在2500转时发动机进气量大很多,喷油量随着进气量的调整则达到了高标准,此时大量的燃油混合空气燃烧则能产生400N·m的峰值扭矩,套用功率计算公式则为(400×2500÷9549)×1.36=142马力。



单纯看扭矩的参数,2500转与1500转的差距为350N·m,单一数据并不能说明什么;但综合转速计算得出的马力差值却高达110PS,也就是能驱动75公斤物体在一秒内移动68.18米的大幅动力领先了。所以大扭矩可以作为判断发动机动力强弱的第一参考,但综合转速分析在哪一范围内才能爆发大马力才是重中之重,这就涉及到低扭爆发力与两类发动机的知识点了。



低扭爆发力
    NA自然吸气发动机-很差T涡轮增压发动机-很强

所谓的自然吸气指利用发动机运行时产生的负压吸力,从进气管道依靠正压撞风和负压吸力同时吸入空气。而提升负压吸力的方式只能是提高发动机的转速,且吸入的空气是常压标准的空气——空气中的氧浓度为20.95%,这是最正常的常压燃烧方式,产生的热能会相当低。比如某3.5L发动机的最大扭矩为350N·m,但因为常压助燃需要到4000转才能达到最大扭矩,而在之前则是1000转100N·m,2000转180N·m,3000转260N·m,4000转350N·m的标准。



涡轮增压发动机指利用涡轮增压器压缩进入发动机内部的空气,空气含有的各类分子不会减少,但在被压缩后则等于1.2升的空气变成了1.0升(假设),但1.0升的空气中含有1.2升空气的氧分子,知识分子间隙被压缩导致体积变小而已。压缩空气中的氧浓度高于常压空气,氧气的浓度提升会增加能量分子的运动强度,也就是消耗相同的燃油可以产生更大的扭矩,并且持续的增压可以保证扭矩始终维持在最大标准。



比如上述2.0T增压机,其最大扭矩可以达到400N·m,并且能够在2500~4000转之间稳定峰值。那么这台机器的各个转速的扭矩则约为1000转130N·m,2000转350N·m,3000转400N·m,4000转400N·m。现在再套用马力计算公式会得出什么结论呢?标准答案:小排量的2.0T发动机在各个转速范围内的输出功率(马力)都比大排量的3.0L更大,尤其是中低转速范围内的输出扭矩有极大的超越,这就是叫做“低扭爆发力”强了。而内燃机转速越低耗油量越小,所以能在低转速区间实现理想输出马力的涡轮增压汽车才会更加省油,这就是NA已经被淘汰的原因,目前也只有一些低端车或情怀车还在使用。

总结:马力与功率的最大值可以判断发动机的性能,扭矩的大小与低转速扭矩输出能力决定了油耗,同时也决定了低转加速过程中的效率(体验)。选择发动机应考虑直喷技术的1.5T/2.0T排量,这是目前主流的标准。

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第1个回答  2021-03-08
小汽车低扭放大是指通过改变齿轮齿数比,使小齿轮与大齿轮啮合,达到低扭矩放大的目的。另一个车轮通过制动打滑的车轮,限制转速来获得扭矩,这样可以做功的车轮就可以获得扭矩,让车辆脱离困境。
第2个回答  2021-03-08
根本的原理就是通过改变齿轮的齿比,小齿轮和大齿轮啮合实现低扭放大的目的, 通过刹车给打滑的车轮制动,限制转速的办法让另一边车轮获得扭力,这样能够做功的车轮就获得扭力,使车辆脱困。
第3个回答  2021-03-09
汽车的低扭矩放大是指通过改变齿轮齿数比,使小齿轮与大齿轮啮合,达到低扭矩放大的目的。另一个车轮通过制动打滑的车轮并限制速度来获得扭矩,这样能做功的车轮就能获得扭矩,使车辆脱离困境。
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