發(fā)動機的扭矩如何傳遞到車輪上?大眾雙離合的低速動力響應(yīng)性這么好?
汽車的扭矩,本質(zhì)上就是指發(fā)動機最終輸出到車輪上實際力的大小,實際上就是扭力作用到距離的轉(zhuǎn)矩,“扭”可以理解為扭力,“矩”實際上指的就是距離,扭矩的單位用牛頓.米表示。
扭矩公式:力矩=力×力臂
扭矩一定是力和力臂結(jié)合進行計算,最終體現(xiàn)的是力的關(guān)系。比如發(fā)動機曲軸的扭矩指曲軸端的力矩,要結(jié)合曲軸的軸心點計算,而汽車的輪上扭矩指的是車輪的力矩,最終要結(jié)合車輪半徑計算。因此實際上,汽車的車輪半徑大小也會影響輪上扭矩。
要搞清楚汽車的扭矩,首先要搞懂汽車在行駛過程中的阻力,實際上,汽車在行駛過程中,發(fā)動機最終輸出的動力都會通過變速箱、傳動軸等機構(gòu)傳遞到輪胎,被用來克服汽車的行駛阻力,也就是說最終是“力”的作用。實際上汽車之所以能夠前進,就是發(fā)動機輸出到輪胎上的前進力和汽車行駛阻力之間的相互作用,前進的力越大,汽車動力響應(yīng)性就越好。當(dāng)然,汽車發(fā)動機扭矩最終傳遞到車輪上一定要考慮到機械傳遞的損耗。 我們來看看汽車在行駛過程中都需要克服哪些阻力:
1、汽車輪胎滾動阻力
汽車車輪在路面滾動時,輪胎和地面接觸的區(qū)域會產(chǎn)生法向和切線的相互作用力,輪胎和路面會發(fā)生變形。
2、汽車重力沿著坡道方向的分力(坡道行駛)
在坡道行駛時,汽車需要克服重力沿坡道方向的分力,車重越大,需要克服的分力也就越大,阻力也就越大。
3、空氣阻力需要克服空氣的阻力
汽車的迎風(fēng)截面始終需要克服空氣阻力,此外,汽車的氣動外形還會產(chǎn)生一定的下壓力,這將增加汽車的滾動阻力。
4、加速阻力
汽車在起步、加速行駛時,需要克服因汽車質(zhì)量加速運動時的慣性力,這個加速阻力一般體現(xiàn)在加速和起步過程,當(dāng)汽車加速至勻速行駛時,理論上加速阻力為零。
綜上所述,汽車行駛時的阻力為上述阻力之和,最終,這些阻力都會匯集到車輪上,利用汽車發(fā)動機產(chǎn)生的驅(qū)動力抵消這些阻力,而汽車的加速能力最終也就體現(xiàn)在黨發(fā)動機克服這些阻力以后剩余的扭力力的多少,扭力越大汽車的加速性能越好。 發(fā)動機的扭矩如何傳遞到車輪上?
汽車發(fā)動機扭矩的測量是比較復(fù)雜的,通??梢杂霉β屎桶l(fā)動機的轉(zhuǎn)速來計算扭矩,
根據(jù)功率p = t * n / 9550 ? ?(t是扭矩,n是轉(zhuǎn)速,9550是常量)
扭矩t=p*9550/n
變速箱起到改變扭矩的作用,但是功率則是恒定的(暫不考慮傳遞效率),發(fā)動機動力輸出到變速箱以后,通過變速箱檔位齒比進行變扭,如果速比動大于1,起到放大扭矩、減少轉(zhuǎn)速的作用,而速比小于1就是超速檔,起到減少扭矩、增加轉(zhuǎn)速的作用。速比等于1就是直連檔。最后經(jīng)過主減速齒輪輸出到車輪以后,根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)速以及車輪半徑就得到了所謂的輪上扭矩。
舉例來說,比如一輛大眾邁騰(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)380tsi,匹配2.0t ea888發(fā)動機,7速濕式雙離合,最大扭矩是350牛米,在節(jié)氣門全開的情況下,發(fā)動機在1700轉(zhuǎn)時就可以輸出最大扭矩。
而假設(shè)大眾邁騰的主減速比3:1的話,就可以很容易根據(jù)邁騰的變速箱各檔位齒比算出其輪上扭矩。
大眾雙離合在節(jié)氣門全開時的輪上扭矩就是:
一檔輪上扭矩=350*3.5*3=3675牛米
二檔輪上扭矩=350*2.273*3=2386牛米
三檔輪上扭矩=350*1.531*3=1607牛米
當(dāng)然,上面的計算只是理論上,實際上沒有考慮換檔動力中斷、發(fā)動機轉(zhuǎn)速波動、變速箱傳遞效率等因素。
而根據(jù)前面的扭矩=力*力臂可知,作用在輪邊緣的力=扭矩/力臂,這里的力臂就是車輪半徑,因此,相對來說,小半徑的輪胎加速能力會略高。 大眾雙離合的低速動力響應(yīng)性這么好?
渦輪增壓發(fā)動機在低速時可以輸出較大的扭矩,并擁有更好的動力儲備,較大的扭矩作用到輪上以后,可以輸出加大的驅(qū)動力,因此,渦輪增壓發(fā)動機的低速提速能力會更好一些。
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