通常我们会把扭矩与加速能力挂上钩,把输出功率和最大车速挂上钩。上图的蓝线就是用来描述扭矩和转速的关系,可以看到输出功率是一路走高,直到4900rpm附近出现了最大输出功率。
到这里,所以大家应该知道了,发动机的最高扭矩转速和最大输出功率转速是不一样的。
我们接着往深一点讲讲这件事情。
我们知道“功率=转矩 转速”,发动机在不同转速下,对应了不同的转矩,将转矩和对应的转速相乘,就可以找到此转速下的最大功率。这就是外特性曲线图中,红线和蓝线在某一转速下的对应关系。
根据这个公式,转速提高,功率会一直增加,但因为发动机的机械能力有限,转速提高的同时,能量损失也会增加,最终输出功率还是下降,直到不论再怎么踩加速踏板,速度也不会增加。
当然了,相比自然吸气发动机,涡轮增压发动机的的高转区间确实存在的意义要小一些。因为最大输出功率和最大扭矩的转速会比较接近,而自然吸气就不是这样了,比如PSA 1.6L发动机,最大扭矩转速在4000rpm,最大输出功率转速却是在5750rpm。
扭矩大的意思是车的劲大,具体反馈就是提速快、载重是能爬坡,到扭矩大小不是反应车速能到多块,这就要提另一个发动机关键指标功率了,功率可以理解为能量,发动机功率越大释放的能量也就越大,车重不变恒定某个车速的情况下,功率大的发动机转速越低。
回答你的问题,最大扭矩以上的转速干什么,就是提高车速用的,车稳定在时速120、150时并不需要最大扭矩输出,转速能支持这个车速即可。
再补充一点,现在很多人会诟病某些变速箱的换挡逻辑,其实就是有些变速箱在没达到最大扭矩的时候就换挡了,或者需要大扭矩的时候不降档提升转速,加速相对较慢。
其主要原因就是为了提升车辆的加速能力。
为了搞清楚这个问题,我们还需要知道一个概念值,汽车发动机扭矩和功率。
发动机扭矩是指发动机加速能力的具体指标,是指活塞在气缸里往复运动一次所做的有用功,单位是牛米(NM),一般情况下用T表示。汽车发动机扭矩直接体现为车辆的加速能力,发动机扭矩越大,车辆的加速能力越好。
发动机功率是指发动机做功的快慢,单位时间内所做的功被称作发动机的功率,一般情况用P来表示。发动机扭矩和功率满足下列关系式:
T=9550*P/Ne
其中,Ne表示发动机转速,当发动机功率一定时,发动机转速越高,扭矩也就越小。对于发动机来讲,如果排量一定,单位时间内所做的功肯定有一定限制,所以,发动机扭矩随着转速的升高,扭矩值会出现降低的情况。
发动机转速为何调校至4500rpm以上呢?
好多人都有疑问,发动机扭矩表示车辆的加速能力,发动机扭矩越大,对应的加速能力也就越好,如果发动机转速始终维持在4500rpm以下,是不是车辆的加速能力会更好呢?
Twheel=Tengine*i*k
所以,如果变速器在1挡,发动机转速处于6000rpm,而当变速器处于2挡,发动机转速下降至4500rpm,虽然发动机输出扭矩值较高,但是发动机传输至轮胎的扭矩值较低,车辆的加速加速能力下降。如下图所示:
所以,当变速器在升档的时候,发动机转速下降,由于变速器传动比降低,直接导致发动机传递至车轮的扭矩值也会降低,车辆的加速能力自然而然也会下降,为了尽可能压榨发动机的性能,必然需要把发动机转速提升的很高,充分利用发动机在换挡前、换挡时、换挡后转速,提升车辆的加速能力。
转速可以理解为发动机每转动一次,提供一次推力,转动的越快,单位时间内提供的推力累计越多。转速低的时候,推力断断续续,比较吃力,扭矩低;当达到最大扭矩转速,提供的力就连续稳定,表现出良好的加速性能,转速越高加速性能越高;当超过最大扭矩的最高转速后,仍然提供连续推力,但推力感觉就没那么强烈,当所提供的力与阻力平衡后,再也无法提高速度了。好比你架起自行车摇踏板,开始时候感觉越转越快,到后来感觉就没用了。