人文艺术 > 汽车发动机的两个参数马力和扭矩,哪个更能体现动力性?

汽车发动机的两个参数马力和扭矩,哪个更能体现动力性?

2020-10-31 14:04阅读(61)

汽车发动机的两个参数马力和扭矩,哪个更能体现动力性?:谢邀。 马力。这也是很多车迷难理解以及最容易起争议的一个话题,也正常,因为发动机扭矩决定加速性这种

1

谢邀。

马力。这也是很多车迷难理解以及最容易起争议的一个话题,也正常,因为发动机扭矩决定加速性这种谬论经常还被很多媒体提到。

举一个很简单的例子就可以反驳发动机的扭矩决定汽车动力的这样观点:相同的汽车,两辆功率扭矩相近的发动机,一台扭矩更大,另一台功率更大。扭矩较小的一台发动机可以选择更大一点的传动比,从而使输出到轮子的扭矩更大。发动机的最大输出扭矩并不能决定汽车的加速性能,通过改变速比可以来获得不同的到轮边的输出扭矩

可以这样简单理解功率和扭矩:

1. 扭矩在转动坐标系变换(换挡)的情况下是变换量(根据齿比的变化反比例变化),而功率是坐标系变换的不变量。

2最大功率决定最大动力,扭矩决定最大动力的可用性

比如像上图,同样的车重,变速器一样,配备下面的两个发动机,红色的发动机在大部分转速/车速范围内有更大的功率,其动力性会更好。

语言组织能力有限,希望能帮助题主理解!之前有业内某媒体人做过一期关于功率和扭矩的视频,讲的更详细充分,题主也可以上网搜一下看看。

车友会群主,玩越野,玩飘移,利用休息的时间亲自码字,用通俗易懂的文字回答车主的各类问题,认为有用的请点赞并关注,想发私信提问的也可以一对一解答!

2

扭矩大的好处:低速和起步、爬坡有力。马力大的好处:高速行驶有力,不会觉得发动机光吼车子不跑。所以一款发动机,两样都大最好,当然这样的车子也比较贵,预算不足就看用车环境选择,普通家用个人觉得还是优先选扭矩大的吧!

3

从事汽车动力系统开发工作十余年,回答这个问题在合适不过。发动机主要参数有两个:功率和扭矩。扭矩决定车辆正常行驶时加速度,而功率决定车辆极限情况下加速度。“汽车概况”帮助大家分析一下!

现在我们大部分人说所的动力是指车辆正常行驶时的加速能力,也就是发动机转速在4000rpm以下的动力,而决定动力的主要是车辆轮胎受到的扭矩,扭矩越大,轮胎产生的角加速度越大,汽车加速能力越好!在变速器和轮胎一定的情况下,车辆的轮胎的扭矩直接与发动机输出扭矩有直接关系,所以在正常驾驶时,车辆的加速度直接通过发动机扭矩体现!

而我们通常看到的一些汽车百公里加速时间很快,这主要是由发动机功率决定的。一般情况,我们测量汽车百公里加速时间时,都是地板油,加速时发动机转速特别高,基本都在4500rpm以上换挡,发动机功率越高,在发动机高转速情况下,发动机扭矩也就越大,毕竟功率P和扭矩T之间有对应关系式:T=9550P/N,在高转速时,P越大,扭矩也越大!但是这个工况下,大部分人用不到,我们基本上对发动机扭矩需求比较多!

所以,现在的汽车,带涡轮增压的发动机,动力加速感更强,主要是涡轮增压发动机在转速1500~4500rpm区间可达到最大扭矩,而自吸发动机最大扭矩随着发动机转速关系,先增加后减小,呈现出的动力感更线性,但爆发力偏弱一些!

关于汽车动力方面的知识,如果有任何疑问,可以关注并咨询“汽车概况”!

“汽车概况”作为专业的汽车平台,只回答专业的汽车问题,欢迎大家关注!

4


体现车子的动力性?这个动力性鄙人能否理解成是“加速度”?近年来随着我国经济的持续发展,汽车已经走入了绝大部分百姓的家庭,广大车友对汽车的理解也大幅度提高,但是仍有些错误的说法产生!比如很多朋友理所当然的认为汽车的加速度大小是由“扭矩”决定的,而功率仅仅影响到车子的“极速”,这种说法是完全错误的,车子的“加速性能”是由“功率”决定的,您当然没看错,就是由功率决定的!

口说无凭,也不会有人信服,下面鄙人提供几组公式,朋友们一看就可以很简单的理解汽车的加速度到底由谁决定!

假设:推力=F、质量=M、加速度=A、功率=P、车速=V

公式1:F=MA

公式2:P=FV

我们将公式1中的F=MA的MA带入公式2,即可得出P=M*A*V,最终得出A=P/(M*V),通过这个公式我们很容易的看出来加速度A是由功率决定的,在公式中功率P越大,加速度A就越大!

一些很懂行的朋友可能会驳斥鄙人,说车子的加速度是由“轮上扭矩”决定的,这种说法本身没有问题!可有没有想过这所谓的轮上扭矩又是由谁决定的?总不能凭空出现吧?如果上面的公式没看懂,下面我引用一个非常标准化的公式!

P=(T*N)/9550,P=功率、T=扭矩、N=发动机转速、9550=常量!

这个公式可以最直观的体现出功率与扭矩之间的关系,通过这个公式我们可以计算出汽车的某一转速下的“轮上扭矩=(功率*9550)/发动机转速”,所以我们可以得出轮上扭矩决定车的加速度,而“轮上扭矩”的大小却是由发动机功率决定的!

逻辑关系:1.轮上扭矩决定加速度。2.功率决定轮上扭矩。即可推迟结论3.功率决定车子的加速度!如果说最上面的那个带入性公式不容易理解,这个标准的扭矩、功率关系的功率就非常容易理解了吧?

其实在实际当中由于有变速箱的存在,不同发动机标定扭矩的差异是可以通过不同的变速箱相同档位下的“不同减速比”来实现相同的轮上扭矩,就好比有A、B两车,A车250N·M,B车300N·M。A车主档减速比为4、而B车的主减速比为3(假设格挡的减速比一致),这样一来A车的轮上扭矩由于减速比大的原因反而比B车的轮上扭矩还要大!所以扭矩的大小决定不了车子的加速度,功率才是真正能影响车子加速度的关键!总而言之,朋友们只会看到轮上扭矩决定加速度,却没看到轮上扭矩其实是由发动机的功率来决定的,扭矩可以理解成某一转速下的功率由“做功”过程转化为“运动”过程的一种体现、一种状态,所以汽车的加速度终究是由“功率”来决定的!

5

我不得不说大伙有时会把最大功率和实时功率的概念搞混淆,同时也把最大扭矩概念搞混淆,最大功率指的是发动机的极限功率,就是说最大功率实际上是发动机转速和扭矩乘积的最大值,而实时功率是发动机转速和扭矩乘积的瞬时值。我们再看,发动机动力输出是慢慢上升直至最大功率,这期间有两个参数很重要,就是最大扭矩,和最大扭矩转速区间,最大扭矩出现的比最大功率较早,因此前期加速是最大扭矩出现后,最大扭矩变成了一个常数,而发动机转速和功率是变量,功率是随着发动机转速上升而上升,到最大功率后,功率变成常量,而扭矩和转速就是变量了,扭矩随着转速上升而下降。所以动力你可以分成两个阶段看,前面看扭矩,后面看最大功率。汽车所有功率都来自于发动机,你要相信能量守恒定律,什么变速箱放大都是扯淡

6

简单易懂的说,就是两匹好马,它们能跑到的最高速度都是100公里/小时(马力相同时),但是肌肉壮实(扭矩大)的马,可能10秒就可以跑到最高速度了,肌肉瘦弱(扭矩小)的马,可能要半分钟才能跑到最高速度,在动力性上,当然肌肉壮实(扭矩大)的马要比肌肉瘦弱(扭矩小)的马要好。 但是补充一个缺点,就是肌肉壮实的马因为肌肉壮实(扭矩大),所以可能跑相同的路程,比如100公里就要吃饭喝水了(就是加油啦),但是肌肉瘦弱(扭矩小)的马因为没啥肌肉,所以可能就吃饭喝水的少,节约了一大部分饭钱,所以如果你不是干快递的,就选个瘦弱的马还好一些,省钱??????????

7

以「家用代步」为出发点选车-大扭矩的价值远高于高功率大马力

问题核心:

  1. 柴油动力汽车为何省油
  2. 汽油动力车辆如何节油

解析「扭矩&马力」谁更重要的问题,可以从足够专业的角度进行计算,但最容易理解的方式还是去思考这两个问题。都知道柴油汽车油耗普遍更低,谁又知道如何实现节油呢?找到这个问题的答案,至少在选择家用汽车时,就会懂得重点关注哪项参数了。



柴油动力·节油原理

参考机型:GW4D20M-2.0T

  • 最大功率120kw-3600rpm达到峰值
  • 最大扭矩400N·m(1500~2500rpm)

与常规汽油机相比,这台机器的增压器是不是比较特殊?达到峰值转速(最强增压)的1500转没有什么差异,但是到2500转就会开始下滑,是不是效率有些过低了。其实在柴油机中这就算很不错的水平了,最大扭矩持续到3000转的选项几乎没有;原因在于柴油机的主要代步转速区间,正是2000rpm左右!

而在3000/4000rrpm区间就算高转速运行了,所以最大功率才会在3500转左右出现;只有在超车或重载起步时才需要拉高转速,但是驾驶柴油汽车似乎总不会感觉到起步弱加速难,这是为什么呢?



两组公式:

  • 扭矩×转速÷9549=功率
  • 功率×1.36=马力

这台柴油机有400N·m的最大扭矩,而且能在很低转速节点就达到最大值;而扭矩和转速是相乘的关系,计算后可以得出的数据就是公制马力。

在1500转时可以输出的马力标准为85PS,折算结果为6.375吨的驱动力;对于普通家用代步汽车而言,动力是不是够用呢?答案是没有争议的,而证因为中低转速区间就有足够用的马力,所以这种机器也就不用以过高的转速运转,或者说刻意限制转速以达到节油的目的;当然这里也还有柴油机运行中振动大,需要降低做功频率以控制磨损的考量。



核心概念:控制转速为何能控制油耗?转速的概念是发动机曲轴每分钟转动的圈数,四冲程机是每转两圈做功一次,也就是说转速等于做功次数的两倍。

那么转速高自然喷油做功的频率高,一分钟内柴油机最高转4000圈则峰值做功2000次,而汽油机最高转速可达到7000转,峰值则为3500次!在排量相同的前提下,都以最大马力需要的高转速运行,耗油量显然是汽油机更大了,下面就可以解释扭矩和马力哪个更重要了。



限速范围·扭矩为先

参考机型:B48B20D-2.0T高功率版本

  • 最大功率190kw-(5000~6000rpm)
  • 最大扭矩400N·m(1550~4400rpm)

这台汽油机的最大扭矩和4D20M相同,但是功率却领先了70kw,也就是「95PS-7.125吨」的驱动力标准,如何实现的呢?


从参数就可以找出答案,其最大扭矩可以持续输出到4400rpm,超过4D20M-1900转;而且之后还能够持续输出到6000转并维持最大功率,最大转速则更高。

说白了这台机器就是提高做功频率为代价,升高了马力的极限,而马力的极限就是车速的极限——所以才有「扭矩等于加速能力·马力等于极速高低」的说法,这种说法确实不是错,是和普通家用汽车用户没什么关系。


仍以「B48B20D」为参考,这台机器以4000转以下的输出马力标准,即可实现正常城市道路代步的高效率加速,同时可以满足≤120km/h时速区间的理想加速与巡航驾驶,即使偶尔超过限速超车也是可以满足的。

因为在不足3000转时就有超过120kw的最大功率,4D20M的车辆可以以此标准正常高速通勤,难道还有冗余的这台汽油2.0T做不到吗?而已超过4000转的转速加速,破百成绩已经可以达到6秒,对于代步汽车而言似乎很少有人真正的需要这种能力;以相同转速巡航驾驶,结果100%是会超速的,12分一年和安全驾驶的问题不需要考虑吗?



至此可以得出结论了:扭矩高低比马力大小更重要!

尤其是对≤20万区间内的代步汽车而言可以这样评价,因为像是B48B20D这种既有高功率,又有大扭矩的发动机虽然是最佳选项,但是装备车辆的价格总会在30万左右起售,这不是主流汽车用户人群的菜,那么选车应当参考什么标准呢?对比以下三台发动机感受一下吧。

  • 「2.5L-自然吸气」最大功率140kw·5000转以上发力,最大扭矩250N·m·4000转以上发力
  • 「1.5T·涡轮增压」最大功率130kw·5000转以上发力,最大扭矩300N·m(1250~3500rpm)
  • 「2.0T·涡轮增压」最大功率180kw·5000转以上发力,最大扭矩350N·m(1500~4000rpm)

前两台机器的排量差值1.0L(升),但是小排量的扭矩反而领先50N·m,更重要的是4000转以下就能以大扭矩输出大马力,这是类似于柴油机的模式;但是大排量自然吸气发动机却到4000转以上,才能实现1.5T起步时的扭矩标准,初段加速能力肯定很差,这会影响城市道路代步驾驶的感受;高转速的动力虽然也还差不多,但是高转速的油耗是不是很高了呢?


这就是扭矩和马力的关系,以及扭矩的重要性;不能否认像是F1赛车也能够以小扭矩和超高转速实现大马力,但是那个耗油量基本和油箱漏了差不多了。

所以扭矩对于家用汽车更重要,选车应当考虑大扭矩机型;而且得能够在低转速区间实现最大扭矩的增压机,只有这种设定才能够真正的节油。



编辑:天和Auto-汽车科学岛

天和MCN授权发布

欢迎转发留言讨论,保留版权保护权利


8

以下是“车有范儿”给出的回答,更多汽车相关问题关注头条号「车有范儿」为您解答~

其实,马力(也可按比例换算成功率),是衡量发动机能干多少活的指标,也就是能输出多少功率。而扭矩则是指发动机从曲轴端输出的力矩,是发动机单次做功能产生多大力气的指标。单次做功的力气(扭矩),配合做功的速度(转速),就是发动机能干多少活(马力)。

打个划船的例子,扭矩就是每次划桨力气的大小,而转速就是划桨的频率,马力就是衡量你划船能力的指标。对于拖拉机与载重汽车而言,它们只需要单次划桨的力气足够大,来让一艘很重的船也能动起来,至于划桨频率多高,意义并不大。而超级跑车虽然每次划桨力气较小,但是人家划桨快!所以自然船就快。

哪如果有划桨力气又大、划桨频率又高的人(扭矩大、转速高的发动机),岂不是两全其美了?虽然这是个好想法,但是在现实中不存在。因为在科技水平相近(每个划船者能力相近)的前提下,想要单次划桨力气大,就要加强船桨的运动幅度,划桨频率自然会下降;如果想划桨频率高,船桨的运动幅度势必要下降。这就是为什么同样功率下,高扭矩发动机活塞行程长、但红线转速偏低;高转速发动机,往往活塞行程都不长。

那么对于车辆加速而言,到底是马力重要还是扭矩重要?答案是:马力重要!一个人划船能力的高低,决定一艘船的加速!但是为什么很多人认为加速看扭矩呢?其实是因为在瞬间加速(而非一定时长的加速,例如百公里加速)上,自然单次划桨力量越大、瞬间加速越大,给人的加速感越强。

想象一下,你坐在一个每次划桨都很重的人旁边,那么身体上感知的加速感一定很强;而坐在一个划桨力度没那么重的人旁边,加速感自然没那么强。但是论划船比赛,前者却不一定能赢得过后者。

如此来看,马力和扭矩都各有优势,依照范儿所看,这就要取决于个人的购车需求了。如果目的是拉人、载重或者越野,建议考虑一些中低转速扭矩较大的车型。比如柴油车或者汽油增压车型,其效果就在于能在日常用到的速度区间相比同排量的自然吸气车型有着相对更好的扭矩输出。

如果是热衷于拉高速,或者高转速扫街,那么高转速的大扭矩以及马力更大的车型可能会给到更多的肾上腺素分泌。但如果您只是日常市区代步行驶,其实现在市面上的小排量自然吸气发动机(如1.6L、1.8L)也足够满足您对动力的需求了。

其实马力和扭矩并不绝对代表车辆动力

一辆车的动力表现,不仅仅只有马力和扭矩这两个影响因素。还包括厂商整车调教、机械传动效率、自重等诸多设计因素。即便马力完全相同,但是经过不同的变速箱、不同的底盘、不同的轮胎,能用于车辆加速的真实动力千差万别。很多车虽然在账面数据上很优秀,但是实际跑起来却十分不堪。

马力和扭矩,只能体现一款发动机的性能表现,并不代表整车的性能表现。如果您认真看了前边范儿所说的,范儿相信这个时候您应该改已经知道用什么数据来衡量一辆车的真实动力了。没错,就是百公里加速成绩!

之所以说一辆车的百公里加速成绩是真实动力表现,是因为这个数据是发动机将马力和扭矩,通过变速箱释放到轮子上,带动整车质量而出来的动力呈现。也就是说这个数据是动力的最后反馈成绩。

这个最终动力成绩才是我们日常要用的。而无论马力和扭矩以及其他数据,都只能是单一的发动机动力数据。举个例子,一直比较火爆的本田飞度Gk5,1.5L四缸自然吸气的发动机,拥有96kw,131马力,155Nm的发动机动力,通过CVT变速箱可以拖动1080kg整备质量的飞度,跑出8.67″的百公里加速成绩,而这样的动力表现是综合而来的。

这么来看,马力和扭矩的确并不是唯一决定车辆动力的数据。

范儿态度

最后,范儿想说无论是马力,还是扭矩都不是绝对的。选购车辆的时候不要被这两个数据而影响其他需求。在城市用车时,更多的应该考虑舒适和综合性能。马力和扭矩只是参考发动机性能的一个数据。

如果你是一个对动力极为苛刻的人,可能家用车的马力和扭矩,并不能满足您的需求,但如果我们买车并不是为了极速比赛,范儿想,马力和扭矩就不要太过于纠结了,毕竟在我们日常用车时更多是舒适安全为主!


如果你还对其他汽车相关的问题感兴趣,可以关注我们的头条号「车有范儿」,为您做更详细的解答~

观其车,知其人,我们不只是懂车。

9

大家在购车时看到发动机可能更关注的就是发动机的性能,往往会参考两个发动机数据参数也就是马力和扭矩,我们在来说发动机的马力和扭矩哪个更能体现动力性之前先来简单说说马力和扭矩。



功率和马力虽然单位不同,但实则是一回事,发动机的最大功率顾名思义也就是这台发动机单位时间内机能输出的最的动能。



而扭矩也就是使物体保持旋转的力。扭矩大它能使轮胎根据扭矩增加的幅度大小产生成正比的加速度。同时扭矩的大小其实是可以调整的,甚至还会是成倍的变化,其实换句话说扭矩越大,车子的加速就越快。



功率(千瓦)=扭矩(牛米)×发动机转速(转/分钟)÷9950)

其实我们简单来说功率决定车子到底能开多快(车子越快,动能越大,发动机也就需要输出越多的能量),而扭矩决定车子的负载能力,可以简单理解成加速、脱困、拉载能力的强弱。而我们说的动力强不强一定程度也由马力所决定。所以马力也更能体现动力性,而扭矩对车子性能影响并不是太大,车轮上的扭矩才是影响车子动力性能的因素。



大家对发动机的扭矩和马力有什么看法?觉着哪个更影响车子的动力性?欢迎在评论区留言大家一起讨论分享。

更多汽车内容欢迎关注本头条号:视车工坊

关于汽车我们一起探讨。

10

汽車發動機的扭力是推動車輛的力量,無論是由靜止加速、上斜坡,還是在高速下抵抗空氣阻力,都是靠發動機扭力來應付的。發動機馬力則是將扭力乘以轉速的物理量,馬力由於包含了速度這個元素在內,很適合形容發動機對車輛的功用。

在美國由於不是使用SI unit,所以將扭力乘以轉速還要乘上一個古怪的常數才能變為公制的馬力,其實馬力真的就是等如轉乘扭力-就是這麼簡單。只不過轉速耍以Radian Per Second 而扭力則以Nm來計算的。bhp、ps 、hp基本上無需換算,都是指馬力,從使測試方式不同,亦不能以方式換算。至於扭力的kgm和lb-ft則可以換算且簡單-1kg等於2.2lb,1m等於3.29ft,所以1kgm便等於7.22lb-ft,也可以說1lb-ft等於0.14kgm.