扭矩相同则爆发力相同

汽车「劲大不大」取决于发动机参数而非汽柴油机

内容概述：

提到柴油汽车能联想到的关键词首先是“劲大”，也就是爆发力强。其实这种说法是片面的，只要汽油机的技术足够先进，相同排量的动力完全可以比柴油机更强。

比如某些2.0T的汽油机能够有200kw/400N·m的动力储备，但是3.0T的柴油机也还有低至最大功率不足100kw、最大扭矩不足300N·m的机型。而正常标准的2.0T柴油机也不过是120kw/400N·m的标准，参数相同的哪种发动机动力更强呢？

柴油机之所以被认定为“劲大”，主要原因是曾经的低转速扭矩确实比汽油机大；因为同期的汽油机大多都在使用自然吸气技术，这种吸气方式吸入的空气氧浓度远低于涡轮增压，氧气是提高燃烧效率的基础。

简而言之为涡轮增压的柴油机吸入的高氧浓度空气，可以让燃油燃烧的更加充分，等量燃油转化出的扭矩会大得多；但是低氧浓度的自然吸气发动机燃烧等量的汽油，转化出的扭矩就要小很多。两者的差异可以通过以下图表来了解，氧浓度越高则燃烧火焰温度越高，这就等于热能越多且扭矩越大。

重点：汽油机已经普及了涡轮增压技术，至此与柴油机已经可以完全没有差距了。虽然说燃油本身的燃烧火焰温度有领先优势，但采用压燃点火的柴油机也不宜过度压榨扭矩，否则发动机的振动与噪音都会非常明显；所谓的压燃是通过活塞压缩空气产生极高的温度，是足够让柴油自燃的温度，不需要通过点火就能燃烧。

然而压燃的点火角度比较特殊，在活塞达到行程上止点的瞬间，气缸内就会爆燃做功；此时活塞与机体会在燃烧的振动作用下而共振，所以扭矩过大则振动会比较强。

汽油机在使用涡轮增压技术之后，虽然燃油本身有不足，同时点燃式的点火方式也有热能损耗——点火角度是在活塞达到上止点并开始下行趋势后，混合油气才开始做功以推动活塞运转。这样的设计会让热能有些损耗，但也能减小发动机的振动。

这样看来扭矩应当是要低一些的，可视只要使用高压力的增压器提高进气的氧浓度，汽油的燃烧效率也会非常高；说白了就是扭矩可以通过氧浓度的提升来提升，这样就能补偿燃油本身的缺点了。所以汽油机的扭矩也可以很大，甚至比同排量的柴油机更大。

扭矩是单次做功的爆发力概念，不论燃烧汽油、柴油、CNG，还是用电流转化电磁的电机，只要扭矩相同且能够在相同转速爆发最大扭矩，那么相同转速的爆发力就是一样的。

涡轮增压技术用于汽油车同样能实现1500rpm左右达到扭矩峰值，柴油机并没有什么不同；所以两种发动机的爆发力可以一样，但是车速稍微提高之后，柴油机的加速就会显得很没有“后劲”了，参考下图。

扭矩 转速 9549 功率，功率 1.36 马力。常数和倍率不变，扭矩和转速是相乘的关系；那么相同转速的扭矩大则马力强（动力强），反之扭矩相同则转速越高马力越大。

这是两种内燃式发动机的极限转速标准。

概念可以理解为柴油机用每个前进挡加速都只能拉升到4000转，汽油机用每个前进挡加速都能拉升到7000转。同时发动机的转速越高则进气效率越差，也就是转速高一些则“进气喷油量”同步减少，可燃物的减少势必造成扭矩的下滑。

这是一个典型的柴油发动机的动力曲线，2500转之后的扭矩就会开始下降；所以在2500-4000rpm区间早已没有400N·m的最大扭矩标准，功率马力当然会比较低。可是汽油机往往都能在2000-4500rpm区间维持最大扭矩，那么相同转速的功率马力显然更高，而且还能拉升到更高的转速。

所以柴油机只是低车速加速时的爆发力强，车速稍高之后就会变得很差；优秀的涡轮增压汽油机则能做到低速爆发力强且高速加速能力同样强，这就是竞速赛车从来不用柴油机的原因了。

编辑：天和Auto-汽车科学岛

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