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【回顾】马力大=加速快=极速高,真的吗?

时间:2018-01-04   作者: XCP彭煜曦 

最近有朋友在问,在两台车重量差距不明显的时候,为什么会出现动力强反而加速慢的情况?刚好,这也是我在日常的车辆性能测试当中经常会碰到的现象,今天就跟大家聊一下这个问题。之所以会造成是因为直觉会让我们下意识地认为“马力大=加速快=极速高”。但在现实世界中,决定车辆性能的因素有很多,马力只是其中一个。甚至,都未必可以称得上是最重要的一个:

谈论“马力/重量比”才是最准确的姿势

根据牛顿第二定律的a=F/m可知,决定着车辆的加速性能的,除了施加在车子上面的作用力F外(也可以理解成马力大小了),还需要的另外一个变量是车重m;所以抛开车重仅仅谈论马力,是不严谨的。

比如说拿两个SUV来做举例子,别克昂科威VS福特翼虎,同样的2.0T四驱车型,马力更大的昂科威比翼虎加速却来得更慢,这是为什么呢?

首先我们来看看两台车的马力,昂科威28T的260PS比翼虎245 Ecoboost的245PS高出了15PS,这个差距算成比例的话也就只有5.7%左右的差距而已,并不是看上去那么的相去甚远,说明这两款车的动力虽有高低之分,但还是属于同一个大致水平当中的;与此同时,我也请大家先记住5.7%这个数字,因为和快我们就会再次提到。


马力大就一定跑得快?告诉我是谁忽悠的你!

知道两者的马力后再看车重,昂科威28T是1800kg,而翼虎245 Ecoboost则为1740kg,跟马力相反,看上去相差不大对不?可千万别小看这几十公斤,因为换算成马力/重量比后,昂科威是144.4PS/吨左右,而翼虎则为140.8PS/吨,相差仅2.5%左右。


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还记得刚才我们说过这两款车单纯的马力差距有5.7%左右吗?把车重考虑在内之后,竟然可以把差距缩短一半以上。所以,车厂们现在锱铢必较地做轻量化是绝对有理由的,你看才区区几十公斤的落差就有这么明显的效果了。

加速是看功率,但并不能只看最大功率

经过前一段时间著名的38号老师所做的选题后,估计“加速看功率”是没人会否认了吧?

问题是,如果都看功率的话,那么车厂还为什么要把发动机的最大扭矩标示出来呢?难道真的一点用处都没有吗?当然不是,我们都知道功率=扭矩X转速,当我们知道一台引擎的最大扭矩以及最大扭矩的输出转速(范围)时,我们就大概能算出这台引擎在一定转速下的瞬时功率是多少了。

而这有什么用呢?这涉及到内燃机的工作方式:在汽车的整个加速过程里,发动机却并不一直维持在同一个转速,它是会一直变化(爬升)的,而由于最大功率的输出往往是对应着接近转速红线的一个点的,所以反过来推算可知,在车辆加速时,发动机并不会一直输出最大功率。

知道这一点的话,那对这次我们比较的两款车型来说,意义就非常重大了。因为从官方数据来看,翼虎的2.0T能在1750-4000rpm之间输出350Nm的峰值扭矩,而昂科威的2.0T则是在2000-5300rpm间输出353Nm。

这是什么意思?就是说在2000-4000rpm这个范围内,这两台引擎只要是在相同的转速下,瞬时功率几乎一样,因为它俩的扭矩输出差距太小了。只有到了超过4000rpm以后,因为翼虎的2.0T扭矩输出会比昂科威更快滑落,所以才造成5500rpm时两者的功率差距达到5.7%。


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但这个过程是渐进的,差距的拉开可以大致理解成是从4000rpm时的0%一直到5500rpm时的5.7%,而就拿我们测试0-100km/h的流程来说,这个工况下,不管是昂科威还是翼虎,用到的转速基本都在3500-5500rpm之间,这意味着,在实际的加速过程里,两台2.0T分别所做的总功,差距也绝对没有最大功率时5.7%那么多,最保守地估计,也能缩小到大概一半甚至以内。

而这里都还没说到,从昂科威2.0T比翼虎有更大的峰值功率然而发力却更靠后段的特点来推测,几乎可以断定就是涡轮体积比翼虎的2.0T更大一些。而涡轮体积增大,虽然能榨出更大的马力,然而因为惯性的原因,反应速度也会下降。考虑到从0加速到100km/h中间得有起码两次换挡,每次换挡泄压之后,如果重新建立峰值压力的时间都要比翼虎长的话,那么这里也是会损失时间的。不过因为避免涡轮迟滞除了缩小涡轮体积外还有诸如双涡管设计诸如此类的办法,我们有没有真凭实据表明昂科威2.0T的迟滞真的比翼虎大,所以这个答案就暂且不考虑这点了。

从传动系统到轮胎的过程不容忽视

直到刚才,我们其实都还在谈论引擎曲轴端输出的动力而已,但在车辆上面,动力还需要经过传动系统和轮胎,才能输出到地面产生切切实实的作用力推动车辆前进,所以说,如果刚才说的两点都只能说是让翼虎在理论上的劣势变得更小的话,那么最后如何从理论上的落后变成现实中的领先,很大概率就是因为从传动系统到轮胎的这个过程的区别而带来“反败为胜”的结果。

其实说到这一部分,单单是变速箱这一个部件,就足以造成很大的区别了。好比说通过加入更多/更绵密的挡位、或者是直接用上CVT无级变速的话,就能让引擎一直维持在更接近于最大功率输出点的转速范围内工作,又或者说是选用传动效率更高且换挡动作更快的双离合变速箱,都是是能达成更快的加速的。

不过,翼虎和昂科威用的都是6挡手自一体变速箱(这里按照17款车型为依据),而且两者的挡位齿比设定都是类似的,所以刚才提到的这些,两者都没有谁优谁劣的这说法,顶多就是变速箱的传动效率可能会有一点差距。而的确,翼虎的这台6AT的确是要比昂科威设定得更“紧致”一些,从换挡速度到锁止率/锁止范围,都能明显感受到会比昂科威更激进,我想效率上有个3%到5%差距都有可能,但不能再多了,毕竟大家都要照顾油耗政策指标。

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同样的道理,四驱系统方面,两者都是选用的多片离合适时四驱结构,在这种铺装路面上的直线加速工况,因为前后轮几乎不存在转速差,所以四驱这里的摩擦损失是可以忽略不计的,顶多就是机械结构上的优化工作不同而带来的整体效率差距而已;但因为这里头的结构的确很简单,而且GM和福特两家厂的水平也是相当的,我觉得这里可以先不考虑。

反而,两者轮胎尺寸的不同可能会造成一定的区别——昂科威的轮胎直径,是要比翼虎大了1英寸的,这不仅仅是车轮本身的重量会增加,而且力矩的改变也会让转动惯量进一步加大;虽然是区区1英寸,但结合上面点点滴滴方方面面的叠加,最后差距就很可观了。

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再加上一些因为没有切实数据而还没提及的,诸如车身外形不同而造成的空气阻力不同、选用不同轮胎而带来的不同滚阻等等,毕竟两者的马力/重量比也就是2.5%的落差而已,正如上面所讲,叠加之后,哪怕是每一方面都仅有1%的优化,要追回这2.5%就真的是分分钟的事。

最后还有略带点玄学色彩的调校

即便说出来真的会带有点玄学色彩也好,但我是觉得两个厂家对这两款车型不同的调校思路,还真有可能会对产品的性能造成不小的影响。

就拿福特来说吧,其实在讲变速箱的时候也提到了,福特的整个设定是会更加“紧致”一些的,这源于欧洲福特对英国市场的照顾,其实也是历史原因了,就是英国作为福特欧洲的一个主要市场,当地消费者偏爱运动感的口味,直接影响到福特欧洲把旗下产品调校得更加生龙活虎一些——而大家没有猜错,翼虎的开发,哪怕是在奉行“一个福特”全球策略的今天,也依旧是由福特欧洲主导的,即便由长安福特国产后会就国内消费者口味而做出一些调整,但偏向运动/敏感的基调是很难发生质的改变的。

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反过来看昂科威,这款车其实挺有意思,看上去像是上汽通用主导研发并首先投入国内市场,但从它用到的技术以及目前反哺到北美市场的情况来判断,应该也还是由美国人主导研发的。只是不论说了算的是中方还是美方,这两个市场的消费者其实口味都是相似的——更偏爱舒适而不是运动,这直接就影响到这款产品的调校了,昂科威也大概是市面上同级产品中最能体现“松弛”两个字的一款中型SUV,舒适性可以说是一流的,甚至连那充裕的动力都激不起人们多少驾驶欲望,只是说处理起不同路况来更加得心应手而已。

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我在之前的答案里说过,调校其实是一门妥协的哲学,当你想要更多舒适的时候,你可能要放弃一些性能了,反之亦然。所以当我们看到这两款车在调校上有着这么大的不同,反过来造成一些性能表现上的差异,不是很理所当然吗?

PS(小广告):此文章出处为我在知乎问题《为什么昂科威动力比翼虎强但加速反而慢?SUV的加速能力和哪些因素相关?》,如果对我有兴趣的可以走一波关注啊哈哈。

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标签: 马力 推重比

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