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超车时猛踩油门反而速度上不去的原因

「加速超车·反应迟滞」原因有三点

内容概述:

  1. 电子油门反应迟滞
  2. 自动降档调校保守
  3. 动力储备实在过差

汽车在加速或超车时如果会感到加速的效率比较低,或者说速度久久无法提升,原因基本就三点的影响。首先需要了解的是「电子油门」的概念,曾经的汽车使用是“拉线油门”;其结构特点是油门踏板通过机械结构直接控制节气门的开度,什么是节气门呢?


知识点

1:汽车油门踏板并不直接控制油路系统,控制的是发动机进气管路中的最后一环-「节气门」;这是发动机的咽喉,进气量的多少完全依靠节气门翻板的开度决定。而喷油量则是以进气量的标准,按照14.7:1的空气燃料比计算喷油量后再喷射。

严格意义上应该把油门踏板叫做“气门踏板”,想要让加速不迟滞就必须实现进气与喷油的同步;2000年前后的车辆通过机械式的踏板刚性连接节气门,触动踏板的瞬间就会开始调整节气门开度,喷油以化油器的方式以压力实现雾化,这种状态就是基本达到了同步标准,加速时是没有迟滞感的。

2:拉线油门与化油器虽然没有迟滞,但是纯机械结构无法精准的控制开度,喷油量也会受到很多因素的影响而无法做到非常精准;说白了就是空气燃料比可能达不到标准比例,以造成混合油气无法充分燃烧而产生超量的尾气。

所以这种原始的结构被淘汰了,取而代之的是「电子油门」;该系统的油门踏板不再是节气门的机械控制开关,而是升级为电子开关,踏板的行程(深度)变化控制的是电流强弱。以电流标准综合电控系统,通过电动机实时控制节气门的开度;这种模式就能做到非常精准,但也事实造成了轻微延迟。

流程:

  • 油门踏板触发信号
  • 电控系统研判结果
  • 调整喷油量开始混合油气准备做功

按照这一流程进行加速,油门的反馈则需要时间;一般都需要几百毫秒的反应过程,而控制踏板时大脑的电信号是以准光速的标准控制,几百毫秒虽然只是一眨眼的功夫但也会感觉有时间差。这就是超车加速时感觉反应慢的第一个原因,但如果差值过后还无法有效加速,那么问题就有可能在于变速箱的调校了。


降档加速·概念

汽车变速箱总会有多个前进挡,比如6MT/AT分别代表六挡手动和自动;之所以要设计出不同的挡位,初衷正是通过不同的速比以满足急加速、重载起步、高速巡航等不同的驾驶需求,实现对输出功率、转速、油耗与车速的不同匹配。

比如1挡的齿轮比就是用于放大功率,发动机驱动的齿轮非常小,而与其结合的从动齿轮非常大;结果则是主动齿轮转很多圈,从动齿轮才能转一圈,从动齿轮的转速直接决定车轮转速(车速)的高低。那么1挡就无法实现高车速,但是主动齿轮没转一圈就会输出一次扭矩,短时间内转很多圈是不是就能够输出很强的动力了呢?

(这就是高功率的实现方式,转速×扭矩÷9549=功率,功率越高加速能力越强且车速相对越快)

重点:随着前进挡数字的加大,比如1-2-3-4-5-6,数字越大则发动机驱动的齿轮直径也就越大,反之从动齿轮的直径也就越小;这种组合方式的变化是为了让汽车在以不同车速行驶的过程中,将转速稳定在某一范围内不动,比如……

  • 3挡-40km/h转速2000rpm
  • 4挡-60km/h转速2000rpm
  • 5挡-80km/h转速还是2000rpm

这是如何做到的呢?方式就是通过齿轮大小的调整,参考下图。

假设左侧为4挡而右侧是5挡,是不是5挡主动齿轮转一圈则从动齿轮能转更多圈?答案显然是肯定的,在5挡时如果让发动机以4挡的转速运转,从动齿轮与车轮就会转的更快,车速也就会更高;而标准车速不需要更高的转速,所以车速提升后仍旧能让转速足够低。

但是发动机的转速越低输出功率也就越小,加速时的能力当然会更差;因为主动齿轮的运转阻力更大,那么此时如果降低到4挡或3挡,滑行中的汽车则会通过从动齿轮反向输入动力,也就是带动主动齿轮高速运转。转速被动拉升到高标准后,再通过低挡加速则会更加顺畅。

所以加速超车时需要降档模,但是有些自动挡变速箱的降档积极性很差,即使油门到底也要缓慢的降1/2挡,加速的迟滞感就会非常明显了。至于手动挡用户则有可能不懂降档加速的原理,以行驶中的高挡加速的效果总是会比较差的,因为拉升转速完全依靠主动做功,缺少被动拉升转速的加速节奏太慢。


动力储备-重中之重

想要汽车具备良好的加速感,没有充沛的动力也是空谈;而且在各项参数中,只有具备大扭矩的发动机才能有理性的瞬间爆发力。

  • 扭矩=单次输出能量
  • 转速=每分钟输出扭矩的次数

扭矩和转速相乘,再与常数相除得出的是功率,功率再乘以1.36则为马力数值;马力的驱动力标准是恒定不变的,也就是说瞬时输出的马力越大加速能力才能越强。那么即使车辆使用拉线油门,同时降档积极性很高或使用手动挡主动降档;然而没有足够大的扭矩也就不会有大马力,因为扭矩和转速是相乘的关系。

计算题:A车每分钟转速假设有5000转,每次做功输出150N·m;B车转速同样为5000转,每次做功输出350N·m,马力差值会是多少呢?

  • A车106马力-7.95吨驱动力
  • B车249马力-18.675吨驱动力

在相同的一瞬间输出的动能差值高达一倍多,加速能力的差距当然也是倍数级;所以想要理想的加速感,在选车阶段就要选对大扭矩机型,否则单纯依靠拉高转速和降档也只是徒劳,同时油耗会难以降低。因为四冲程发动机的每分钟喷油做功次数是转速的一半,转速越高油耗也就会越高,关于车辆加速的话题就聊到这里了。

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