柴油機(jī)扭矩大為什么加速不行
對(duì)于一臺(tái)扭矩大而速度較低的柴油車(chē)來(lái)說(shuō),這是設(shè)計(jì)時(shí)考慮到這種車(chē)的用途及車(chē)輛自身的重量來(lái)決定的?紤]到這種車(chē)要在道路情況不太好的情況下工作并且要有足夠的牽引力,(既大的扭矩)的需要故將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與車(chē)輪轉(zhuǎn)速比設(shè)計(jì)的較大以犧牲速度來(lái)?yè)Q取較大的扭矩,因此這類(lèi)車(chē)開(kāi)不快。對(duì)于一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)而言,它的功率越大它的扭矩就越大;它的功率越大它的速度就越高,但是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率我們不能是無(wú)限的大下去。當(dāng)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為一個(gè)定值時(shí),就會(huì)出現(xiàn)扭矩和速度的矛盾,扭矩與速度成反比,為了協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩與速度的矛盾就會(huì)在車(chē)上增加一個(gè)變速箱,通過(guò)變速箱來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與車(chē)輪轉(zhuǎn)速的速度比,從而就形成了速度越高扭矩越小,速度越低扭矩越大。從車(chē)的用途不同對(duì)車(chē)的速度和扭矩就產(chǎn)生了側(cè)重某一方面的設(shè)計(jì),因此有的車(chē)輛能開(kāi)很快有的車(chē)卻開(kāi)不快。變速箱的做用就是用來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩和速度的矛盾的。當(dāng)車(chē)輛需要爬坡時(shí)或者是被陷住時(shí),就需要發(fā)動(dòng)機(jī)有大的扭矩來(lái)拖動(dòng)車(chē)輛的前進(jìn),這時(shí)只能犧牲速度來(lái)得到大的扭矩,就要把發(fā)動(dòng)機(jī)掛慢擋通過(guò)降低轉(zhuǎn)速而得到大的扭矩來(lái)拖動(dòng)車(chē)輛爬坡或者是脫離險(xiǎn)境。反之在道路平坦路況較好的情況下無(wú)需大的扭矩時(shí),可以通過(guò)變速箱改變發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速與車(chē)輪的轉(zhuǎn)速比提高車(chē)輪轉(zhuǎn)速來(lái)提高車(chē)輛的速度。
根據(jù)速度與扭矩的關(guān)系,我們還可以利用變速箱通過(guò)改變速度來(lái)控制下坡時(shí)的速,當(dāng)車(chē)輛下坡時(shí)因?yàn)槭苤亓ψ鲇脮?huì)產(chǎn)生很高的菽蓯鉤盜鏡南縷虜生加速度使車(chē)輛的下坡速度越來(lái)越快,為了使車(chē)輛能平穩(wěn)低速的安全下坡就要靠踩剎車(chē)來(lái)減速。當(dāng)剎車(chē)片長(zhǎng)時(shí)間的剎車(chē)就會(huì)造成剎車(chē)失靈,從而發(fā)生不該發(fā)生的事故。為了減少因?yàn)橄缕驴偸强縿x車(chē)來(lái)減速造成的剎車(chē)片磨損嚴(yán)重以###造成剎車(chē)不靈造成的車(chē)禍。我們可以在車(chē)輛下坡時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)掛入1擋或2擋(自動(dòng)擋汽車(chē)的L擋)利用低速擋升速時(shí)需要大扭矩的原理來(lái)消耗車(chē)輛由于重力做用而產(chǎn)生的勢(shì)能,從而達(dá)到了既減輕了剎車(chē)片的磨損又能安全平穩(wěn)的下坡,減少事故的發(fā)生。
扭矩嘛,等于力與力臂的乘積,有力量也就等于有勁嘛,車(chē)有勁自然加速度也大嘛,這看似沒(méi)什么問(wèn)題,殊不知這是一個(gè)很大的坑,###的誤區(qū),簡(jiǎn)單的想一下,當(dāng)我們想獲取###大加速度時(shí)總喜歡紅線區(qū)升檔(紅線轉(zhuǎn)速即為###大功率轉(zhuǎn)速),怎么沒(méi)有用###大扭矩轉(zhuǎn)速升檔的呢?難道是紅線轉(zhuǎn)速升檔是為了在升檔后轉(zhuǎn)速回落到###大扭矩轉(zhuǎn)速區(qū)間?別逗了,紅線轉(zhuǎn)速與###大扭矩轉(zhuǎn)速相差3、4千轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)比比皆是。。。紅線升檔后的轉(zhuǎn)速根本回落不到###大扭矩區(qū)間,所以這個(gè)實(shí)際的、得到驗(yàn)證的例子就與扭矩決定加速度的說(shuō)法不符合,也就可以推翻扭矩決定加速度的說(shuō)法!而真正決定加速度的還是功率!
主減速比(恒定)
通過(guò)這個(gè)例式即可判斷出,不同的發(fā)動(dòng)機(jī)只要扭矩差異不甚離譜,輪上扭矩都可以通過(guò)變速箱的檔減速比與主減速比進(jìn)行增減,發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定扭矩低的可以通過(guò)變速箱增扭反而變得更加的高,而標(biāo)定高的也可能由于變速箱的緣故輪上扭矩反而低,關(guān)鍵就看變速箱用的誰(shuí)家的,如何進(jìn)行的調(diào)教!(只要不是過(guò)于巨大的扭矩差異,通過(guò)變速箱都可以得到修正!可別整出一個(gè)200N·M、一個(gè)800N·M這樣的巨大差異,那樣可啥減速比都抻不平)。。。
回到問(wèn)題上來(lái),同排量、同進(jìn)氣類(lèi)型的汽、柴油機(jī),必然汽油機(jī)功率高而柴油機(jī)扭矩高,柴油機(jī)那所謂的高扭矩的確可以通過(guò)1、2檔來(lái)實(shí)現(xiàn)減速增扭,而到了3檔(直傳檔)后,檔減速比就變成了1,只能靠主減速比進(jìn)行放大,主減速比也就放大3倍,而在3檔以后的各檔的減速比都小于1,這時(shí)的變速箱就進(jìn)入了增速減扭的狀態(tài),比如采埃孚的9AT,9檔的減速比已經(jīng)為0.4了,檔掛在9檔行駛時(shí),輪上扭矩已經(jīng)被減小到接近標(biāo)定扭矩了,假設(shè)標(biāo)定扭矩為400N·M(性能車(chē)扭矩),再假設(shè)輪胎半徑為0.25米,這個(gè)時(shí)候可以計(jì)算出此時(shí)的推力為400/0.25=1600牛頓,一般轎車(chē)在120KM時(shí)的風(fēng)阻為2000牛頓左右,考慮下車(chē)的自身重量、9檔狀態(tài)時(shí)的風(fēng)阻,這點(diǎn)扭矩所形成的推力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及負(fù)荷強(qiáng)大,談加速?別再逗樂(lè)子了!可車(chē)子在9檔時(shí),還是能繼續(xù)加速度啊,這個(gè)加速度是怎么來(lái)的?沒(méi)錯(cuò),這個(gè)加速度就是通過(guò)功率獲取的!
下面給出一個(gè)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化后的公式:
加速度=功率/(車(chē)重*時(shí)速)
該公式根據(jù):f=ma、p=fv推導(dǎo)出p=m*a*v即可得出“加速度a=p/mv(加上,要不總有人肯不懂這公式咋來(lái)的)
通過(guò)這個(gè)公式,就可以很簡(jiǎn)單的看出來(lái)其實(shí)決定加速度的根本是功率!標(biāo)定扭矩差異可以通過(guò)變速箱來(lái)進(jìn)行增減,獲得毫無(wú)差異的輪上扭矩!可功率的差異就是硬差異了,當(dāng)然也存在不同變速箱的傳動(dòng)效率差異影響,但這影響終究較小,遠(yuǎn)不如變速箱增減扭來(lái)的猛烈!
所以,同排量、同進(jìn)氣類(lèi)型、同級(jí)別、同應(yīng)用領(lǐng)域的柴油機(jī)必然比汽油機(jī)扭矩大,但無(wú)論是極速還是加速都不如汽油機(jī),原因只有一點(diǎn),那就是柴油機(jī)的功率比汽油機(jī)要低!要知道那點(diǎn)扭矩只在起步1、2檔時(shí)有些促進(jìn)加速度的作用,而一旦過(guò)了三檔,減速比逐漸降低,扭矩就變得微不足道了!決定加速度的核心就是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率!
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