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你真得清楚为什么要降挡超车吗?

广龙先生 03-14 18:12 关注

中国的汽车媒体,无意或有意地宣传了太多错误理论,最典型的就是 扭矩决定加速论、低转速高扭矩论和降挡放大扭矩论。下面我们讲一讲真实的情况是什么。

降挡超车的目的:通过提高传动比,以降低变速箱输入轴的阻力矩,使曲轴转速可以更快地攀升,发动机输出功率也随之快速提高。发动机输出功率越大,汽车动能也就越大,车速越快。

你真得清楚为什么要降挡超车吗?

为什么降挡的目的不是放大扭矩?

降挡提高传动比,既可以说是扭矩放大了,也可以说是阻力矩减少了,一个事情的两种说法,但关键看离合器在什么位置。

下图是某汽车教材上纵置后驱载货汽车的传动系统图,乘用车也一样。

你真得清楚为什么要降挡超车吗?

乘用车的离合器是装在发动机和变速箱之间的。变速箱换挡执行换挡操作时,离合器脱开,中断动力传输;当变速箱完成换挡,离合器重新结合时,发动机曲轴要克服变速箱输入轴的阻力矩。此时,曲轴转速如何变化,取决于曲轴扭矩和变速箱输入轴阻力矩的大小关系:

1. 曲轴扭矩大于阻力矩:发动机转速攀升;扭矩比阻力矩大得越多,攀升得越快!

2. 曲轴扭矩小于阻力矩:发动机转速会下降。降到低转速保护就熄火,手动挡起步熄火就是这个原因。

3. 曲轴扭矩等于阻力矩:发动机转速不变。汽车匀速行驶时,必然是这个状态。

所以,我们深踩油门加速时,发动机开大节气门,增大扭矩输出;同时,变速箱降挡,减少阻力矩。结果就是发动机转速“唰唰”地从1500rpm匀速巡航转速瞬间拉到4000rpm以上,功率输出大大提高,车速也快速提高了。

如果,变速箱是装在离合器的后面,例如下图(我乱画的,没这种构型):

你真得清楚为什么要降挡超车吗?

那我们可以把发动机和变速箱看作一个整体,我会说变速箱是扭矩放大器。

说完为什么降挡超车,再讲扭矩和转速的关系:

曲轴转速是由扭矩决定的。

你真得清楚为什么要降挡超车吗?

上图是一个典型四冲程活塞汽油内燃机在做功行程的示意图。汽油和空气的混合气被点燃后,迅速膨胀推动活塞,活塞连杆推动曲轴旋转。

曲轴输出扭矩=推力*曲轴半径

扭矩越大,曲轴旋转加速度越大!曲轴也就转得越快。

所以大部分人幻想的低转高扭,比如300N.m@1500rpm的状态,不可能是个稳态,只能是发动机加速过程中的一个瞬态。也就是发动机转速指针从800rpm向6000rpm攀升过程中会经过这个状态,但无法在这个状态平衡,因为扭矩太大了

这句话希望大家品一下。可能有人问,我能不能以300N.m@1500rpm的状态匀速行驶在60km/h?也就是低转高扭,匀速行驶。

有可能,但正常情况下很难。上面说了,匀速行驶就等于扭矩和阻力矩平衡,大部分乘用车变速箱最高挡减速比是0.7~0.6,主减速比是3.5~4.5,就算你挂到最高挡,300N.m的扭矩一样可以轻易克服阻力矩,把发动机转速推高(也就是把车速推高)。

所以想大扭矩,低转速匀速行驶,要么改造变速箱,把最高挡减速比减少到0.1;要么就是增大行驶阻力,比如后面拖拽一辆开启最高档位动能回收的小鹏汽车爬陡坡,由于行驶阻力很大,说不定可以和300N.m的扭矩平衡。

你真得清楚为什么要降挡超车吗?



其实活塞发动机原理很简单,驾驶员能控制的就是油门,你油门踩得深,发动机就多进气、多喷油,活塞力气就大,活塞力气大了就可以带动曲轴越转越快,车速越来越高;你油门踩得浅,加速就慢,或者匀速行驶,或者车速越来越低。

所以根本不需要去纠结是最大扭矩转速加速快,还是最大功率转速加速快,想加速快,就把油门踩到底。至于发动机转速能达到多少,看车况和路况了。

但还是小声说下,决定加速能力的当然是功率喽。不详细讲了,就说个扭矩决定加速论的反例吧:

发动机容量一定的情况下,气缸数越少,单缸容积越大。而单缸容积决定了最大可以吸入多少空气,喷入多少汽油,也就是决定了扭矩。

2.5L四缸的扭矩比2.5V6的扭矩大;1.5L三缸发动机的扭矩也比1.5L四缸的扭矩大。如果有一台1.5L单缸发动机,我们不考虑振动,就说扭矩,那理论上,这台单缸发动机的最大扭矩应该是三缸的三倍,四缸的四倍。但是,装配这种发动机的汽车,加速会比1.5L三缸/四缸快吗?

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全部评论 (3)
孤星赏月
0
03-15 12:00

这是手档的技巧吧,现在自动档就看变速箱的设定了。吐一下通用的垃圾6AT[吐血倒地]

lifeishard
0
03-15 07:27

为什么降挡的目的不是放大扭矩? 没错啊,放大车轮上的扭矩

请叫我大哥
0
03-14 19:03

科普,zsbd

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