对于不少新手或者老司机来说,在对于车认识的过程中都可能会遇到这样一个问题,对于配置表上的众多参数,尺寸、轴距、质量这些都好理解,但经常会看到或者听到有关发动机的两个参数,功率和扭矩,谁才能体现一辆汽车真正的动力呢?
对于这个问题,长久以来都是汽车爱好者和媒体争论的一个话题。在主流的认知中,人们通常会有这样的一个说法,扭矩决定了汽车的加速性,功率决定了汽车最高速度。对于这个说法,并不能简单地给予对或错的评判,因为在这两个参数中存在着变速箱这个变量。
首先,先肯定之前说法中正确的一部分——最大功率决定了汽车的最高速度,这一点是毋庸置疑的。
其次,任何车速下,车辆的加速度由当时发动机输出的功率决定,这就是所有争议所在的地方。
面对这样一个简单的事实,肯定很多人仍然会产生质疑,那么就接着看下去。
功率才是决定加速性的主要因素
扭矩越大,加速越快这个说法在同一挡位的情况下是没错的,毕竟,扭矩是用来形容使物体发生转动的一种特殊力矩,数字越大力矩越大,也是很好理解的。
但功率和扭矩并不是两个完全孤立的物理量,他们通过转速将这两者联系起来的,即:功率=扭矩*转速。
对于车辆的加速性,可以做一个简单计算,在阻力一定的情况下,由牛顿第二定律可以得出:F(驱动轮上的驱动力)=M(车辆的质量)*a(车辆的加速度)。
而功率就是驱动力与速度的乘积:P=F*v。
所以可以将这两个方程式联立为:a=F/M=P/V*M。
由此可见,排除了外在因素后,那么无疑是功率决定了加速能力;而且随着速度的增加,加速能力也会降低。
不过,同样的理论放在两台发动机功率差不多的车中,其加速性也会存在很大的差别,比如受到的阻力不同,又比如,传动系动力损失等。所以,还必需认清这样一个事实:
发动机动力和汽车动力是两码事。
举一个简单的例子:搭载了110kW 1.4T发动机的上汽大众Polo GTI比搭载了同款发动机的途观丝绸之路版在百公里加速上快了近1s。Polo GTI在车重、空气阻力、变速箱动力损失上都好于途观丝绸之路版,有这样的结果也就不足为奇了。
扭矩和功率缺一不可
不过,如果说加速性完全与扭矩无关,那也是非常片面的。所以,更为全面的说法是加速不光看发动机的最大功率,还要看它的最大扭矩。任何状态下的加速是取决于当时的功率(并不是最大功率)。
在发动机最大功率相同情况下,扭矩越大就意味着动力储备越饱满,在加速中能迸发出更大的劲,换句话说所谓的低速扭矩(低速功率)越多。当加速时的功率越大,加速越快,实际使用中动力性能越好。在这其中,我们可以发现以下这些有趣的情况:
在相同最大功率输出下,大排量自吸比中小排量自吸起步和中段加速快;在相同最大功率输出下,涡轮增压比自然吸气起步和中段加速快;在相同最大功率输出下,柴油车比汽油车起步和中段加速快;在相同最大功率输出下,电动车加速比传统燃油车快。
在以上的所有情况中,前者都比后者拥有更大的扭矩。当然,这样的差距仅仅局限于低扭发生作用的,当到了全油门每个挡位都要输出最大功率时,这当中的区别就没有那么明显了。
总结一下,最大功率决定了多数情况下车辆加速度的最大值,最大扭矩决定了这个最大值在驾驶中能被使用的程度。换而言之,最大功率决定了最大动力,最大扭矩决定了发动机储备并释放动力的能力。同样的道理也适用于其他机械系统中。