准确计算发动机转速与车速的关系,首先需要要知道车轮的直径,其次还要知道变速箱各档位的传动比、以及主减速器的传动比。
轮胎规格:轮胎宽度/高宽比R轮毂直径,例如规格为195/55R15的轮胎,其宽度是195mm,高宽比是0.55,轮毂直径是15吋(英寸)。
车速(km/h)=发动机转速×车轮周长×60/1000/(总传动比) =【轮胎宽度(mm)×高宽比×2+轮毂直径(吋)×25.4】××60/1000000/减速器传动比/对应档位传动比×发动机转速(rpm)
其中:“×60”是将每分钟的发动机转速(rpm),转换为每小时的转速(rph),“/1000000”则是将以毫米(mm)为单位的轮胎圆周长,转换成以公里(km)为单位。
在上式中,对于一辆特定的汽车,轮胎规格、减速器传动比是固定的参数,而且,对于某一档位,其传动比也是固定的,因此,只要已知档位和发动机的转速,即可求出对应的车速。
例如,对于凯越五档手动变速箱(1.6 DOHC),各档的传动比、发动机转速与车速关系如下(图片附后):
【主减速器传动比:3.722,轮胎195/55R15,车速(公里/小时)=0.030158276602032055994161807652875/对应档位传动比×发动机转速(rpm)】
档位 | 传动比 | 1500rpm | 2000rpm | 2500rpm | 3000rpm | 3500rpm | 4000rpm | 4500rpm | 5000rpm | 5500rpm | 6000rpm |
一档 | 3.545 | 12.761 | 17.016 | 21.268 | 25.522 | 29.775 | 34.029 | 38.283 | 42.536 | 46.79 | 51.044 |
二档 | 2.158 | 20.963 | 27.95 | 34.938 | 41.925 | 48.913 | 55.9 | 62.888 | 69.876 | 76.863 | 83.851 |
三档 | 1.478 | 30.607 | 40.81 | 51.012 | 61.214 | 71.417 | 81.619 | 91.823 | 102.024 | 112.226 | 122.429 |
四档 | 1.129 | 40.069 | 53.425 | 66.781 | 80.137 | 93.493 | 106.85 | 120.206 | 133.562 | 146.918 | 160.274 |
五档 | 0.886 | 51.058 | 68.077 | 85.097 | 102.116 | 119.135 | 136.155 | 153.174 | 170.193 | 187.213 | 204.232 |
倒档 | 3.333 | 13.573 | 18.097 | 22.621 | 27.145 | 31.669 | 36.194 | 40.718 | 45.242 | 49.766 | 54.29 |
注意其中几乎是10的整数倍关系的车速(红数字)的档位和发动机转速,同学们可以实际验证一下。
相同转速情况下,档位越高,车速越快(不高于100km/小时),油耗越低。这是因为车速是由距离和时间这两个因素组成的量。
假如:一台pp车,在发动机转速2000转/分时,1至5档车速分别是15km/小时, 30km/小时,45km/小时,60km/小时,75km/小时,由于发动机运转速度相同,发动机在单位时间内的油耗也可以视为相同。现在要行驶一段长度为15km的道路,走两次,第一次用2000转、1档匀速走完,耗时正好一个小时;第二次用200
假如:一台pp车,在发动机转速2000转/分时,1至5档车速分别是15km/小时, 30km/小时,45km/小时,60km/小时,75km/小时,由于发动机运转速度相同,发动机在单位时间内的油耗也可以视为相同。现在要行驶一段长度为15km的道路,走两次,第一次用2000转、1档匀速走完,耗时正好一个小时;第二次用200
0转、5档匀速走完,耗时为12分钟。也就是说,第二次发动机的工作时间只是第一次的1/5,又由于其单位油耗是相同的,所以结论是:第二次发动机工作耗费的汽油也只是第一次的1/5。试想:如果分别用1、2、3、4、5档匀速跑完100km,所耗费的汽油可能是25公升、20公升、15公升、10公升、5公升。
回到现实中来,堵车时我们往往在1、2、3档之间换来换去,而走快速路或高速路时基本用4、5档不去管它,所以经常堵车的同学也就不要埋怨油耗在12、13个左右了,因为你的车在高速路上用90~100的车速行驶,油耗会是不到7个。
再有,相同档位下,发动机转速越高,油耗越高。
回到现实中来,堵车时我们往往在1、2、3档之间换来换去,而走快速路或高速路时基本用4、5档不去管它,所以经常堵车的同学也就不要埋怨油耗在12、13个左右了,因为你的车在高速路上用90~100的车速行驶,油耗会是不到7个。
再有,相同档位下,发动机转速越高,油耗越高。
2000转的时候燃烧就不太充分,长期的燃烧不充分的后果是什么?积炭! 既然4000转燃烧充分,为什么不保持4000转来开呢?为什么实际操作上,保持4000转来开会费油呢?
因为4000转的时候提供的动力对于正常的城市驾驶过于充足了。可以想象一下,如果你红灯起步以后一路都4000转再换档,车子是如何“冲”出去的。在城里这么开可能刚升到2档就要踩刹车来控制车速了。这一脚刹车下去,你的那些油做的功就又全部被刹车消耗掉了。费油,90%都浪费在这一脚刹车上了。
所以城里老4000转换档是肯定费油的。但是2000转这么开又容易积炭,所以折中一下,2500到3000转再换档比较好,提供的动力充足,但也不至于过剩,汽油又能相对燃烧比较充分,发动机效率也相对较高,负荷小了发动机不必要的磨损也小了。这样开的油耗可能不会比2000转就换高出多少去,但是其他好处却很明
因为4000转的时候提供的动力对于正常的城市驾驶过于充足了。可以想象一下,如果你红灯起步以后一路都4000转再换档,车子是如何“冲”出去的。在城里这么开可能刚升到2档就要踩刹车来控制车速了。这一脚刹车下去,你的那些油做的功就又全部被刹车消耗掉了。费油,90%都浪费在这一脚刹车上了。
所以城里老4000转换档是肯定费油的。但是2000转这么开又容易积炭,所以折中一下,2500到3000转再换档比较好,提供的动力充足,但也不至于过剩,汽油又能相对燃烧比较充分,发动机效率也相对较高,负荷小了发动机不必要的磨损也小了。这样开的油耗可能不会比2000转就换高出多少去,但是其他好处却很明
显,综合效益比较好。
再说一下既然高速路上跑到4000转也不至于需要踩刹车来控制车速,可为什么高速路上用4000转开也不是最省油的?
这里就要说一下风阻的问题了。流体力学我没学过,只知道一个大概的原理。流体的阻力和一般的摩擦阻力不一样。也就是说轮胎和地面的磨擦力几乎是不变的,理想情况下只和车身重量有关,和车速无关。
而空气阻力(风阻)却和车速息息相关,车速变成原来的2倍,风阻可能就是原来的4倍了(好像是类似平方的关系,不确定,权当是平方关系吧)。
4000转的时候发动机固然效率高了,但是4000转5档(自动档4档)的时候车速快,风阻大,发动机的功都被用去克服风阻了。跑高速的时候车速越快越费油这一说法的主要原因就是这个了。
再说一下既然高速路上跑到4000转也不至于需要踩刹车来控制车速,可为什么高速路上用4000转开也不是最省油的?
这里就要说一下风阻的问题了。流体力学我没学过,只知道一个大概的原理。流体的阻力和一般的摩擦阻力不一样。也就是说轮胎和地面的磨擦力几乎是不变的,理想情况下只和车身重量有关,和车速无关。
而空气阻力(风阻)却和车速息息相关,车速变成原来的2倍,风阻可能就是原来的4倍了(好像是类似平方的关系,不确定,权当是平方关系吧)。
4000转的时候发动机固然效率高了,但是4000转5档(自动档4档)的时候车速快,风阻大,发动机的功都被用去克服风阻了。跑高速的时候车速越快越费油这一说法的主要原因就是这个了。
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