科普一下轮端扭矩

日期:2020-02-16编辑作者:国际动态

  天天见微博上的朋友们在讨论什么这个车发动机多大扭矩,那个车扭矩低,什么什么电动车电机扭矩800牛米,仿佛秒了全世界的所有民用车,仿佛有了个扭矩大的动力源,就无敌了,但,事实是什么呢?(以下讨论,仅限于牵引力的范畴,加速不在此文讨论范围)

  对于手动档和DCT的内燃机车来说,发动机通过离合器变速器相连,变速器后面是另外一级减速器(主减速比),然后从半轴输出到车轮端。电机电容好坏轮端扭矩的计算公式是,T=发动机扭矩×某档位的减速比×主减速比。以我自己的车为例BJ40L 2.3TMT,我的车理论上为350牛米,一档速比为4.3,主减速器速比为4.1,那么我的车在附着系数良好的情况下最大轮端扭矩为T=350×4.3×4.1=6170.5牛米。

  对于自动档的车来说,是有点不一样的,发动机不是通过离合器变速器相连,而是通过一个叫液力变矩器的东西。这个东西有个特点,就是他能放大发动机的扭矩。液力变矩器输出轴(到变速箱)的输出扭矩T=发动机扭矩×变矩系数,一般来说,这个变矩系数用在民用车上大概在1.5到2之间。所以对于带液力变矩器的车,轮端扭矩还要乘以液力变矩器的变矩系数。我们取个小值,1.5,那么带液力变矩器的自动档车型来说,轮端扭矩的计算公式就是T=发动机扭矩×变矩系数×某档位的减速比×主减速比。电机电容好坏因为变矩器有对发动机扭矩的放大作用,所以一般带液力变矩器的车,一档速比会比手动档的车型小,以BJ40L 2.3T AT为例,自动档的BJ40L一档速比为3.57,最大轮端扭矩T=350×1.5×3.57×4.1=7684.4牛米,比手动档大了不少。

  应该有同学会问到,那CVT的车型呢?其实很简单,首先看CVT前面是离合器形式还是液力变矩器形式来决定是否要乘以变矩系数,然后,由于CVT基本上算是无极调速,那就得看运行时,实际的传动比是多少,乘起来就好了。

  下面再说电动车,电机电容好坏就目前市面上的电动车来说,都是单速比的,也就是电动机通过单级减速器直接到半轴。我们以蔚来ES8为例,

  从上面的配置参数表上可以直接计算出,蔚来ES8的轮端扭矩理论值是T=电机总扭矩×减速器速比。T=840×9.599=8063.16牛米。而且值得一说的是,电动机有个峰值扭矩的说法,所谓峰值扭矩就是说电动机只能短时间(几分钟甚至更短)在此扭矩下运行,时间长了会因为过热,扭矩必须下降。电机可以长时间运转的扭矩叫额定扭矩,一般来说,额定扭矩是峰值扭矩的一半左右。而民用车上的内燃机,在公路上基本上可以长时间运行在最大功率,直到燃油耗尽。而在越野路况下,全负荷运行就要多注意点水温了。

  哦对了,还得说另外一种情况,有些越野车是有低速档的,什么意思呢,就是说在变速器主减速器中间还有一级减速器,那么计算轮端扭矩的时候就得再乘以一下这个低速档的速比。再次以我的BJ40L 2.3TMT为例,我的低速档速比是2.48,那么我在挂上低速档并且变速器为1档时,我的最大轮端扭矩就变成了T=350×4.3×2.48×4.1=15302.84‬牛米。而自动档的B40 2.3T AT在挂上低四一档的时候,最大轮端扭矩为T=350×1.5×3.57×2.48×4.1=19057.4牛米。

  好了,以上就是关于一些轮端扭矩的计算方式。这仅仅考虑的是拖拽能力,并不涉及加速方面的东西。当然,不得不说,由于内燃机转速和低扭弱的限制,才必须有这么多档位,这是相对于电机的高转速,低速高扭的劣势。

  以上可以看出皮卡版的LC79比LC76的主减速比大了一些,可以想象应该是基于皮卡需要比乘用车的载重能力强,需要更大的轮端驱动扭矩。而当大家看到,在挂上低速四驱后,只有0.66升排量吉姆尼自动档,轮端最大扭矩能有惊人的6000牛米时,大家有什么想法呢?而自动档的液力变矩器在失速转速时居然有2的变矩系数(见下图),看来我上面算BJ40L自动档时候变矩系数选1.5还选小了,如果变矩系数按2算,自动档的BJ40L轮端扭矩会大很多。

  最后,还得说一句,初中物理及格的话应该知道,扭矩转换成牵引力,还要除以轮胎半径的哦,轮胎越小,转换出来的牵引力可是越高的。在这里把公式写出来,牵引力F=轮端扭矩/轮胎半径,有兴趣的同学自己算去吧。

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关键词: 电机电容好坏

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