時速120公里/小時,轉速超過3000的發動機都是垃圾嗎?您車子多少轉?

當汽車以某個車速行駛時,如果發動機轉速過高,是不是代表這台發動機很差?相信存在這種觀點的車友絕對不占少數,實際上這種觀點是錯誤的;發動機的動力強弱的確會影響到某車速下的轉速,但影響很小;對發動機轉速影響最大是變速箱,確切地說是變速箱傳動比的大小,同樣發動機、車速,用更大的傳動比跑,轉速就會更高!

前幾天收到一位兄弟的私信,他說剛買的二手本田飛度(5速手動)在時速120km時,發動機轉速飆到了3800轉,覺得這麼高的轉速是不是發動機有問題?實際上這類問題曾經一位樂馳車友也反應過,他的樂馳1.2L 手動版本在時速120km時,發動機的轉速也達到了3700轉左右;實際上導致這種高轉速現象的根本在于傳動比的大小,結論就是甭管發動機有多強,配上五擋手動變速器、120km時都能破3000轉!

發動機轉速與傳動比的關係

各位應該都知道,燃油車的變速器起到減速增鈕的作用(純電汽車也有一個固定的傳動比,同樣屬于機械變速裝置);扭矩放大多少倍,取決于發動機轉速被減的程度!傳動比是如何計算的?實際上傳動比就是擋位傳動比與差速器減速比的乘積,如上圖所示大貨車用的16速變速箱;減速比最大的一擋為16.4,主減速比為3.42,當然這大貨用變速器傳動比太大,但原理和咱們家用車是完全一致的!

咱們拿11擋的傳動比進行計算,如上圖所示這台采埃孚16的11擋減速比為11.2,那麼這個擋位時車子的傳動比=11.2*3.42=38,也就是說當掛這個擋位時,變速器可以放大發動機扭矩約38倍,同樣 變速器輸出端轉速縮減為發動機轉速的1/38,如果此時這台車發動機輸出2000轉,那麼經過變速器減速後只能輸出約53轉到輪端。這就是為什麼那些大貨車功率、扭矩都很大,但提速、極速都不高的原因,變速器減速效果太強!

發動機轉速高低,變速器是關鍵

所以咱們車子保持某個車速行駛時,發動機轉速的高低和變速器傳動比關係緊密,因為120km以下的速度並不需要發動機擁有很強的性能,也就是說只達到120km時速是沒辦法區分發動機的好與壞的,換句話說無論發動機的好與壞,時速120km所需的功率不過40千瓦左右(勻速行駛),絕大部分發動機在2000多轉時都能輸出這個功率!

所以導致不同車型、相同車速,轉速出現巨大差異的根本就在于變速器的傳動比;高速擋傳動比過大,就必然導致發動機提高轉速來維持輪速,要不然就沒辦法保持車速!這一點在本田飛度上表現得淋漓盡致,同樣的車子、同樣的發動機,不同的變速器導致了120km時發動機轉速相差1千多轉;但幸運的是油耗差異並不大,更高轉速帶來的油耗增加並沒有想象的那麼大!

傳動比對發動機轉速的影響有多大?

傳動比對發動機轉速的影響很大,咱們拿比較常見的 三代本田飛度為例,有5速手動版本以及CVT版本,兩者雖然變速器不同但發動機參數完全一致皆1.5L自吸;CVT版本飛度主減速比4.98、變速器能提供最小傳動比為0.40(最小傳動比=4.98*0.4=1.99),而這CVT飛度在120km時發動機轉速在2150轉到2350轉之間!因為整車最小傳動比為1.99約為2,那麼此時汽車的輪速=2150/2=1075轉左右,也就是說保持120km行駛、車子的輪速為1075轉/分!

同樣是三代飛度的5速手動版本,主減速比為4.6、第5擋的減速比為0.8,整車最小傳動比=4.6*0.8=3.68,看到了麼手動版本最小傳動比要比CVT大了小一倍;因為兩個版本輪胎大小幾乎一致,那麼維持手動版本飛度120km行駛、車輪每分也要1075轉左右;那麼我們看看此時發動機的轉速是多少,發動機轉速=輪速*傳動比=1075*3.68=3956轉左右;看到了麼?同樣的車型、發動機、輪胎大小,僅僅是變速器的不同就導致120km時轉速相差了快一倍!

所以用某個速度下發動機轉速高低作為衡量發動機好壞的標準是不嚴謹、不全面的,傳動比的大小才是關鍵;對于市面上的那些自吸1.5L、2.0L、1.5T、2.0T發動機而言,輸出40kw左右的功率(大部分乘用車維持120km勻速所需功率),所需發動機轉速一般就在1700-2200左右,差異並不明顯,所以這個車速下的發動機轉速沒辦法明顯區分發動機的高低,更多能體現出變速器的差異!

更高的轉速是否會帶來更高的油耗?

更高的轉速的確能帶來更高的油耗,但油耗差異並沒有轉速差異那麼大!還用上文中的飛度為例,同樣跑120km,手動版飛度的轉速在3900轉以上,而CVT轉速為2150;從表面上看轉速差了接近一倍,那油耗呢?油耗是不是也差了快一倍?當然不是,CVT版本百公里油耗僅比手動版本高0.2L左右(詳見工信部、小熊油耗),所以相同轉速下更高的轉速並不會導致太多的油耗差異!

為什麼轉速差異接近一倍、油耗差異卻那麼小呢?說到 底轉速高、不代表發動機輸出功率就高,因為車子保持120km(某車速)行駛時所需要的功率是不變的(同款車)!這就好比同跑120km,CVT飛度要40kw、手動擋飛度也要40kw,所需轉速不同、但所需功率一致,那麼發動機每迴圈的輸出扭矩就存在差異了;因為 功率=扭矩*轉速

CVT飛度:

40kw=扭矩1*2150轉/9550

MT飛度:

40kw=扭矩2*3956轉/9550

通過上面這兩個等式,我們可以直接看出 扭矩2要小于 扭矩1,也就是說MT版本飛度跑高速120km雖然轉速更高、但每迴圈輸出的扭矩要少一些(依靠更密集做功次數拉出足夠的功率),也就是每迴圈噴油量更低;而這CVT飛度高速行駛120km時,雖然發動機轉速更低、但每迴圈輸出扭矩要高一些(迴圈少就增加單次迴圈的扭矩輸出來保證足夠的功率),也就是每迴圈噴油量更高;所以MT的飛度油耗並不會比CVT版本高太多!

因為很多配備5速手動的車型,高速跑120km時的轉速都不會低,因為車輪小、5擋齒輪比大都在0.8左右,120km轉速很容易達到3500轉以上;但與自動擋油耗差異並不會像轉速差異那麼巨大!總而言之高速120km行駛時轉速超過3000轉是正常現象,這並不能作為判斷發動機好壞的依據,僅僅是傳動比大小所導致的現象;市面上所有配5速變速器的車子跑120km時,轉速都很高;這是很正常的現象!

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