大家在買車時必看的一個參數就是發動機的功率和扭矩,并以此來衡量汽車的動力性。在大家的普遍認知中,都是認為發動機的功率越大,汽車的動力性越好。但在實際駕駛中會發現并不是那麼回事,有些發動機功率标注的很大,但是汽車的動力性卻比較差;而另一些車型标注的發動機功率不大,但汽車的動力性卻比較好。這是怎麼回事呢?
其實這是大家的有一個認知誤區,很多人認為發動機在運行中随時随地都會發出最大功率,所以功率越大汽車動力性越好。但事實上并不是這樣的,在汽車銘牌上标注的發動機功率和扭矩,都是在特定條件下測量出來的最大值,表示發動機的最高性能,也稱為發動機的外特性,在日常駕駛中是不會出現的。我們在日常駕駛中隻使用了發動機的一部分性能,比如标注功率一百多千瓦的車型,在實際使用中一般隻能用到幾十甚至十幾千瓦。所以對我們更有意義的是發動機在中低速時的性能表現,即發動機的部分特性。下面我們就來簡單說說發動機的功率是如何測出來的,汽車的動力性與發動機功率的關系,以及我們在日常駕駛中大緻需要消耗多大的功率。
首先來說說發動機的功率是如何測出來的。現在測試汽車發動機功率一般是在發動機試驗台上進行的,使用的設備是水力測功儀或者電渦流測功儀,以後者居多。測試的具體條件有:發動機技術狀況完好(一般是剛磨合完、并做了精确調整),發動機水溫處于正常工作範圍(80~90°C),潤滑良好,氣候條件在标準狀況(20°C,一個标準大氣壓)。
然後在這種狀況下,測試發動機在節氣門全開(全負荷)和節氣門半開、四分之一開度(部分負荷)下輸出的扭矩,然後根據發動機功率、扭矩與轉速三者的關系式計算出來發動機的功率。如果氣候條件不是标準狀況,需要乘以一定的修正系數。
發動機的功率标注方法其實有兩種,一種是标注額定功率,一種是标注最大淨功率。
額定功率是指發動機在最理想狀态下測得的最大功率,此時的測試方法為:發動機除了維持運轉所必需的零部件外,沒有任何附屬件,比如空調壓縮機、轉向泵、發電機、風扇等。顯然,這種測試方法雖然能得到更大的數據,但是現實意義不大,隻能說明發動機性能的高低而已。
還有一種方法是标注發動機的最大淨功率。此時的測試方法為:發動機帶有在裝車狀态下的全部附屬件,包括空調壓縮機、轉向泵、發電機、風扇等。顯然,此時的發動機帶動這些附屬件要消耗一部分功率,所以發動機的最大淨功率要小于發動機的額定功率,一般相差5千瓦左右。不過發動機最大淨功率顯示了發動機在實際使用狀态下的最高性能,所以它對于我們來說更有實際指導意義。
在中國的汽車技術标準中,并沒有對發動機的功率标注做出明确的規定,所以有些廠家标注的是額定功率,也有廠家标注的是最大淨功率。顯然,如果是同一級别、車重與技術相差不大的車型,一家标注的是額定功率,一家标注的是最大淨功率,二者的參數可能是一樣的,但事實上動力性卻有較大的差别,就是這個原因。所以,我們在購車時單純的看發動機功率是沒有意義的。
那麼是不是發動機的功率越大汽車的動力性越好呢?對于同一款車型來說,這種說法是正确的。一般車型的高中低配,就搭載不同的發動機,高配車型配置功率更大、性能更強的發動機,汽車的動力性自然就好。但是對于不同的車型來說,單純的比較發動機功率就沒有意義了,不同的車型發動機功率标注、調校都是不同的。
汽車動力性其實是一個綜合性的指标,反映的是汽車的綜合性能,包括汽車的最高車速、加速能力、最大爬坡度等,而不僅僅是發動機的最大功率。其實更能體現汽車動力性的指标是汽車的推重比,它是指汽車重量與汽車最大功率的比值。顯然,汽車的推重比越小,表示單位發動機功率驅動的汽車重量越小,汽車的動力性就越好。比如A車型的發動機功率是100千瓦,車重是1300公斤,那麼A車型的推重比就是1300÷100=13公斤/千瓦;B車型的發動機功率也是120 千瓦,車重是1800公斤,那麼那麼B車型的推重比就是1800÷120=15公斤/千瓦。二者對比可知,A車型的動力性強于B車型。
不過這種對比還是比較粗略的,有時候與實際駕駛感受不符。這主要是因為發動機的功率調校是不同的,有些車型前段調得比較高,油門比較靈敏,加速較快,動力比較足,但是在中高速時加速乏力,這種車型開起來給我們的感覺就是車有點“賊”;而另一些車型的調校與此相反,油門的前段較為遲鈍,而中後期加速較快,這樣的車型開起來感覺比較穩。現在的發動機越來越趨向于小排量,雖然功率可以标注的很高,但是卻是在很高的轉速時才能獲得。為了讓汽車有更好的駕駛體驗,一般車企都把油門前段調校得比較靈敏,讓人有一種汽車加速挺沖、動力挺足的感覺,但是汽車的中後段加速卻很乏力。而一些基礎排量較大、功率較高的車型,就可以把油門調校得比較平順,總體加速是比較快的。
那麼汽車在日常駕駛中需要消耗多少功率呢?是不是時時刻刻都輸出最大的功率呢?顯然并不是,其實汽車在日常行駛中隻消耗了發動機很少的一部分功率,其它的性能被儲存起來了,稱為發動機的儲備功率。比如汽車在平直的馬路上低速勻速行駛時,滾動阻力一般是車重的5%左右,空氣阻力忽略不計,此時消耗的發動機功率一般在10~20千瓦左右;當汽車在高速公路上高速行駛時,由于有巨大的空氣阻力,消耗的功率會有所增加,一般是在20~40千瓦之間。不同的車型略有差别,具體的數據可以通過汽車的瞬時油耗計算出來,在此就不做詳細的論述了。在日常駕駛中,最接近發動機額定功率的駕駛狀态是:以低速擋爬極限坡度,此時的汽車油門踩到底,節氣門全開,發動機輸出最大功率。在這種狀态下,發動機的熱效率也是最高的。
還有一些新能源車型上面直接有功率表,從上面直接就可以看出汽車消耗的發動機功率。不過不論什麼車型,汽車都是有很大的發動機儲備功率的,這些儲備功率用來應對汽車在行駛中遇到的加速、上坡等情況。一般越高檔的車型,發動機功率儲備越多,這也是高檔車動力性更好、加速更快的主要原因。打個比喻來說,普通人的存款隻有十萬,而富豪的的存款有幾百萬,在正常生活的情況下,其實生活成本差不了太多,但是如果遇到緊急情況,比如生病、社會危機等,富豪的抗風險能力就比普通人強太多了。所以你經常可以看到,汽車在爬很陡的大長坡時,馬力較大的車型可以輕松的爬上去,而馬力較小的車型卻爬的又慢又吃力,發動機嘶吼着汽車就是不走道。所以懂車的人都說動力性是汽車的第一性能要素,是很有道理的。
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