汽车100公里每小时,发动机转速多少?这问题看起来简单,但是回答起来肯定是五花八门。
其实回答这问题,本质上是讨论:发动机转速和汽车速度快慢之间的关系。或者说,根据汽车的运动传递顺序,把这个问题反过来问:在一定的发动机转速下,汽车速度和什么因素有关?这个问题要回答,首先要知道发动机转动后,是怎么把运动传动到轮胎,让轮胎转起来地。如果不考虑传动比,这个问题很好回答,发动机转一转,轮胎在地面上滚一个周长。
为了便于理解,我们可以以一般汽车怠速750rpm为例,来看一看汽车速度是多少?假设你的轮胎型号是205/60R15,通过计算,轮胎直径是627mm,周长大约是1969毫米,按照每分钟滚动750转,一小时在地面走过的距离是88.6公里,就是我们习惯上说得“车速”。
看到这里,网友们一定会说这是开玩笑,根本不可能!谁的车能在怠速的情况下跑出这个速度?不错,实际情况确实不可能,为什么不可能呢?这要从多方面来分析。
首先,轮胎的转速不可能和发动机转速一样,因为他们之间有离合器,变速箱,前(后)桥齿轮箱,还有在实际情况下,轮胎的变形,以及轮胎和地面之间你看不见,但每时每刻都存在的“打滑”。这仅仅指手动挡汽车而言。
对于自动挡,还有一个影响因素——中间有液力变矩器,对!——就是那个不需要踩离合器,能保证不加油不跑车,也不会憋死车的东东。 现在我们根据具体问题具体分析。
应该肯定地说,车轮转速小于发动机转速,上面提到的因素,对于一般汽车来说,变速箱在最高挡是升速的,因为汽车型号不同,最高挡传动比也不同,一般在0.6~0.9之间,这里要注意,变速箱传动比是输入轴和输出轴转速之比,如果小于1,说明是升速。还有一个影响车速因素更重要,就是前(后)桥的传动比,一般家用轿车在4左右。
考虑这“两箱”的传动比,前面提到的88.6公里每小时的速度,就应该修改为24.6~36.9,(假设变速箱在最高挡的传动比在0.6~0.9之间)。现在可能大家觉得差不多符合实际情况了吧?,当然还有影响速度的因素。
譬如说轮胎气不足,或者有轮胎和地面打滑的因素,这会使车速低于上边计算的速度,但是影响比较小。
现在回到原来的问题,如果车速达到100公里每小时,对应的发动机转速应该是2032rpm~3048rpm之间,这里边影响最大的是前面提到的变速箱最高档传动比,0.6~0.9相差50%,(一般小功率发动机,需要慢速重载车,比如面包车取大值),所以一般大排量轿车同样速度,发动机转速比较低,小功率轿车转速就相对高一些。
对于自动挡轿车,还有一个液力变矩器的问题,它在低速下传递扭矩有限,因此我们看到它起步或者上坡时,尽管速度不高,但是转速相当高,那是因为它是柔性传递动力,可以认为它的输入轴和输出轴在那种情况下,是“打滑”的,即输入轴的速度大于输出轴,所以才出现这种情况。而手动挡轿车起步是利用离合器片的“半联动”,类似于柔性传动,为的是不让车熄火,起步后一般不会允许它打滑,包括上坡也不能打滑,否则的话,对摩擦片损害太严重。
当然自动挡车起步后到一定速度,液力变矩器是会自动锁定的,那时候它不会打滑,和手动挡轿车没有区别,所以在100公里时速时,仍然会符合上边提到的,在2032~3048rpm范围内的发动机转速。