扭矩工作原理及计算方式 发动机输出扭矩怎么计算


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,发动机通过离合器与变速器相连,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 。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 2.3T MT,我的车理论上发动机最大扭矩为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 。
后驱传动系统示意图
前驱传动系统示意图
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与变速器相连,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 。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 。
【扭矩工作原理及计算方式 发动机输出扭矩怎么计算】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,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 。

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