在高速旋转的情况下,发动机内部的零部件相互抵触,摩擦力会随之增加,导致扭矩下降。而且高速旋转还会让零部件磨损,进一步影响发动机运转。
例如,在内燃机中,活塞会在气缸中往复运动,而在较高的转速下,活塞往复时相对的摩擦力便会增加,从而进一步水平导致扭矩减小。
一般而言,转速提高时,发动机所承受的负荷也随之增加。汽车行驶在山路上、车辆装载重物,都会导致发动机不得不在较高的负荷下运转。
当发动机负载增加时,需要更多的燃料和空气来支持运转。然而,在高转速下,发动机的供油系统的反应速度有限,且空气在快速进入后未能充分混合,这两个因素使得燃料燃烧不充分,而进一步导致扭矩下降。
动力输出的系统(如传动轴、离合器、齿轮箱等)在高转速下有一定的转速限制,这种限制会导致发动机最终输出的扭矩随着转速的提高而降低。
例如,在传统手动变速器中,通过摩擦力将动力从发动机传递到车轮。然而,在高转速下,离合器的摩擦效果会减弱,这使得动力输出下降并相应地降低扭矩。
从物理学角度来讲,扭矩和功率之间存在一定的关系,即:
功率=扭矩×角速度
由上述公式可得,当转速增加时,为保持恒定的功率,扭矩必须下降。这是物理学规律的应用。