汽车|汽车的动力多大算够用?加速超车时,功率和扭矩哪一个影响更大?
我们在买车时必看的一个参数就是发动机的功率和扭矩 。 但是很多老司机告诉我们 , 发动机的动力够用就行了 , 不用追求太大;还有最好选择扭矩大一点的发动机 , 起步和超车时更有力 , 更迅速 。 很多汽车小白就纳闷了:发动机动力够用 , 多少算够用啊?发动机的功率和扭矩哪一个能让自己迅速超车呢?
这应该是大家经常会遇到的问题 , 发动机的动力究竟多大算够用?现在一台普普通通的家用车 , 发动机动力一般都在100千瓦左右 , 中级车一般都在130千瓦以上 , 是不是汽车在行驶中随时都会消耗这样大的功率呢?
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其实并不是这样 , 汽车在日常行驶中 , 消耗的功率是非常低的 , 一般只有十几千瓦 , 高速行驶时一般也不超过30千瓦 。 不信我们来简单的计算一下 。
我们以一款搭载普通的1.6自然吸气发动机的车型为例 , 我们分别来计算它的城区拥堵路况、城郊通畅路况以及高速路况下消耗的功率是多少 。 我们取汽油的密度是0.725g/ml , 热值是43kJ/g , 标准气候条件(20°C , 一个大气压) 。
1、城市拥堵路况:
在这种工况下 , 汽车的平均行驶速度约为30公里/小时 , 汽车百公里油耗为9.0升 , 换算为每秒消耗的油量是0.75ml , 发动机热效率取25% , 传动系统效率取90% , 此时汽车消耗的发动机功率就是汽油燃烧后转化出来的机械能:
0.75×0.725×43×0.25÷0.9=6.5Kw 。
即汽车在城市拥堵路况下 , 以平均30公里/小时的速度行驶 , 油耗为9升/百公里的情况下 , 汽车消耗的发动机功率只有6.5千瓦 。
同样的道理 , 我们再来计算汽车在城郊通畅路况以及高速路况下消耗的功率 。
2、城郊通畅路况:
在城郊通畅路况下 , 汽车的平均行驶速度约为90公里/小时 , 汽车百公里油耗为5.1升 , 换算为每秒消耗的油量是1.275ml , 此时发动机热效率较高 , 取33% , 传动系统效率取95% , 此时汽车消耗的发动机功率为:
1.275×0.725×43×0.33÷0.95=13.8Kw 。
即汽车在城郊通畅路况下 , 以平均90公里/小时的速度行驶 , 油耗为5.1升/百公里的情况下 , 汽车消耗的发动机功率为13.8千瓦 。
3、高速路况:
【汽车|汽车的动力多大算够用?加速超车时,功率和扭矩哪一个影响更大?】在高速路况下 , 汽车的平均行驶速度约为120公里/小时 , 汽车百公里油耗为5.8升 , 换算为每秒消耗的油量是1.9ml , 发动机热效率仍然取33% , 传动系统效率取95% , 此时汽车消耗的发动机功率为:
1.9×0.725×43×0.33÷0.95=20.6Kw 。
即汽车在高速路况下 , 以平均120公里/小时的速度行驶 , 油耗为5.8升/百公里的情况下 , 汽车消耗的发动机功率为20.6千瓦 。
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看到了吗?一辆普通的1.6自然吸气家用车 , 当它以均匀的工况行驶时 , 只要有20多千瓦的功率就足够了 , 这就是所谓的“汽车动力够用” , 你也可以根据自己汽车的瞬时油耗计算一下 。 这一点在很多电动车上可以直接显示出来 , 它们的仪表盘上有功率输出参数 , 比如比亚迪
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秦(参数|图片) , 它以100km/h的车速巡航时 , 需要的功率是18千瓦;以122km/h的车速巡航时 , 需要的功率是35kw 。 之所以消耗功率增加如此之大 , 是因为空气阻力增加导致的 。
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既然汽车行驶中只需要消耗二十几千瓦的发动机功率 , 那么现在的汽车发动机功率为什么动辄一百多千瓦呢?这不是浪费吗?其实上面的计算是在理想状态、汽车处于稳态行驶工况下消耗的功率 , 但汽车在实际行驶中工况是随时变化的 , 比如需要重载起步、急加速、爬坡等 , 这些工况下 , 二十几千瓦的功率就不够用了 。 还有汽车在某些情况下需要短暂超速 , 而空气阻力是与车速的平方成正比的 , 随着车速的增加空气阻力迅速增大 , 这些功率显然是不够的 。 数据表明 , 汽车从120公里/小时的车速提升到180公里/小时 , 发动机需要额外付出50千瓦左右的功率 。 当汽车的行驶阻力、空气阻力与发动机发出的最大功率平衡时 , 汽车就达到了最高车速 。
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