有網友提了這樣一個問題:2024款豐田威蘭達2.0車型最大功率126kw,最大扭矩206牛·米。現款奧迪Q3的2.0T發動機最大功率137kw,最大扭矩則為320牛·米。兩款發動機的最大功率僅僅差了10kw,但是扭矩卻相差了100多牛·米,這是什麼原因?今天咱就來聊聊這個話題。
功率和扭矩的區別
扭矩直觀來說就是發動機轉動的力氣,混合氣在氣缸里燃燒產生高溫,高溫導致氣體膨脹,膨脹的氣體推動活塞,於是扭矩就產生了。所以說氣缸里燃燒的混合氣越多,扭矩就越大。
而功率是表示發動機做功快慢的單位,它是扭矩和轉速結合的產物。功率=扭矩×轉速÷9550。扭矩大功率不一定大,因為你還得看轉速呢。發動機最大功率就是把不同轉速下的扭矩都測出來,哪個轉速下扭矩和轉速乘積最大,那麼這個轉速就是最大功率轉速了。
為什麼2.0T的扭矩比2.0自吸大那麼多?
因為2.0自然吸氣發動機需要靠活塞把空氣吸入氣缸,但是空氣有慣性,再加上進氣系統的損耗,活塞不可能把氣缸完全吸滿。比如2.0的4缸發動機,每個氣缸容積為0.5升,但活塞永遠無法吸滿0.5升空氣。
而2.0T是靠增壓器把高壓空氣強制往氣缸里壓的,氣缸里充氣量可以輕鬆超過氣缸容積。比如一台2.0T的4缸機,單個氣缸甚至可以充入0.7升空氣,這樣就能多噴油,燃燒時產生的熱量就更多,膨脹也更有力,所以扭矩也比2.0自吸大得多。
為什麼2.0T的最大功率比2.0自吸大不了多少?
因為增壓發動機廢氣本來就多,溫度還高,當轉速達到一定程度後大量廢氣產生的熱量就會超過排氣系統的承受能力,這時增壓壓力就得下降。
比如市面上大多數2.0T發動機最大扭矩轉速基本上都終止在4500轉。轉速超過4500轉以後2.0T就更接近2.0自吸了,而最大功率轉速剛好在這個區間,此時2.0T沒有渦輪增壓的「外掛」,因此最大功率和2.0自吸相比就不會再有碾壓的優勢了。
可能有人好奇為什麼最大功率轉速沒有在大扭矩區間,原因其實很簡單:此時扭矩雖然很大,但無奈轉速偏低,整體輸出功率並不高。而在高轉速區間雖然扭矩下降了,但轉速提升了,兩者剛好可以取到一個乘積最大的值,也就是最大功率了。