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同样升级「大轮毂」:为什么有的汽车油耗升高,有些却没有变化?

  • 内容概述:汽车动力传动系统基础结构,簧下质量的概念与影响

「升级轮毂」是汽车改装中最常见的项目,轿车喜欢大尺寸轮毂加扁平比很小的轮胎,越野车喜欢小齿轮轮毂加扁平比更大的AT(全地形)轮胎。两种改装都是为了提升车辆的性能与操控极限,但是动力过差的汽车还不建议这么折腾。因为簧下质量的提升会严重影响性能,大轮毂与大轮胎都会明显增重。


【簧下质量】是相对簧上质量的概念,上部分指各类弹性元件支撑的车身质量(重量),下部分指车轮、弹簧、减振器与悬架结构的质量。簧下质量与车身的匹配一般认定为轻一些更好,因为簧下的结构的动态运动程度比较大,质量与运动过程中产生的惯性力有必然关系,所以质量大小一定程度决定了车辆操控灵活性与操控极限。


重点:轮毂轮胎组合的重量对于性能会有明显的影响!虽然众所周知胎冠越宽的轮胎抓地力越强,因为垂直压力的变化并不很大,但是接触面的增加等于扩大的分子相互作用的程度,汽车轮上功率的损耗是会降低的。不过这种概念是在动力储备有绝对冗余的前提下才能这样升级,比如驾驶员的极限能力只能发挥200kw的功率,但是储备功率有300kw就可以随便折腾了。


  • 假设动力储备弱,簧下质量的提升会带来反作用。

发动机做功产生的动力是如何传递到车轮的呢?顺序为:发动机飞轮旋转输出转矩,离合器或变矩器将动力传递给变速箱,变速箱通过传动轴和差速器将动力传递到半轴,最终仍然以转动的方式传递到车轮轴头。

这是扭矩(转矩)的传动过程,而在传动系统中的每一组齿轮或离合器的运转都在损耗扭矩,最终达到车轮时也会因自身重量而损耗掉部分扭矩。车轮越重则损耗的扭矩越大,轮上功率反而会减少。


「功率」的概念指发动机每分钟做功的次数,或者理解为(扭矩×转速)才等于功率,也就是一分钟内做功产生能量的总和。那么轮上功率自然等于车轮每一转输出转矩的总和,那么因轮毂轮胎的重量增加而加大了车轮转矩的损耗,汽车的加速能力与巡航车速是不是都会变低呢?

答案显然是肯定的,在这种现象出现后就要升高轮上功率才能达到曾经相同发动机转速标准的车速。按照(扭矩×转速÷9549=功率)的公式反推,提升轮上功率的方式就得发动机发动机转速(以达到提高车轮转速)的目的。然而发动机转速越高喷油量越大……


总结:轮胎轮毂的升级对于性能车而言能够进一步提升,油耗虽然也会升高但动力冗余决定了可以忽略不计。而一些动力羸弱的自然吸气发动机或者小排量涡轮增压机,这些车辆换装大轮毂有可能造成百公里油耗提升1~2升,是否需要升级只有自己斟酌了。

(普通家用汽车轮毂不宜过大,否则侧壁可压缩形成降低会让本就一般的减振能力变得更差)



编辑:天和Auto-汽车科学岛

责编:天和MCN

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