主题:功率扭矩用骑自行车来简单比喻
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功率好比骑车人体力大小,扭矩好比踩下踏板的那个力矩。如果长臂踏板,扭矩就容易大,短臂踏板,就要通过转速配合低档位来提升动力

骑自行车一般两种情况
1.调高档大力踩
2.调低挡快速踩

涡轮机好比第一种,自行车是长臂踏板,好比大杠杆可以输出大扭矩,但因为腿的行程较长,踩快的时候就觉得很累,好比涡轮机高转歇菜,而短臂的因为脚的行程短,你可以相对快的转速配合低挡位同样可以获得相同加速。

而我们希望的感受就是车子可以安静地加速,而发动机声音和转速有关,所以像涡轮低转速输出大扭矩会更让人觉得更爽快。

但功率就是踩的人力气问题了,猛汉功率大,小女孩功率小,但小女孩可以通过长臂踏板获取较大的扭矩,得到不错的起步速度,但速度上来后还是不如猛汉持续加速的。功率更强调整个加速过程,而扭矩那是加速瞬时输出的。
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而电动机的扭矩特性,0-1500转就能提供最高扭矩,也不存在怠速的问题。所以,电动机0-rpm 1万转能提供发动机rpm 1500到5000转一样的扭矩。也就是电动车0-100公里,能提供发动机最高档60公里--100公里的体验,也就是不用换挡,踩油门加速,收油门减速。

既然变速器1-4档,是为了发动机0-1500转,时速0-60公里的换挡作为主要应用场景,那么如果我们用电机来提供0-1500转、时速0-60公里的1-4档变速,而发动机只需要匹配最高挡位5档,那么能否用一个最高挡位加电动机就能提供全程速域服务?答案可以的。所以DHT比变速箱复杂不一定,其实是替换了传统变速箱的很多低档位。而电动机的存在,大幅减少的0-1500转的频繁变档,也就是减少了顿挫。
 
 
最早F3DM就是这类思路,用电机来替代变速器的1-4档,只用一个最高挡位来适配发动机,用于时速60以上的场景。其实后来的DM也是一样原理,用电机来替代变速器的1-4档。
 
 

可以看到混动车型由于有电机,发动机低于怠速转速0-500转也能提供扭矩。由于有电机加持,最大扭矩可以和3.5L媲美。
stevenkoh 编辑于 2024-04-03 12:34
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继续前面第贴,继续讲“扭矩”。

对于内燃机或者电动机这类旋转提供动力的机器来说,工程上“扭矩”才是提供动力的直接体现。如果功率是动力的话,那么功率是通过“扭矩”来体现的。对于车辆行驶的“所需功率”,实际上也要折算成“所需扭矩”,这个“所需扭矩”通过齿轮箱(Gearbox,变速箱或减速箱)把扭矩传递到发动机/电动机,此时发动机或电动机必然是旋转的。如果所需功率低于该发动机/电动机的最大扭矩输出,那么发动机/电动机就能正常运转。如果“所需扭矩”高于当前转速的最大扭矩,那么发动机就熄火,电动机就会窝转(转速为零),时间长了就电机会窝转导致高温烧毁。所以,电机有额外的保护装置。等于骑车上坡,蹬不动了,大脑会让你停下,否则大腿肌肉拉伤。

电机固定齿比减速机大家比较好理解,一般来说电机转速高,通过减速齿轮,降速增矩。同样倒过来,电动车车轮所需行驶扭矩,通过减速齿轮的话,是加速降矩。这样传递到电动机的“所需扭矩”就比轮端的低得多,低于电动机转速的“最大扭矩”,电机就不会趴窝。

发动机也是如此。发动机的低档,对于轮端到发动机所需功率来说是“加速降矩”。这点非常重要,大部分的理解就是这里出错了。前面提到,所谓“最大扭矩”就是油门踩到底的最大扭矩。如果没有变速器,发动机在低速阶段,油门踩到底提供的扭矩也低于车辆启动所需扭矩,所以发动机趴窝了,所以才需要变速箱Gearbox。
 
 
就拿前面例子来说,假设该发动机配5档手动变速:
1档,时速0-10;
2档,时速10-25公里;
3档,时速20-40公里;
4档,时速30-60公里;
5档,60公里以上--最高时速。

1--4档,其实是为0-1500转服务的。因为如果挡位匹配不合适的话(挂挡过高),车轮所需扭矩没有足够大的减速比来降低到发动机的扭矩。这样在发动机低速的情况下,油门踩得过大就超过蓝线了,发动机就熄火了。

当发动机在0-1500转的时候,油门无法踩到底,需要合适的匹配挡位,否则就熄火。所以,发动机变速器的主要应用场景是转速0-1500,启动到时速60以上这个阶段。
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stevenkoh 发表于 2024-04-03 00:36
绝大部分人不懂“扭矩”,我尝试科普一下。
  
以上图是发动机功率图,要注意几点:
1.蓝色是发动机转速能输出的最大扭矩曲线。注意,蓝色是该转速的能承受的最大扭矩,超过了发动机熄火。
2.蓝色曲线有三个重要点,A点1000/rpm怠速点;B点1500...

扭矩平台,一看就是带套机
扭矩是气缸压力决定的,这个上限在进气量爆炸压力(实际排量),多缸相当于交流电多相位,

所以涡轮机排量就是取巧
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绝大部分人不懂“扭矩”,我尝试科普一下。
 
 
以上图是发动机功率图,要注意几点:
1.蓝色是发动机转速能输出的最大扭矩曲线。注意,蓝色是该转速的能承受的最大扭矩,超过了发动机熄火。
2.蓝色曲线有三个重要点,A点1000/rpm怠速点;B点1500/rpm;C点4500/rpm,最大“最大扭矩”停滞点,也就是过了这个转速,扭矩变小了。通俗的说,高速时速以后提速慢了。
3.所谓蓝色曲线“最大扭矩”,就是油门踩到底,该发动机转速能提供的最大扭矩。如果油门没有踩到底,那么扭矩在蓝色曲线下方。功率曲线同理。

理解以上三点的前提下,就可以讲得清楚了。假设该发动机配5档手动变速:
1档,时速0-10;
2档,时速10-25公里;
3档,时速20-40公里;
4档,时速30-60公里;
5档,60公里以上--最高时速。

这里只是一个大概描述。这里的最高挡位5档,对应的就是B点以后。也就是在平地坡度为0行驶,60公里以上不需要换挡,需要加速就增加扭矩大踩油门。而减小油门,发动机输出扭矩就小,车辆慢慢减速。直到风阻和滑阻叠加的阻力扭矩和发动机输出扭矩相等,此时发动机匀速行驶。

如果此时油门保持不变,车辆驶入高速缓上坡。此时由于上坡,重力拖拽使得所需行驶扭矩增大,因此车辆会减速直到阻力扭矩和发动机输出扭矩达到新的平衡,车辆减速到一定速度就达到新的较低匀速行驶。
如果此时油门保持不变,车辆驶入高速缓下坡。此时由于下坡,重力加速使得所需行驶扭矩减小,因此车辆会加速直到阻力扭矩和发动机输出扭矩达到新的平衡,车辆加速速到一定速度就达到新的较高匀速行驶。
如果此时油门保持不变,车辆重新驶入平地。此时由于坡度为0,没有重力影响行驶扭矩。就是阻力扭矩就是风阻和滑阻,因此车辆会减速直到阻力扭矩和发动机输出扭矩达到新的平衡,车辆减速到前面的平地匀速行驶。

注意以上工况,两个结果:
1.60公里以上用最高档,和电驱车一样,需要加速踩油门,减速收油门,不需要换挡,没有顿挫。
2.如果油门保持不变,发动机的输出功率一样,因为输入的油气就这点,燃烧输出的功率一样。发动机输出功率一样,扭矩是随着轮端的需求,自动匹配的。只要在对应发动机转速的最大扭矩内的范围内。

如果不是高速公路,是好汉坡之类的陡坡,或者高速公路长下坡的冲坡。如果还是上面例子,由于阻力和陡坡的陡然上升。最高档不动,由于功率由于油门保持不动,阻力陡增,由于最高档直通发动机转速。由于车速陡降使得发动机转速急剧降低,低于1500rpm,但轮端扭矩传到给发动机的所需扭矩高于蓝色曲线A—B的上方,此时发动机就熄火了。因为所需扭矩超过最大输出扭矩,发动机熄火了。

记住以上流程,那么就可以继续谈扭矩了。
stevenkoh 编辑于 2024-04-03 00:36
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电动机堵转扭矩最大
所以从0加速,电动机占便宜

中途加速,自动变速器深踩油门都是减档加速,手动变速器也没见谁升档位加速的。减档慢了,还会嫌弃变速器延迟高,动力来得迟缓不爽。
目的其一,增大减速比,轮上扭矩大,利于加速
目的其二,增加大减速比后,可以在发动机转速提高,功率输出增大,利于加速 本帖最后由 感冒了正在烧 于 2018-4-18 23:07 编辑

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P=FV知道不? 转动的时候, F,扭矩可以相互线性转换。
也就是说,没有转速的扭矩,P=0了。有转速以后, 相同转速下, 扭矩大的,必然功率也大。所谓的低扭大,不过就是低转速下面功率大的一个表现而已。
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