五档能不能改成六挡,我经常跑高速,转速高费油?

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降低巡航转速可以更换「齿轮」

汽车高速巡航的转速油耗高且噪音大,有没有什么办法可以解决?

存在此类问题的车辆大多为动力较弱的代步汽车,在说明解决方式之前,先需要分析另一个问题;那就是改装之后的动力会变差,高速巡航时假设为3500rpm,同过更换齿轮(调整齿轮比)可以将转速降低到≤3000rpm。这能够以巡航转速的下降以降低噪音和耗油量,但是每分钟做功的次数和输出功率也会同步下降,巡航过程中的加速体验会很明变差哦。

因为(转速×扭矩÷9549×1.36)=马力,在中低转速区间内的自然吸气发动机为转速越低扭矩越小,所以转速的下降会造成此类发动机明显的动力下滑;涡轮增压机即便扭矩在相同转速区间内并不变化,然而由于转速和扭矩是相乘的关系,转速下降也会造成马力的减弱问题哦。



怎样才能降低巡航转速

正确的方式应当从变速箱和牙包入手,牙包只有后驱车才有,代步汽车基本都是前置前驱,所以先了解变速箱吧。燃油汽车的变速箱总会有多个前进挡,以手动挡-“5MT”为参考,数字小的前进挡叫做低速挡、中间部分可以理解为过渡挡、大数字则为高速挡的概念。1-5挡的功能分别为放大扭矩起步加速,适当放大车速并降低转速,高速挡则为极限放大车速并最大程度降低发动机转速。

变速箱的功能不仅是“变车速”,同时也有“变转速”的功能;可以说变转速才是最重要的,因为内燃式发动机不适合以长时间高转速运行,否则耗油量、磨损程度和噪音都会很大,所以才要“变转速”。改变转速的方式则是通过不同的齿轮组合,咱们来看一组齿轮运转的动态演示。

图1:手动变速器换挡与齿轮组合


图2:1挡齿轮比概念


图3:5挡齿轮比概念


看起来复杂其实说起来很简单,齿轮比就是“大小齿轮的比例”。

低速挡用发动机驱动小齿轮,再用小齿轮带动大齿轮运转;这样就是发动机与小齿轮的转速很高,但也只能让大齿轮低速运转。不过小齿轮每运转一次就等于输出一次扭矩,而输出很多次才能让大齿轮以“转动一次”的方式输出一次动力,这就等于动力被放大了;所以低速挡需要在车辆起步或重载牵引时使用,此时没有滑行惯性力的帮助,全靠发动机输出的动力推动车辆行驶,需要的就是足够强的爆发力。

反之高速巡航时的行驶阻力较低,此时需要的功率并不是很高;那么让发动机驱动大齿轮,用大齿轮带动小齿轮——标准作为大齿轮转一圈就能让小齿轮转很多圈,这个转速可以理解为车轮的转速,齿轮比的概念则是发动机转速低但是放大了车轮的转速,车速自然会提高——想要降低高速巡航的转速,更换从动齿轮使其变得更小,发动机转一圈能让小齿轮转更多全,相同车速的发动机转速不就更低了嘛,这与变速自行车换牙盘是一个概念,实际没有什么难的。


后驱车的牙包指后驱动桥里的锥轮,更换锥轮也可以改变传动比;不过从这里着手就会改变所有前进挡的速比,因为变速箱的齿轮比全都没有变化,动力经过齿轮箱之后、通过后传动轴传递到牙包,此时才会开始变化。牙包是不能“换挡”的,改变齿轮比就等于给所有的前进挡都进行了改变,这会带来什么变化呢?

假设5MT只改变「5挡」,特点则是1-4挡的加速感受不变化,只是5挡巡航时的转速会降低;而转速的降低会造成巡航时输出功率(马力/动力)的下降,用5挡加速超车会变得很慢,想要快速超车就得“降挡超车”。那么更换牙包齿轮则会造成所有前进挡匹配的车速都会下降,加速时升转速的效率也会降低,结果则是所有前进挡的加速感都会变差,毕竟发动机的动力标准并没有变。所以想要降低转速还是建议更换变速箱齿轮,否则车辆开起来会感觉很奇怪。



升级动力也能够降低巡航转速

决定车速的核心因素包括变速箱的齿轮比,但核心还是发动机的动力储备!比如1.5L与1.5T对比,前者3500转达到140N·m(假设),后者在1500-4000rpm区间均有300N·m的水平。假设的两台发动机都以2500rpm的转速运行,输出的马力各自是多大呢?

  • 1.5L-45PS
  • 1.5T-106PS

这就是差距。

公制马力1PS等于七十五公斤的驱动力,相同转速两台发动机的马力差了61PS,车速必然会有非常大的差距;反之在马力需求相同的前提下,有了大扭矩的优势就能够以低很多的转速实现相同的马力和车速,所以只要动力足够强也能够让巡航转速足够低。比如有些2.0T&5AT的老旧车辆,巡航转速只是2500rpm左右;但是有些2.0L&5MT的车,相同的车速需要3500rpm。


重点:汽车不建议升级动力,因为升级的方式会伤车;比如增加机械增压器是比较常见且略有作用的方式(电涡轮没有意义、废气涡轮改装可能性极低),改装后会通过压缩空气提高空气氧浓度的方式来提高燃烧效率,说白了就是提高燃油燃烧充分性以提高扭矩。扭矩虽然提升了但也增加了压力和温度,这会加强发动机的磨损哦。

而且变速器可以承受的最大输入扭矩也是有限的,有些变速器甚至完全没有扭矩余量;那么提升扭矩之后就会造成齿轮箱的快速损坏,少数品牌的车辆改装机械增压器之后都会有很多暗病,这些车尽量不要碰才好。


结语:想要降低车辆的巡航转速,正确的方式是更换高速挡的齿轮,牙包尽量不要更换;动力方面不建议调整,不过了解这些知识点之后也就更懂如何选车了。想要高速通勤转速低、噪音低、油耗低的车,选车一定要选具有大扭矩和高功率的发动机,汽油机有了大扭矩就有高功率,柴油机虽然也相同但功率会比汽油机低一些,因为转速限制的比较夸张。

至于车轮和轮胎不建议修改,因为轮胎周长的变化会改变实际车速,显示车速与实际车速差值过大容易出现“不知不觉超速”的问题。



编辑:天和Auto-汽车科学岛

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