喜歡汽車技術(shù)的朋友們應(yīng)該非常關(guān)注汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩,因?yàn)檫@項(xiàng)參數(shù)間接體現(xiàn)了車輛的動(dòng)力以及加速性能。而且細(xì)心地朋友還發(fā)現(xiàn),發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩的一些特點(diǎn):就是部分發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩可以在某個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)間持續(xù)輸出,而部分發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩只有在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到某個(gè)轉(zhuǎn)速時(shí)才能輸出。那么這兩種扭矩輸出特性在日常駕駛過(guò)程中有什么特點(diǎn)?又是什么原因造成發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生這兩種不同的扭矩輸出特性,我們一起了解一下。
首先可以肯定,寬泛的最大扭矩輸出轉(zhuǎn)速區(qū)間更有利于日常駕駛,而且最大扭矩轉(zhuǎn)速越低,車輛在日常駕駛過(guò)程中,直觀的動(dòng)力感受也會(huì)更充沛一些。這是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速越低,那么日常駕駛過(guò)程中只需稍踩油門(mén)便可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大扭矩轉(zhuǎn)速,從而能讓發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大扭矩帶動(dòng)車輛快速前進(jìn),而這個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)間越寬廣,車輛處于動(dòng)力充沛的時(shí)間段也就更多,最直觀的感受就是車輛有更多時(shí)候處在動(dòng)力響應(yīng)最好的狀態(tài),此時(shí)動(dòng)力非常跟腳只要踩下油門(mén)就能獲得不錯(cuò)的加速感受。
那又是什么原因造成發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生這兩種不同的扭矩輸出特性?我們看到,擁有最大扭矩輸出區(qū)間的發(fā)動(dòng)機(jī)通常情況下都是些渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),而最大扭矩出現(xiàn)在某個(gè)轉(zhuǎn)速的情況都是在自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)上非常常見(jiàn),所以這兩種不同的扭矩輸出特性可以看成渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)在最大扭矩輸出特性上的區(qū)別。從最大扭矩輸出特性上來(lái)說(shuō),渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)楦欣谌粘J褂茫虼怂厝粫?huì)成為技術(shù)進(jìn)步的方向,自吸發(fā)動(dòng)機(jī)雖然也有自身獨(dú)特的魅力,但終究會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)相對(duì)滯后而被更新。
要了解為何會(huì)出現(xiàn)扭矩平臺(tái),首先要從發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩輸出的條件開(kāi)始了解。通常情況下,影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸出的條件無(wú)非是進(jìn)氣量與噴油量,我們將影響發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩的因素簡(jiǎn)化后,噴油量與進(jìn)氣量只要足夠大,那么發(fā)動(dòng)機(jī)能夠輸出的扭矩就足夠大。
因?yàn)楝F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量通常由電腦根據(jù)進(jìn)氣量自動(dòng)匹配,所以我們?cè)谶@里主要討論發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣問(wèn)題。自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量主要由缸內(nèi)負(fù)壓與節(jié)氣門(mén)開(kāi)度決定,當(dāng)節(jié)氣門(mén)全開(kāi)時(shí),此時(shí)的進(jìn)氣量全部由缸內(nèi)負(fù)壓決定;但當(dāng)節(jié)氣門(mén)全開(kāi)的時(shí)候并不意味著此時(shí)可以達(dá)到最大進(jìn)氣量,因?yàn)榇藭r(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并不一定最大,所以并不能保證缸內(nèi)會(huì)產(chǎn)生足夠的負(fù)壓吸入足夠多的空氣。于是,自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入缸內(nèi)空氣的多少就與轉(zhuǎn)速直接相關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某個(gè)值后,進(jìn)入氣缸的空氣量足夠大,電腦匹配的燃油也足夠多,這時(shí)混合氣體被點(diǎn)燃后爆發(fā)的能量也就足夠大,使得燃燒氣體推動(dòng)活塞的力量更大,進(jìn)而使得發(fā)動(dòng)機(jī)得到最大扭矩。
那么自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速繼續(xù)攀升,為什么扭矩又會(huì)出現(xiàn)下降的情況?這主要受摩擦力以及缸內(nèi)火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊南拗?,?dāng)超過(guò)最大扭矩轉(zhuǎn)速之后,扭矩的提升不如摩擦力提升的幅度大,而且此時(shí)進(jìn)氣速度較快,粗糙的進(jìn)氣歧管會(huì)影響該狀態(tài)下的進(jìn)氣效率,所以發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩就會(huì)產(chǎn)生下降現(xiàn)象。那如果將進(jìn)氣歧管拋光,能不能獲得更大扭矩?這種辦法在高性能自吸發(fā)動(dòng)機(jī)上比較常見(jiàn),但這種辦法對(duì)扭矩的提升也相對(duì)有限,因?yàn)槠蜋C(jī)缸內(nèi)火焰的傳播速度在30~60m/s,如果活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度超過(guò)火焰?zhèn)鞑サ乃俣?,那么發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩也不會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)速的提升而提升,反而會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)速過(guò)快導(dǎo)致火焰跟不上活塞運(yùn)動(dòng)速度而導(dǎo)致扭矩下降。正因?yàn)橛蟹椒矫婷娴囊蛩刂萍s,所以它們共同決定了自吸發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩只會(huì)在某一個(gè)轉(zhuǎn)速出現(xiàn)。
而渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī),因?yàn)闇u輪起壓之后可以讓更多空氣進(jìn)入氣缸,而且人們對(duì)增壓值也可以進(jìn)行控制,所以它可以在某個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)間維持較為理想的進(jìn)氣量,從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)可以獲得一個(gè)最大扭矩輸出轉(zhuǎn)速區(qū)間。
通過(guò)獲得最大扭矩輸出的條件我們看到,如果能保持進(jìn)氣量在某個(gè)階段相對(duì)穩(wěn)定就可以獲得穩(wěn)定的最大輸出扭矩,所以自吸發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)可變進(jìn)氣歧管技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)寬泛的最大扭矩輸出區(qū)間,奔馳2007款CLS350以及CLS500所搭載的3.5L和5.0L自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)就比較有代表性,它們分別在2400~5000rpm和2700~4250rpm可以持續(xù)輸出最大扭矩。
通過(guò)以上介紹,相信大家對(duì)最大扭矩平臺(tái)以及為何會(huì)出現(xiàn)這種扭矩平臺(tái)有所了解。如果各位朋友還有其他不清楚的技術(shù)內(nèi)容不妨留言,車叔會(huì)挑選比較有代表性的問(wèn)題在后期給大家進(jìn)行詳細(xì)介紹。