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汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

汽車的加速效能是由功率決定、還是由扭矩決定?這個問題一直被很多車友所討論,產生的爭議也一直不斷;那麼汽車的加速度到底是由功率決定、還是扭矩決定?其實答案很簡單,汽車的加速效能是由功率決定、確切的說某時刻的加速能力取決於發動機在該時刻下的功率輸出能力!

汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

單位時間內的功率輸出、決定了加速度的大小,這是標準、純粹的物理知識,無論是在高中物理課本、大學物理課本中,能決定加速度的單位有且只有輸出功率;但為何很簡單的物理知識,卻在汽車逐漸普及的過程中逐漸變味了呢?原因就在於渦輪增壓發動機全面普及、4s店強調低轉速下扭矩強大的好處(好處的確是實實在在的),其次強大的低扭特性會讓功率輸出更靠前、使得車子頭段加速能力變強!

汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

加速度到底是在比什麼?

首先問一句、發動機是如何運轉的?這個問題當然很簡單,內燃機依靠燃燒燃油產生的能量(爆炸)推動活塞做功,簡單點說就是化學能轉換機械能的過程;那麼是不是在單位時間內燒的油越多、做的功越多、加速度就越強?答案是肯定的,單位時間內做功越多、加速度越強,無論汽車、飛機、火車甚至腳踏車都是如此,腳踏車想要提速快在單位時間內就必須是更大的勁、蹬出更多的圈速,這就是單位時間內、要做更多的功!

汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

現在我們明白了單位時間內做得功越多、該單位時間範圍內的加速度越強(在重量、傳動比、空阻一致的條件下);那麼也反問一句,單位時間內做功的多少是什麼?單位時間內做功多少就是功率,這是物理上對功率的標準定義(不難理解對吧)!既然單位時間內做功多少、影響該時間範圍內的加速度快慢,那麼說發動機在單位時間內輸出功率的大小、決定加速度的大小是否成立?結論是完全成立的!

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一定要區分峰值功率與單位時間內的輸出功率!

在上文中鄙人提到,某時刻下的加速度、由該時段的輸出功率決定(而非扭矩、後文會證明),而並非極限功率;極限功率大、起步階段能輸出的功率可以很小,同理極限功率可以不大、但起步階段能輸出的功率可以不小(比如1。4T、1。5T對比2。5L),無論峰值功率是大、是小,起步階段輸出功率大、起步階段提速就快;那麼加速度的快慢其實就是單位時間內(或某轉速區間內)、發動機輸出功率的大小!

汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

那麼扭矩在發動機輸出功率中扮演了什麼樣的角色?

功率=(扭矩*轉速)/9550,9550為常量

這是功率輸出標準公式;從這個公式中我們可以清晰的看出,發動機輸出的功率由扭矩與轉速的乘積決定,也就是說轉速、扭矩一個都不能少,其次獲得高輸出功率的關鍵並不僅僅是要靠高輸出扭矩、快速攀升的轉速同樣重要;那麼扭矩強大的好處是什麼?可以讓發動機在更低的轉速範圍下、輸出更強的動力!道理簡單空有強大的峰值功率、初段釋放不出來也是白扯!

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而強大的扭矩輸出、恰恰就彌補了發動機在低轉速區間功率輸出不足的窘境(自然吸氣的尷尬);比如某1。4T機器(扭矩平原是從1750-3000,這叫扭矩平原、意義是地板油狀態下這個轉速範圍可以輸出該機器最大扭矩,而非狗屁介入轉速範圍!不怕不懂、就怕亂解讀)、250nm、150匹,某2。0L自吸擁有178匹(峰值)、210nm,為啥這2。0L自吸提速不如1。4T?真的是因為扭矩差所導致的麼?

汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

2。0L的凱美瑞為何提速不如1。4T的邁騰?

當然兩車重量、空阻、變速器皆有差異,不過關鍵還在於功率輸出的特性上!

1。4T:在1750-3000轉區間內能輸出峰值扭矩250nm(前提是地板油),峰值功率只有150匹

2。0L:只有在4400轉時才能達到最大扭矩210nm(地板油),峰值功率178匹!

那麼兩者同時踩下地板油、起步提速又該如何比較?答案很簡單同時踩地板油、假設兩者轉速攀升一樣快,起步一瞬、轉速達到了2000轉!

1。4T輸出功率=250nm*2000/9550=53kw

2。0L輸出功率=150nm*2000/9550=31Kw

汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

所以結果顯而易見起步階段、1。4T發動機更強大,但依靠的僅僅是這個階段1。4T扭矩強大麼?實際結論是1。4T之所以強大,是因為在2000轉時輸出了53kw,而在同樣的轉速下2。0L自吸才輸出了31kw,表面上看是在比拼扭矩大小,本質是在比拼輸出功率;而低轉速下的扭矩特性、是決定低轉速下功率輸出是否飽滿的關鍵;大概在5000轉後、2。0L自吸可以獲得比1。4T更大的加速度,而此時早就被1。4T車子甩開距離了!

汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

功率除了依賴扭矩、還可以依賴轉速

如果說扭矩真的可以決定加速度、那麼鄙人要舉一個反例了;那就是3。7LQ50對比2。0T的ATSL,Q50扭矩峰值350nm、而ATSL扭矩峰值高達400nm,雖然這種比較有點以大欺小,不過按照扭矩決定加速度的奇葩邏輯排量又算什麼呢?可結果是3。7LQ50可以輕鬆秒掉ATSL(皆素車,別抬槓什麼改裝、就像誰不能改裝似的)!

2。0T:在2900轉進入扭矩平原400nm、峰值功率280匹

3。7L:在5300轉左右達到350牛米、峰值功率350匹

汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

既然ATSL峰值扭矩400牛米、為何跑不過峰值扭矩只有350nm的Q50(或G37、甚至是大眾R36)?道理很簡單,VQ37HR的扭矩輸出雖然不太理想,但擁有超高的轉速、以及超快的轉速攀升能力,比如同樣地板油踩上1秒、VQ37HR能到5000轉以上(鄙人實測約為1。4秒,懷疑1秒達到5000轉是不是370Z上的VQ37呢),而相同的時間內、2。0T只能踩到3200-3500轉左右,那麼此時的對比應如下。。。

3。7L輸出功率=350nm*5000轉/9550=183千瓦

2。0T輸出功率=400nm*3500轉/9550=146千瓦

所以這就是ATSl雖然擁有400nm的峰值扭矩提速卻依然不如Q50的原因!現在能看出提速比什了吧?提速比的當然不是扭矩,而是輸出的功率,而輸出功率的大小則由扭矩與轉速構成,空談扭矩大小、沒意義;一腳破5000的轉速依然能輕鬆扭轉幾十nm的扭矩劣勢;所以提速真的不看扭矩、只能看功率的輸出,某一階段功率輸出強、那麼加速度就更大,前、中、後段(全段)功率輸出都強那麼全程加速度都更大!

汽車的加速度取決於功率還是扭矩,加速度真的由扭矩來決定麼?

所以扭矩決定不了加速度、扭矩只能改變了功率的輸出特性,功率接近的自吸與渦輪增壓機對比,為何自吸提速不如渦輪增壓?原因在於低轉速下扭矩的孱弱、導致自然吸氣在起步、提速階段(頭段)能釋放出來的功率少,表面看輸在低轉速扭矩不足、本質上還是輸出的功率不夠!所以朋友們看待提速問題不要盯著峰值功率、峰值扭矩看,而是要考慮各個階段扭矩、功率的輸出情況,更不要把扭矩、功率畫界限,這是令人啼笑皆非的邏輯!既然功率=扭矩*轉速,那麼功率不就是乘上轉速的扭矩嘛、對吧?在轉速一定的條件下,扭矩與功率是成正比,比輸出扭矩大小、本質就是在比輸出功率!所以輸出功率的大小決定加速度的大小!