爱卡为你解读汽车扭矩-驾驶乐趣的源泉

  上期爱卡研究院中，我们为大家介绍了大众汽车新式尾标的含义——用扭矩来定义车辆的型号。那么这样做意义何在？至少我们不必再为之前那些似是而非、眼花缭乱的尾标而迷惑不已了——用扭矩作为尾标，至少如实描述了车辆发动机的性能数据。

  那么扭矩是什么概念？它对于车辆的性能有什么帮助？这一期的研究院中，我们就一起来探寻一下扭矩的奥秘。

  举一个简单的例子：在日常生活中，人们在骑自行车时能够最直观地感受到什么是扭矩：我们用力蹬自行车的脚踏板所产生的能让车轮滚动前进的力矩就是扭矩。对汽车而言，简而言之，扭矩就是发动机施加在车轮上使车轮转动的力。除了功率之外，扭矩是衡量发动机性能的最重要的指标之一。扭矩的大小，代表了发动机力量的大小。

  这个问题似乎要从高中物理中找到答案——牛顿第二定律告诉我们，物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。用公式来表述：F=ma。显而易见，如果想获得更高的加速度a，那么作用在物体上的力F一定不能小。对汽车而言，整备质量和阻力相对来说比较稳定的情况下，发动机的扭矩越大，车辆加速越快。

  功率的概念是在发动机单位时间内做功的多少。如果说扭矩表明了发动机力量的大小，那么功率则代表了发动机做功的快慢。同样根据物理常识，功率为力同速度的乘积，如果换算为扭矩，那么功率（P）同扭矩（T）的关系为：P=T*n/9550（其中n为发动机的转速(r/min)，功率和扭矩均采用国际单位制kW、Nm）。

  从某种意义上而言的确是这样的。因为车辆的加速性好坏直接关乎到了驾驶感受，人们通常所说的“推背感”，事实上就是扭矩作用在车轮上给车内乘员带来的快感。如果车辆随时都能够爆发出充沛的扭矩，那就可以称之为“随叫随到的推背感”，无论在日常驾驶还是在赛道驰骋，充沛的扭矩都能给车辆带来不少的优势。不仅如此，在拥堵的街道以及山路上，大扭矩意味着能够更为轻松地驱动车辆前进。

  下面的图表描述了一台普通的自然吸气发动机在油门全开时，不同转速下的扭矩和功率。由图表可以看出来，扭矩曲线并非随着转速的升高而升高，而是在某个转速达到最高值之后开始逐渐降低。这是由于随着发动机转速的升高，气缸内每次“呼吸”的时间变短，气流速度高，并且活塞上下运动变快，阻力增大，导致发动机“气短无力”，从而扭矩呈逐渐下降的趋势。那么是否有一种方法能够解决发动机“气短”的问题，从而获得更多的扭矩呢？

  发动机“气短”，就给它“输气”。显然，如今越来越热的涡轮增压是个简单而直接的办法。通过发动机排出的废气驱动涡轮，从涡轮的另一端给发动机的进气口灌输大量经过压缩的新鲜空气，从而解决了发动机“气短”的问题。利用发动机自身浪费的能量来给发动机“输气”，无疑是个绝妙的想法。

  通过涡轮增压，相当于让发动机进入到了“开挂”方式。首先，意味着小排量的发动机一样能迸发出大能量，用更小的发动机能轻松实现大号发动机的性能表现，能更加进一步降低车身重量，同时油耗还维持在低水准上；其次，使用涡轮增压能改变发动机的性格。下图是大众1.8L TSI涡轮增压直喷发动机的性能曲线。我们大家可以看到，发动机从1000rpm到5000rpm都可以维持在最大扭矩上，无论功率还是扭矩都媲美2.5L自然吸气发动机。在低转速获得高扭矩，意味着不用刻意“蹂躏”油门踏板就能轻松的获得足够的动力，无形中降低了车辆的油耗。

  说到涡轮增压，就必须提大众汽车。因为早在上个世纪，大众汽车就将涡轮增压发动机带到了中国。相比许多车迷和我一样，会津津乐道地说起经典的帕萨特B5、真正的驾驶者之车宝来……这些车型的走红，让它们那个1.8T的尾标也随之一起走红。

  作为最早引入中国的涡轮增压发动机，这款代号EA113的发动机由于被大范围的应用在大众汽车和奥迪的产品而被中国人所熟知。作为大众汽车的一款当家机型，它的延伸机型至今仍被应用于不少车型当中。除了涡轮增压之外，这款装备在帕萨特B5和宝来当中的发动机具备了当时非常前卫的每缸5气门（3进2排），确保能够顺畅地呼吸。

  作为先锋技术的实践者，如今大众汽车大部分的产品都搭载了涡轮增压发动机，并且还加入了燃油缸内直喷技术，让燃油燃烧得更充分。与此同时，它们还具备了更强悍的扭矩输出，同DSG双离合变速器配合，还能达到非常低的油耗值。一切都更好了，不是吗？有时候我们也不得不感叹科技的魔力。

  如果说之前大众汽车全力推广直喷+增压是冒险的举动，那么毫无疑问，如今大众汽车已经成了潮流的引领者。在中国奔跑的近千万辆搭载TSI技术的大众车型证明了TSI技术在中国的适应性和成熟度。如今，包括奔驰、BMW、沃尔沃、福特、通用等厂商都开始推广直喷增压技术。

  2012年国务院颁发的《节能与新能源汽车产业高质量发展规划》提出2020年乘用车平均油耗要降至5L/100km，如何在降低油耗的同时保证驾驶乐趣，目前涡轮增压无疑是一个理想的解决方案。那么在未来涡轮增压发动机会一统天下吗？我只能说，让我们拭目以待吧！

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