在探究为什么转速越高扭矩越小之前,我们要了解发动机功率与扭矩的关系。发动机的机械能来自于燃油燃烧后产生的能量,而发动机的工作需要扭矩作用在曲轴上,推动车轮运动,从而发挥动力。而扭矩和功率是密不可分的,两者之间有如下关系:
功率=扭矩*角速度
也就是说,发动机的输出功率取决于扭矩和转速的乘积。当扭矩不变时,转速增加,功率也会增加。但是,当转速持续增加时,扭矩却会相应的下降,这就是为什么转速越高扭矩越小的原因。
在汽车行驶的过程中,发动机输出的功率需要克服阻力(如风阻,摩擦阻力等)和质量,推动汽车前进。这也就是机械功率守恒定律所阐述的内容:
发动机输出的功率=汽车行驶所需要的功率
当发动机的转速增加时,输出的功率不变。而扭矩则要随着转速的增加衰减,确保机械功率的守恒。
在发动机内部存在着摩擦阻力,发动机内部各个零部件之间的接触与相互作用,会对发动机的工作产生一定的负担,导致发动机的扭矩下降。而当转速增加时,摩擦阻力会更大,扭矩会放大受影响。
此外,随着机油温度的上升,机油黏度减小,摩擦阻力相应减小,有利于增加扭矩。但是当转速增加到一定程度时,机油膜的承载能力也会减弱,使得发动机内部摩擦阻力增大,扭矩下降。
在发动机的运转过程中,气门的开启程度和进气完整度会影响发动机的扭矩输出。当发动机的转速增加时,气门芯轴,储气盒等会受到惯性作用,气门开启时间会相应的缩短。这就会导致燃烧室内的气流不平稳,在推出气门时,气流产生受阻,形成相反方向的气流,影响进气完整度,减小了发动机的扭矩输出。
此外,随着转速的增加,燃烧室内的进气时间变短,相关参数的设计和调整要精准,否则就会影响扭矩的输出表现。