發動機功率不變,扭矩與轉速成反比,為什麼降擋超車時扭矩增大但是轉速表反而公升高而不是降低

時間 2021-06-01 02:06:34

1樓:

我覺得你應該是把兩個扭矩搞混了,乙個是發動機輸出的扭矩,乙個是動力總成輸出的扭矩,後者是發動機經過變速箱降速公升扭後的輸出。

2樓:李首均

挺有意思的問題。

我們在理解物理公式等一些有實際意義的公式時,必須結合它的實際意義,不能當作數學公式一樣抽象地來理解。一般來說實際意義的公式往往暗含一定的因果關係,等號右邊的自變數是原因,等號左邊的因變數是結果。

功率=扭矩*轉速

這個公式實際上描述了發動機的功率是如何產生的:發動機每轉一圈,或者說乙個工作迴圈,能夠產生特定的扭矩,如果發動機轉得越快,那麼功率就越大;或者在給定的轉速下,每轉一圈能夠產生的扭矩越大,那麼功率就越大。這個公式裡,扭矩和轉速是原因,功率是結果。

先有的扭矩和轉速,之後有的功率;而不是先有的功率,再分配到多少轉速、多少扭矩。這個因果關係不能反置。即使你把公式變形寫成

扭矩 = 功率 / 轉速

在發動機工作中,依然是扭矩是因,功率是果,不會因為公式變形了,二者的關係就顛倒過來了。所以你說的發動機功率不變的這個前提是不合理的。另外,從實踐上來說,我們在日常開車的時候,指使用了發動機能提供的功率和扭矩的一小部分。

在大油門超車的時候,發動機輸出更高的扭矩,導致其輸出的功率也在增加。這也不符合你說的發動機功率不變這一前提。

另外,汽車加速靠的是增加發動機的輸出功率,所以超車時要拉高發動機轉速。

不過,你說的『發動機功率不變,扭矩與轉速成反比』的情況在日常開車時也是經常遇到的。那就是在同一速度下用不同的檔位行駛。比如城區50km/h巡航,可以用2檔3000轉開,發動機輸出低扭矩;或者3檔2000轉開,發動機輸出中扭矩;或者4檔1000轉開,發動機輸出高扭矩。

那既然扭矩不是由功率 / 轉速決定,那它是由什麼決定的呢?扭矩是由發動機的排量、進氣效率、進氣壓力、噴油量、燃燒效率、排氣效率等等一些列因素決定的。如果用公式表示,大約是

扭矩 = 因素1 + 因素2 + ... 因素n

這裡等號左邊的扭矩是果,等號右邊的各種因素是因。

至於為什麼轉速高的時候扭矩更大,這是因為轉速高的時候發動機的進氣和排氣的效率更高。我也不是專業人士,只了解到這個程度了。

3樓:迷死T趙

若降檔前,功率沒到最大功率,降檔後,變速箱一軸傳遞給發動機的阻力矩降低,噴油量不變的話,扭矩不變,發動機轉速上公升,但降檔速比增大了,所以從能量守恆角度來說,通過速比和終傳比後到輪端的速度差不多沒變。假設不考慮此時的各種輪上阻力,整車不會減速,如果發動機不給更多油,不把轉速提上去,飛輪與一軸沒有轉速差,如何傳遞扭矩?如何讓整車加速?

所以要增加噴油量,增加發動機輸出扭矩,降檔後整車傳遞給發動機的阻力矩降低,所以轉速會增加的更多,那一瞬間飛輪與一軸存在轉速差後飛輪才能帶著一軸轉(也可以理解為其他動力傳遞的地方,只是舉個例子而已),變速箱才會被加速,整車才會被加速,所以增加扭矩是可以加速整車的,但是需要高轉速才能傳遞這個扭矩,所以功率提高了。

如果降檔前功率已經是最大功率了,就算降檔後變速箱傳遞給發動機的阻力矩下降,發動機扭矩與阻力矩存在差值,發動機轉速上公升後其扭矩也會跟著下降,速度已經太快了,進氣效率不足,燃燒不充分,扭矩提不上去了,最終表現就是無力加速。

所以總的來說還是功率提高才能加速,光看扭矩,加不了速的。

4樓:Elliot

雖然從公式上是成反比,但需要降檔超車前,發動機的功率沒有發揮出來,所以需要提高轉速增大扭矩來發揮出更高的功率。

所以降檔前和降檔後在公式中的「功率」是不一樣的,取決於實際發揮大小,不是固定值。

回到公式,功率增大了,扭矩和轉速是不是也增大了?

5樓:石雅

你這個是發動機在衡功率的情況下,但是發動機不會是衡功率輸出的。比如你三檔兩千轉,一般只有120牛公尺,當你降到二檔轉速會到三千左右,這時候發動機可以輸出160牛公尺的扭矩,這個功率明顯比前面大。發動機的扭矩功率圖可以搜來看看,而且變速箱降到二檔後扭矩會被放大,但是發動機轉同樣的圈數跑到距離會比三檔少,這就是初中物理學的槓桿滑輪裡說的省力費距離。

6樓:暴走的椰子

騎過變速山地車嗎?發動機功率就是你的腳給自行車踏板的力。轉速就是腳踏板的轉速。

而扭矩則相當於後自行車輪的向前動力。騎自行車上坡低速時,踏板齒輪最小,後輪齒輪最大,相當於汽車1檔。你腳踩一圈,相當於小齒輪轉一圈,而後大齒輪或許才轉0.

01圈。力在鏈條上的傳遞是不變的。你用1焦耳的腳踩100圈,這時傳到後輪就是一圈能獲得100焦耳,自然後輪轉一圈獲得的能量越大,則扭矩越大,這時你踩得越快(轉速越快)則後輪扭矩越大。

7樓:佛系車手

很簡單每個檔位傳動比不一樣,比如我車五檔四千轉只能跑80,六檔四千轉就能跑90多,所以不同檔位同樣轉速對應的時速是不同的,所以後輪的滾動速度通過變速箱傳動比後和發動機轉速其實是正相關關係,這與什麼扭矩與轉速成反比沒關係(實際上所有內燃機裡你這說法都是錯的,但這不是本問題重點。)所以行駛在乙個該檔位正常的時速,降檔之前如果沒採取制動措施,那麼降檔後由於變速箱傳動比變化,這時後輪轉速和上乙個檔位差不多,那麼發動機轉速就勢必會有變化,具體的說就是發動機為了匹配當前傳動比下後輪轉動速度轉速會公升高。

另外題外話,變速箱的作用之一就是通過傳動比不同用發動機轉速換取輸出到後輪的扭矩。

8樓:愛吃士多啤梨的貓貓

發動機扭矩不等於輪上扭矩

降檔扭矩增大,是輪上扭矩增大

打個比方,2000轉80KM/h,發動機扭矩100,此時輪上扭矩1000

突然降檔到4000轉,速度還是80KM/h,發動機扭矩100,此時輪上扭矩就變成了2000

在這個過程中,發動機功率變大了一倍,扭矩大不大不一定,但降檔後因為發動機轉速變高了,車速不變,輪上扭矩一定變大了。

9樓:變矩器

第一句話單看是對的,不過發動機不會從怠速到紅線都是巔峰功率…所以發動機功率不變就是轉速不變,那發動機相同轉速不同檔位是符合第一句話裡所說的…

那都是三千轉,低檔位扭矩更大,提速快

那如果是相同時速,①低檔位轉速更高=輸出功率大,②低檔位齒比大=更高的輪上扭矩

10樓:青山狼

假設你現在行駛在60kph,你想降檔加速無非是為了更短的時間內加速,比如4檔到100公里每小時需要10s,而三檔需要6s,降檔的目的是增加傳動比,就是扭矩放大了

發動機轉速2000rpm到4000rpm基本上扭矩不變,但是通過不同的傳動比傳遞到車輪的扭矩變大了,加速更快,同時發動機低速4檔傳動比得到的車速和發動機高速3檔傳動比都可以達到100公里每小時,所以3檔達到100公里每小時更快。

那麼缺點是什麼呢?根據能量守恆,本來1噸半的貨物要用10秒的時間推出去加速到100公里每小時,結果你用了6秒就完成了,那你一定使出了吃奶的勁兒,這多出吃奶的勁兒,就是多費的油。

11樓:Hanson

車輛功率不提高的話(也就是轉速不提高的話),車加不了速,能量守恆啊。

再說清楚點就是,如果你不降檔,轉速提高很慢,能量輸出的「增長」就很慢。降擋可以將轉速瞬間提高,轉速提高了,功率也就能很快提高了,加速度也就快了。如果轉速下降,扭矩提高,功率不變的話,車輛的加速度也就不會變,因為你力量雖然大了,但是轉速慢了,此消彼長,完全沒效果。

12樓:

前提不合理導致得出了奇怪的結論。

【功率一定的情況下.....】

本節中,不存在功率維持不變的前提。就算是高速公路跑120kph,勻速的時候發動機功率可能只有30馬力。

【為什麼手動擋降擋超車時為獲得更大的扭矩,轉速表反而是公升高而不是降低】

超車需要加速,需要加速就要更大的輪上功率,這個時候你有兩種出牌的辦法:

1,使用當前發動機轉速下,還能榨出來的儲備扭矩。

2,用更大的減速比(也就是降檔),用更高的發動機轉速,換來更多比例的儲備扭矩。

13樓:HarryDuan

因為超車需要的是速度,扭矩決定的是加速度,乙個讓你在5s內從60kph加速到100kph的扭矩並不能讓你超過速度為110kph的車;而在擋位不變的情況下,速度與轉速成正比。

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