不了解一級(jí)方程式的汽車愛好者普遍認(rèn)為這樣的車會(huì)有超大排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)橹挥写笈帕坎拍苓_(dá)到高性能。但這就把對(duì)民用車的理解放到了賽車上，也不了解內(nèi)燃機(jī)的馬力、扭矩、增壓系統(tǒng)。排量不是決定發(fā)動(dòng)機(jī)性能的唯一因素。我們先來了解一下扭矩和轉(zhuǎn)速的關(guān)系。
扭轉(zhuǎn)力矩
發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩是指旋轉(zhuǎn)的曲軸輸出的扭矩，其概念通俗解釋就是:曲軸依次旋轉(zhuǎn)輸出多少功率，其定量單位為N·m(Nm)；如果按照最容易理解的KG(千克)來標(biāo)定，自然能感受到峰值扭矩為50kg和100kg時(shí)的區(qū)別。但是，扭矩只是做功一次產(chǎn)生的功率。用在汽車上，就是車輛一次能行駛多少米或者多快的概念。
抬前輪速度
發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是指曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，假設(shè)機(jī)器通過渦輪增壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的峰值扭矩輸出，其轉(zhuǎn)速為每分鐘5000轉(zhuǎn)；這個(gè)概念相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)每0.012秒輸出“100公斤”的最大扭矩，一分鐘總輸出“50萬公斤”。雖然這個(gè)解釋與科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性無關(guān)，但最通俗的解釋也是最容易理解的——扭矩越大，轉(zhuǎn)速越高，單位時(shí)間輸出能量越大，車速越快，加速越快。
力量
扭矩×速度÷9549= kW(功率單位)
了解了扭矩和轉(zhuǎn)速的概念后，輸出功率一定要掌握。說白了，動(dòng)力就是一分鐘“50萬公斤”的總輸出。當(dāng)然，如果把轉(zhuǎn)速降到3000轉(zhuǎn)的低速，輸出功率就是“30萬公斤”；同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，其理念是單位時(shí)間少輸出“20萬公斤”的功率。假設(shè)允許的加速時(shí)間是一分鐘，沒有這么大的功率，車輛的加速會(huì)變慢嗎？答案顯然是肯定的，但不是唯一的。
再乘以扭矩轉(zhuǎn)速，那么假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)仍在5000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)，但每次輸出扭矩都降低到“50kg”，總輸出功率在一分鐘內(nèi)降低到“250kg”，那么在一分鐘的設(shè)定加速時(shí)間內(nèi)自然會(huì)被“500kg級(jí)”對(duì)手遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面。這說明發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩也很重要，但只對(duì)民用車重要——因?yàn)樗械馁愜嚩际歉咚佘囆?，比如F1賽車可以達(dá)到2萬轉(zhuǎn)以上，扭矩基數(shù)不用太大就可以實(shí)現(xiàn)超高功率；而普通滑板車只有六七千轉(zhuǎn)的極限轉(zhuǎn)速，扭矩基數(shù)太小，拿不下大功率。
扭矩、轉(zhuǎn)速、功率和馬力與渦輪增壓技術(shù)的絕對(duì)關(guān)系
渦輪增壓器本質(zhì)上是一個(gè)空氣體壓縮機(jī)，將大體積的空氣體壓縮成小體積，以增加較小空氣體中的氧分子含量。它是氧燃料的促進(jìn)劑和“助燃劑”。氧氣濃度越高，燃料燃燒的“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”就越強(qiáng)，也就是說同樣數(shù)量的燃料產(chǎn)生更強(qiáng)的熱能——而不增加油耗。那么渦輪增壓技術(shù)能提高扭矩到什么程度呢？最后以最后三款代表性發(fā)動(dòng)機(jī)作為參考。
1:高壓縮比的2.0L-NA自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率120kw，最大扭矩200n·m(4000轉(zhuǎn)達(dá)到峰值扭矩)。
2:采用直噴技術(shù)的2.0T渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，最大扭矩400N·m(1500 ~ 4000 rpm)，同樣的極限轉(zhuǎn)速200kw。
Formula 3: F1賽車的1.6T-V6發(fā)動(dòng)機(jī)采用廢氣渦輪高效渦輪增壓技術(shù)，最大扭矩350n·m，極限轉(zhuǎn)速19,500 rpm假設(shè)這個(gè)速度下扭矩減小，它的馬力會(huì)有多大？馬力可以乘以1.36。讓我們開始計(jì)算。
總結(jié):2.0L的120kw最大功率等于163馬力，2.0T的200kw最大功率等于272馬力，1.6T-V6的最大功率大約是800馬力。這是轉(zhuǎn)速和扭矩對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)馬力的影響。小排量發(fā)動(dòng)機(jī)不一定弱，大排量NA不一定強(qiáng)。
編輯:天河汽車-汽車科學(xué)島
編輯:天河MCN
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