功率与扭矩谁决定性能,这六大知识点你清楚吗

性能是每一位汽车产品消费者挑选爱车过程中都会考虑的因素,因此我们会关注发动机的各项参数以便挑选出最符合我们标准的车型。功率和扭矩作为关注度最高的两个参数,也是车企最喜欢宣传的内容,而功率党与扭矩党间的争锋也一直存在。

功率与扭矩谁在决定性能六大知识点解析真相-图1

这个情况同样出现在皮卡领域,如今的皮卡车型不仅需要满足车主的生产工作需求,更要满足其日常生活需求,那么功率和扭矩到底谁决定着我们爱车的性能?本文将通过“功率是做功效率”、“扭矩是物体转动时的力矩”、“功率和扭矩密不可分”、“被忽视的轮上扭矩”、“转速弥补轮上扭矩”、“高功率车型拥有换挡优势”六个知识点,向你揭示最终真相——功率掌控性能!

知识点1:“功率”——做功的效率!

功率与扭矩谁在决定性能六大知识点解析真相-图2

所谓功率,物理学上指物体在单位时间内所做的功的数量,是描述做功效率的物理量,在做功量相同的情况下,时间越短功率越高,日常生活中经常能够看到功率这一概念,微波炉、电冰箱、空调等家用电器上都会标注出功率,根据能量守恒定律,功率是永恒常量。

知识点2:“扭矩”——物体转动时的一种力矩

功率与扭矩谁在决定性能六大知识点解析真相-图3

扭矩则是使物体发生转动的一种特殊力矩,是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋势,力矩越大转动的趋势越大,以杠杆为例,一个一米长的杠杆,在一端施加200牛的力,产生的扭矩为200*1=200牛·米。汽车发动机也存在这样一个杠杆,发动机的曲轴、活塞和连杆组成的机构可以理解为一个变形的杠杆,发动机功率固定的条件下,扭矩与转速成反比,假设汽油燃烧释放出100牛的力,曲拐长1米,最后曲轴输出的扭矩就是200牛·米。

知识点3:功率和扭矩密不可分

功率与扭矩谁在决定性能六大知识点解析真相-图4

扭矩与功率之间的关系是功率=扭矩*转速/9550,扭矩就是功率的左膀右臂之一。这可以用一个简单的例子说明,比如需要搬100块砖,工人从1楼搬到5楼,一次搬20块砖(扭矩大),需要5个来回(转速低),每个来回用时5分钟,一共需要25分钟;如果一次搬10块(扭矩小)需要10个来回,但因为搬得少,走起路来很轻快(转速高),一个来回只需要2.5分钟,最后用时也是25分钟。

知识点4:被忽视的轮上扭矩

功率与扭矩谁决定性能这六大知识点你清楚吗-图1

在比较车辆性能时,我们习惯性探讨功率和扭矩的价值,却往往会忽视轮上扭矩这个概念。轮上扭矩是指引擎扭矩经过变速箱、传动系统放大,传递到车轮上的扭矩,这个参数真实的反应了汽车加速性能,轮上扭矩越大,可输出的驱动力就大,车辆起步、爬坡、加速才会更有劲,通过比较轮上扭矩就可以直观地衡量出发动机性能。对于皮卡用户而言,轮上扭矩更为重要,皮卡作为商用越野两用车,要考虑车辆的牵引力、通过能力等问题,看车辆在复杂路况下够不够“劲儿”,轮上扭矩影响着皮卡车型在使用过程中是否能爆发出足够的力量,完成拖拽、牵引、载货、越野等活动,就相当于人在进行搬运、登山等一系列体力活时,脚部有没有劲儿。

知识点5:转速弥补轮上扭矩

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我们将行驶中的车辆比作正在跑步的运动员,发动机的功率相当于运动员单位时间内跑动的距离;扭矩相当于肌肉爆发力;转速相当于步频;轮上扭矩相当于全身肌肉力量协调传递到腿部体现的作用力;而我们想要比较的性能相当于两人在比赛过程中的加速能力。

假设A、B两名运动员身高体重和身材等肢体因素全部相同,A运动员一小时可以跑20公里(功率),肌肉爆发力相对低(扭矩),最大步频较快(转速);B运动员一小时可以跑15公里(功率),肌肉爆发力相对高(扭矩),最大步频较慢(转速)。

运动员与汽车的一个不同在于,运动员加速往往处于一个相对较高的爆发力和步频情况下,以接近最大功率的效率进行运动,而汽车的转速和扭矩成反比,但基本情况相同。B运动员肌肉爆发力好,通过身体传递出的作用力大,就相当于在挡位和功率相同的情况下扭矩更大的车型在轮上扭矩中占据上风。

但B运动员在最高作用力下的步频低于A,在步频和作用的综合作用下,持续加速过程中A比B提速能力更好的,就相当于在接近或达到最大功率点时,功率低的车型会先到达最大转速,功率高的车型可以通过转速间的差距弥补扭矩的不足,使轮上扭矩追上并超越低功率车型。

知识点6:高功率车型拥有换挡优势

功率与扭矩谁在决定性能六大知识点解析真相-图7

此外,汽车与运动员的另一个不同在于汽车拥有变速箱,变速箱的作用就是通过调节齿轮比等因素,让车辆尽可能维持在最佳转速和扭矩区间。当车辆达到最大转速点时就必须换挡,换挡会导致轮上扭矩和速度的丢失,因为在换挡过程中动力被切断,阻力会阻碍汽车运动。在这一过程中,高功率车型此前利用转速差距积累的速度优势就会体现出来,同样损失速度的情况下,高功率车型每次换挡后的实时速度都更快。

真相只有一个——功率掌控性能!

功率与扭矩谁在决定性能六大知识点解析真相-图8

应用到我们的日常驾驶中,扭矩数值的根本作用是展示一款汽车的动力储备能力,可以在瞬间爆发出多大的能量,而具体加速能力是靠扭矩和转速综合计算出的实时功率决定。用一个更简单例子就是,A运动员平均速度比B快,但实际训练过程中可能在起步和中途匀速环节都比B慢,两人都一定会完成各自一小时20公里和15公里的目标。在时间接近尾声时,B保持平均速度就能完成任务,而A差的距离相对更多,此时A就需要快速提升速度以完成目标,那么A的加速能力和极速都会比B更更,肌肉力量并不能决定你跑多快,当它和频率结合后展现出的双腿工作效率才决定了你加速的水平。

不过我们并不能因此就否定扭矩的作用,扭矩是在功率背后辛勤付出的一个必不可少的要素,扭矩间接影响着车辆的实时功率,影响着我们的爱车在关键时刻能够提供多大的能量让功率进行选择。因此对于皮卡用户而言,当然希望自己的爱车可以同时拥有超高的功率和强大的扭矩,这样无论在什么情况下,都能轻松应对驾驶过程中出现的各种问题。

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