高速上跑120碼的速度,哪個車的轉數快?

120km/h時速巡航-什麼車的轉速最高

眾所周知汽車的執行轉速越低則油耗或電耗越低,降低巡航轉速則成為司機最關心的問題;然而固定車速對應的轉速是改變不了的,想要實現巡航低轉速只有在選車時進行區分,那麼究竟哪種車能實現低轉速呢?其實只要瞭解是什麼因素影響轉速即可。

發動機動力儲備

變速箱

一般認為變速箱前進擋越多則轉速越低,不能否認前進擋有這麼個影響,但決定轉速的核心因素還是發動機的動力;下面從排量、進氣方式、扭矩和馬力的關係解讀,來看一看動力的價值吧。

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扭矩與馬力

我們使用的計量單位為「公制馬力」,英文縮寫為PS,俗稱為“匹”。

1PS=75kg·1m/1s的驅動力,可以理解為能夠將質量為75公斤的物體驅動到每秒運動一米;在標準固定不變的前提下,2PS/75kg則為每秒運動兩米,0。5PS/75kg則為每秒運動半米,也就是說馬力越大車速才會越高。

不過車輛同樣以120km/h的時速行駛時,需要的馬力並不會相同;因為不同車輛的整備質量(空車重量概念)不同,車輛的風阻係數也會有很大的差異。比如1。5噸的轎車和1。7噸的SUV以相同的速度執行,顯然是後者實現相同車速需要的馬力大;然而有意思的是後者實現相同的車速即便需要大馬力,耗油量卻不見得會更高,這就要討論一下“扭矩和馬力”的關係了。

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先了解兩個公式:

扭矩×轉速÷9549=功率

功率×1。36=馬力

判斷車輛效能時往往用功率和扭矩,有些描述稱“某某發動機的功率是多少馬力”,這種描述是錯誤的;馬力可以用於計量功率但單位是PS,功率是kw,兩者可以換算但數值不相同。

功率可以理解為發動機每分鐘做功轉化能量、去除損耗之後的總和,轉速的概念指燃油汽車內燃機每分鐘曲軸的轉速,由於車輛使用的均為四衝程熱機,曲軸轉兩圈才會耗油做功一次;所以扭矩和轉速並不能直接相乘以得出功率,但兩者相乘的關係並沒有改變,於是還是扭矩大則功率馬力大、或轉速高也可以實現高功率和大馬力,兩者同步提高當然只會讓功率進一步的升高。至此應當可以理解哪些車的高速行駛轉速低了吧?答案當然是大扭矩的發動機。

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「扭矩」可以理解為內燃式發動機消耗燃油做功時產生的熱能,透過機械結構推動活塞往復運轉並帶動曲軸轉動,以轉動的方式輸出的機械能(動力)——單次做功的爆發力。參考以下兩臺發動機的引數吧,這是比較常見的正常標準。

1。5T 100kw/200N·m(1500~4000rpm)

1。5T 135kw/290N·m(1500~4000rpm)

往前退5~10年,1。5T的發動機基本都是第一臺機型的水平,後期隨著增壓器技術的不斷進步,以及高壓缸內直噴逐漸取代低壓多點電噴,功率扭矩都有了大幅的增長。由於扭矩和轉速是相乘的關係,那麼假設這兩臺發動機實現相同的車速都需要100馬力,這兩臺發動機的轉速會是多少呢?

撇開變速箱的傳動比不談,僅討論發動機的話,200牛米發動機的轉速為3510rpm、290牛米發動機的轉速為2420rpm……這就是差距。渦輪增壓發動機的特點是在最大扭矩不變的轉速區間內,比如上述兩臺發動機的1500-4000轉區間,單次做功的耗油量是相同的;那麼大扭矩1。5T每分鐘則為(3510-2420)÷2=545次,這是每分鐘可以減少的等量噴油次數,油耗也就會大幅降低了,所以扭矩真的是決定巡航轉速高低的核心因素,也是降低油耗的基礎。

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再來進行一次計算,將第一次對比勝出的1。5T-290N·m發動機,與一臺2。0T發動機進行對比又會是什麼結果呢?

假設這是一臺高效能發動機,動力引數為200kw/400N·m(1500~4000rpm),同樣實現100馬力需要的轉速會更低-「1755轉」,相比小排量“290T”則為(2420-1755)÷2=332。5次。雖說2。0T每次做功的油耗都要高於1。5T,這是不爭的事實,但是相同車速的每分鐘的轉速決定了每分鐘少做功“332。5×1。5T單次耗油量”,或者理解為1755÷2×2。0T單次耗油量、比2420÷2×1。5T單次耗油量,油耗實際可以更低。

這就再次說明了扭矩的重要性,對於家用代步汽車而言因限速極限不是很高,所以功率不見得需要多大,扭矩只要足夠大就能保證限速區間內理想的加速感並實現低油耗——對於汽油機而言,有趣的是扭矩只要足夠大功率也不會低,所以想要節油的效能車就選同排量最大扭矩的≥4缸機即可。

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變速箱對巡航轉速是否有影響

答案顯然是肯定的,理論上確實是「前進擋越多巡航轉速越低」。(但仍有前提)

變速箱用數字標準的前進擋有不同的功能,目前乘用車最高標準是【10AT】,也就是有1-10個前進擋;其數字越小則放大動力的能量越強,反之數字越大則放大車速的能力越強。實現的方式其實也比較簡單,數字小的前進擋“等於發動機透過離合器或變矩器驅動的齒輪小”,反之數字大則“驅動齒輪大”——從動齒輪反之,數字小從動齒輪大,數字大從動齒輪小。

這樣的描述可能不好理解,但透過可變速的腳踏車的“牙盤”就很好理解了;當前盤調整到最小、後牙盤調整到最大時,蹬踏板會感覺非常輕鬆,再爬坡時會高頻率的蹬踏板,即便是陡坡也能夠輕鬆盤上去並不覺得太累,這時候踏板的轉速就等於發動機的轉速,轉速高也沒有實現高車速、但是卻有充足的動力去爬坡。

當前盤調整到最大牙盤、後牙盤調整到最小時,蹬踏板會感覺非常吃力,轉速無法達到很高的標準;但是車速卻已經很快,這就是「前牙盤轉一圈即可讓後牙盤轉很多圈」——後牙盤轉速透過“大小組合”的齒輪比實現了放大,這就等於車速的放大;不過前牙盤每轉動一圈,要克服的是後牙盤轉動很多圈的“行駛阻力”,所以控制踏板才會感覺到吃力。

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反之“小大組合”的低速擋車輪則是前牙盤轉很多圈、後牙盤才轉一圈,後牙盤每轉一圈獲得的是前牙盤運轉多次輸出的能量總和(扭矩的倍數);所以狀態就是動力足夠強,但因後牙盤轉速低而無法實現高車速,為什麼要講解這個知識點呢?

行駛阻力的存在

這就是原因,汽車往往是動力越強的車輛使用的變速箱前進擋越多,1。5T普遍為≤7DCT/6AT,2。0T前驅車普通為7-9DCT或8-9AT,後驅車有10AT選項,排量再大一些也就是這個標準了。之所以這樣設定的原因很簡單,那就是1。5T發動機即便給它10AT變速箱,10擋能以非常誇張的比例放大車速,但放大車速的同時也會大幅降低發動機的轉速——低轉速小扭矩的組合輸出的功率馬力過低,無法有效克服行駛阻力反而無法正常駕駛,至此得出的結論是什麼呢?

高速上跑120碼的速度,哪個車的轉數快?

結語:決定汽車高速行駛轉速的核心因素是「發動機」,深入分析則是發動機的【扭矩】;小排量或動力較差的自然吸氣發動機不需要很多前進擋的變速箱,充其量到8AT也就算是極限了。在這個範圍內只有扭矩相當的前提下,變速箱的前進擋多一些才能讓轉速低一些。

燃油汽車隨著排量的逐步增大、也就是扭矩逐步提升,變速箱才有必要“加擋”;簡而言之就是發動機的標準決定變速箱的標準,發動機的動力標準決定巡航轉速,想要高速行駛低轉速的車,重點關注發動機即可。

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