给你一辆手动挡车去跑零百加速,已知发动机最大扭矩转速为4000转,最大功率转速为6000转。那么问题来了:想要提速更快,应该在4000转换挡还是6000转换挡呢?
其实答案很明显,在最大功率点换挡远比在最大扭矩点换挡要快得多。
1、首先在最大扭矩点换挡,那么换挡后驱动轮上的扭矩会迅速衰退。
下图是某车的发动机外特性曲线,该发动机在2500转可以输出最大扭矩270牛·米。
我们取一个比较常见的家用车的变速箱参数为例:1挡减速比3.46、2挡减速比2.86。假设我们现在用1挡起步开始加速,转速提升到2500转时变速箱输出扭矩为270×3.46=934.2牛·米。如果此时保持1挡不变继续提速,当转速提升到3000转时发动机输出扭矩为261牛·米,变速箱输出扭矩为261×3.46=903.06牛米。假设我们在达到最大扭矩转速时选择升2挡,升档后转速回落到2000转,此时发动机输出扭矩为260牛·米,变速箱输出扭矩只有260×2.86=743.6牛·米。很明显升档后动力出现了急剧的下降。
其实这个道理很容易理解:达到最大扭矩转速后随着转速的提升,扭矩虽然会逐渐下降,但并不是断崖式的下降,此时配合当前挡位更大的减速比,驱动轮上仍然能获得足够大的扭矩。但此时选择升挡的话扭矩也降低了,减速比也变小了,驱动轮上获得的扭矩将会大幅度降低,提速自然更慢。
2、最大扭矩转速换挡,无法充分发挥发动机的动力
汽车提速时驱动轮依靠扭矩对地面发力,地面对驱动轮的反作用力就是汽车前进的动力。所以扭矩越大地面对驱动轮的反作用力越大,越有利于提速。除此之外驱动轮的转速也与提速有着密切的关系,驱动轮转速越高,对地面发力的频率越高,对提速也有利。
但汽车想提速快,扭矩和转速是要同时考虑的。驱动轮的扭矩大但转速太低那么提速不一定快。驱动轮转速很高但扭矩太小提速也是软绵无力的。只有扭矩和转速匹配到一个恰当的点,汽车才能获得最快的提速性能。而这个点其实就是发动机最大功率点。