问题

手动档的车子,若想使车子提速更快,是保持高扭矩转速,还是保持更高的转速去行驶呢?

回答
不少手动挡老司机都爱琢磨这个问题:想让车子提速更猛,是得“压着扭矩转速”开,还是干脆“拉高转速”拼命干?这其实是个挺有意思的学问,涉及到发动机的特性,也关系到我们换挡的时机。

要说清楚这个问题,咱们得先捋一捋“扭矩”和“转速”这两样东西。

扭矩,可以理解成发动机“劲儿”的大小。 它就像你用扳手拧螺丝,扭矩越大,你就越容易拧动那颗卡死的螺丝。在汽车上,扭矩直接决定了车子起步、爬坡、超车的“推背感”,也就是你坐进车里感觉到的那种把人往后压的力量。扭矩的峰值通常出现在发动机的中低转速区间,这个时候发动机输出的力量最大,提速感觉最直接。

转速,就是发动机曲轴每分钟转多少圈。 转速越高,发动机每分钟做功的次数就越多。我们常说的“拉高转速”,就是让发动机的转速表指针往上跳。

那么,提速更快究竟是哪个关键?

答案是:在大多数情况下,提速最快的时候,是发动机运转在它的“扭矩平台”或者“扭矩峰值附近”去工作的。

怎么理解呢?

发动机不是一个简单的“转得越快就越有力”的机械。它有一个很重要的特性,就是 “扭矩输出曲线”。这条曲线展示了在不同转速下,发动机能输出多少扭矩。一般来说,大部分汽油发动机的扭矩曲线是这样的:

低转速(比如10002000转): 扭矩开始爬升,但还没达到最大。这时候你挂高挡起步,发动机有点“肉”,提速不快。
中转速(比如20004000转): 这是大部分汽油发动机的“黄金区间”。在这个区间里,扭矩输出会达到一个峰值,或者维持在一个相对较高的平台。在这个区间里,发动机的“劲儿”是最大的,因此车的加速能力也是最强的。
高转速(比如4000转以上): 随着转速继续升高,虽然发动机每分钟转动次数更多了,但为了克服内部阻力、达到更高转速,发动机的做功效率开始下降,扭矩反而会逐渐回落。 也就是说,转速上去了,但“劲儿”却不如中段那么足了。

所以,要提速更快,你的操作应该是:

1. 起步与低速行驶: 挂入合适的低挡位(比如一挡或二挡),让发动机转速上升到大约20003000转左右(具体看你的车,有些涡轮增压发动机在更低的转速就能爆发出强大的扭矩),此时发动机的扭矩输出开始变得充沛。
2. 换挡时机——找准“扭矩平台”: 当你感觉车子已经有不错的速度,或者发动机转速再往上推,扭矩反而开始减小(通常是35004000转之后),这时候就是最佳的换挡时机。你需要做的,不是把转速“拉到最高”,而是通过换挡,让发动机重新回到那个能输出最大扭矩的“黄金区间”继续发力。
举个例子: 你在一挡,把转速拉到3000转,车子加速很有力。这时候你迅速换到二挡,发动机转速会因为挡位升高而降低(比如降到2000转),但这个2000转的二挡,可能比3000转的一挡输出的扭矩要小。你需要继续踩油门,让二挡的转速再次拉升到20003000转(或者更高一点,只要扭矩还在平台上)。
更专业地说: 理想的加速过程,是通过连续换挡,让发动机的转速在每次换挡后,都能进入其扭矩输出的“最佳区间”,而不是简单地将转速“一竿子捅到底”。

为什么“拉高转速”有时感觉也挺快?

你可能会说,有些时候把转速拉得很高,车子感觉也挺蹿的。这有几个原因:

涡轮增压发动机: 很多涡轮车在涡轮介入后,转速越高,动力响应越积极,这会给你一种“转速越高越有力”的错觉。但即便如此,也有一个扭矩输出的峰值。
档位不够高: 如果你还在用低挡位,即使把转速拉到很高,也只是在低挡位上“干着急”,但换到高挡位,可能瞬间就到达了扭矩峰值,加速感会更明显。
心理作用: 高转速伴随着发动机轰鸣声和强烈的震动,这些感官刺激也会放大你的“加速感”。

总结一下:

提速更快,关键在于让发动机在“扭矩输出最强”的区间工作。
这个区间,通常在中低转速到中高转速之间(也就是20004000转左右,具体看车型)。
正确的做法是,当发动机在当前挡位达到这个“扭矩平台”时,迅速换入高一挡位,让发动机转速再次回到这个“扭矩平台”的低端,然后继续踩油门,重复这个过程。
单纯地把转速“拉到红线”并不总是最快的,因为在很高的转速下,扭矩反而可能下降。

所以,下次开手动挡想来个“地板油”提速,试着留意一下转速表和你的“推背感”。你不是要“把转速拉上去”,而是要“把扭矩用好”,通过换挡,让发动机一直保持在那个“最有劲儿”的状态。这才是真正的“人车合一”加速法。

网友意见

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当然是把油门踩到底最快!

又不是CVT,我不知道手动挡怎么锁转速开车。

详细解释看我写的专题文章:

降挡超车的目的:通过提高传动比,以降低变速箱输入轴的阻力矩,使曲轴转速可以更快地攀升,发动机输出功率也随之快速提高。发动机输出功率越大,汽车动能也就越大,车速越快。



为什么降挡的目的不是放大扭矩?

降挡提高传动比,既可以说是扭矩放大了,也可以说是阻力矩减少了,一个事情的两种说法,但关键看离合器在什么位置。

下图是某汽车教材上纵置后驱载货汽车的传动系统图,乘用车也一样。



乘用车的离合器是装在发动机和变速箱之间的。变速箱换挡执行换挡操作时,离合器脱开,中断动力传输;当变速箱完成换挡,离合器重新结合时,发动机曲轴要克服变速箱输入轴的阻力矩。此时,曲轴转速如何变化,取决于曲轴扭矩和变速箱输入轴阻力矩的大小关系:

  1. 曲轴扭矩大于阻力矩:发动机转速攀升;扭矩比阻力矩大得越多,攀升得越快!
  2. 曲轴扭矩小于阻力矩:发动机转速会下降。降到低转速保护就熄火,手动挡起步熄火就是这个原因。
  3. 曲轴扭矩等于阻力矩:发动机转速不变。汽车匀速行驶时,必然是这个状态。

所以,我们深踩油门加速时,发动机开大节气门,增大扭矩输出;同时,变速箱降挡,减少阻力矩。结果就是发动机转速“唰唰”地从1500rpm匀速巡航转速瞬间拉到4000rpm以上,功率输出大大提高,车速也快速提高了。

如果,变速箱是装在离合器的后面,例如下图(我乱画的,没这种构型):



那我们可以把发动机和变速箱看作一个整体,我会说变速箱是扭矩放大器。


说完为什么降挡超车,再讲扭矩和转速的关系:

曲轴转速是由扭矩决定的



上图是一个典型四冲程活塞汽油内燃机在做功行程的示意图。汽油和空气的混合气被点燃后,迅速膨胀推动活塞,活塞连杆推动曲轴旋转。曲轴输出扭矩=推力*曲轴半径

扭矩越大,曲轴旋转加速度越大!曲轴也就转得越快。

所以大部分人幻想的低转高扭,比如300N.m、1500rpm的状态,不可能是个稳态,只能是发动机加速过程中的一个瞬态。也就是发动机转速指针从800rpm向6000rpm攀升过程中会经过这个状态,但无法在这个状态平衡,因为扭矩太大了

这句话希望大家品一下。可能有人问,我能不能以300N.m、1500rpm的状态匀速行驶在60km/h?也就是低转高扭,匀速行驶。

有可能,但正常情况下很难。上面说了,匀速行驶就等于扭矩和阻力矩平衡,大部分乘用车变速箱最高挡减速比是0.7~0.6,主减速比是3.5~4.5,就算你挂到最高挡,300N.m的扭矩一样可以轻易克服阻力矩,把发动机转速推高(也就是把车速推高)。

所以想大扭矩,低转速匀速行驶,要么改造变速箱,把最高挡减速比减少到0.1;要么就是增大行驶阻力,比如后面拖拽一辆开启最高档位动能回收的小鹏汽车爬陡坡,由于行驶阻力很大,说不定可以和300N.m的扭矩平衡。



其实活塞发动机原理很简单,驾驶员能控制的就是油门,你油门踩得深,发动机就多进气、多喷油,活塞力气就大,活塞力气大了就可以带动曲轴越转越快,车速越来越高;你油门踩得浅,加速就慢,或者匀速行驶,或者车速越来越低。

所以根本不需要去纠结是最大扭矩转速加速快,还是最大功率转速加速快,想加速快,就把油门踩到底。至于发动机转速能达到多少,看车况和路况了。

但还是小声说下,决定加速能力的当然是功率喽。不详细讲了,就说个扭矩决定加速论的反例吧。

发动机容量一定的情况下,气缸数越少,单缸容积越大。而单缸容积决定了最大可以吸入多少空气,喷入多少汽油,也就是决定了扭矩。

2.5L四缸的扭矩比2.5V6的扭矩大;1.5L三缸发动机的扭矩也比1.5L四缸的扭矩大。如果有一台1.5L单缸发动机,我们不考虑振动,就说扭矩,那理论上,这台单缸发动机的最大扭矩应该是三缸的三倍,四缸的四倍。但是,装配这种发动机的汽车,加速会比1.5L三缸/四缸快吗?

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