เหตุใดกำลังงานสูงสุดจึงลดลงตามความเร็วเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้น

เมื่อไม่นานมานี้ฉันได้ดูที่แถบพลังงานสำหรับรถยนต์ของฉัน (2000 Opel Agila 1.2) เนื่องจากฉันต้องการออกกำลังกายเมื่อต้องการเปลี่ยนเกียร์และสิ่งต่าง ๆ ให้ดีที่สุดเนื่องจากฉันไม่มีชีวิต!

นี่เป็นกราฟโดยประมาณที่ฉันสร้างขึ้นใน Excel เพื่อเปรียบเทียบกำลังและแรงบิด:

ทำไมพลังงานลดลงหลังจาก 5500 RPM

ทำไมแรงบิดลดลงหลังจาก 4000 RPM

ฉันคิดเสมอว่าความเร็วที่สูงขึ้นหมายถึงพลังที่มากขึ้นดังนั้นทำไมพวกเขาทั้งสองจึงไม่เพิ่มคะแนนเหล่านี้ผ่าน?

หมายเหตุ: เครื่องยนต์สำลัก ...

เครื่องยนต์ของคุณได้รับการออกแบบในลักษณะที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดระหว่าง 3500RPM และ 5000RPM นั่นหมายความว่าเวลาวาล์วและโปรไฟล์เพลาลูกเบี้ยวทำในลักษณะที่เครื่องยนต์ของคุณ "หายใจ" ที่ดีที่สุดระหว่างความเร็วเหล่านั้น นั่นเป็นเหตุผลที่คุณมีแรงบิดมากที่สุดในภูมิภาคนั้น อีกสิ่งหนึ่งคือเมื่อ RPM เพิ่มขึ้นมันจะยากขึ้นเรื่อย ๆ ในการรับอากาศและเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบและเผาในอัตราที่เหมาะสม ยิ่งเครื่องยนต์หมุนเร็วเท่าไหร่ก็ยิ่งมีเวลาน้อยลงในการดูดเข้าบีบอัดเผาไหม้และระเบิด สิ่งนี้มีผลต่อเวลาในการจุดระเบิดของคุณซึ่งหมายความว่าคุณจะเริ่มกระบวนการเผาไหม้เร็วกว่าที่คุณต้องการเพื่อให้เปลวไฟตายก่อนที่วาล์วไอเสียจะเปิดขึ้น

ตอนนี้พลังงานเป็นเพียง Torque X RPM ดังนั้นมันเป็นเรื่องของการเพิ่มความเร็วเครื่องยนต์ของคุณด้วยแรงบิดของคุณเพื่อให้ได้พลังงานและเข้าใจว่าทำไมกราฟพลังงานของคุณจึงมีลักษณะเหมือนที่มันทำ

มีสาเหตุหลายประการที่ทำให้เครื่องยนต์ไม่มีประสิทธิภาพเกินขอบเขตที่กำหนด

• กฎของอุณหพลศาสตร์ฉันไม่ต้องการที่จะได้รับรายละเอียดทางวิทยาศาสตร์ แต่มันก็หมายความว่าคุณไม่สามารถถ่ายโอนความร้อนและแปลงเป็นพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเกินกว่าจุดที่อุณหภูมิและความดันกระบอกสูบเริ่มส่งผลกระทบมากขึ้น
• เรขาคณิตของทรงกระบอก : ทุกกระบอกสูบไม่ได้สร้างขึ้นในพารามิเตอร์ที่คล้ายกันเครื่องยนต์บางชนิดทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่เร็วขึ้นและโดยทั่วไปแล้วพวกเขามีเวลาน้อยลงในการทำวงจรออตโตที่สมบูรณ์ (การบริโภคการบีบอัดการเผาไหม้ไอเสีย) แต่ให้แรงบิดน้อยกว่า
• แรงเสียดทาน : หลังจากช่วงเวลาหนึ่งเนื่องจาก RPM สูงมีแรงเสียดทานในเครื่องยนต์เป็นจำนวนมากโดยทั่วไปปริมาณแรงที่ต้องใช้ในการหมุนวงล้อเช่นเมื่อแรงเสียดทานเพิ่มแรงบิดลดลง

ตัดสั้นคิดว่าคุณกำลังผลักรถเข็นจากหยุดนิ่งและการเคลื่อนไหวขาของคุณคือ RPM โดยทั่วไปเพื่อให้ได้รถเข็นออกจากบรรทัดคุณจะต้องใช้พลังงานสูงสุดในเวลานี้ขาของคุณจะไม่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว แต่เมื่อคุณเกิน ความเร็วที่ขาของคุณจะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว แต่คุณไม่ต้องการพลังงานมากนักในการดันเกวียนและทำให้มันเคลื่อนที่ดังนั้นหากเราวางแผนสิ่งที่คุณทำบนกราฟมันจะคล้ายกับเส้นโค้งแรงบิดของเครื่องยนต์

เครื่องยนต์ของคุณสูญเสียแรงบิดและกำลังที่ rms เหล่านั้นเพราะวิธีการปรับแต่ง / ออกแบบเครื่องยนต์ มีหลายปัจจัยที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ (บางส่วน) ของปัจจัยต่าง ๆ ได้แก่ การไหลเวียนของอากาศปริมาณเชื้อเพลิงอากาศส่วนผสมของน้ำมันเพลาลูกเบี้ยววาล์วสปริงเป็นต้นดังนั้นเมื่อเครื่องยนต์ของคุณเริ่มสูญเสียพลังงาน / แรงบิดนั้นปัจจัยที่กล่าวถึงมีบทบาทสำคัญในด้านพลังและแรงบิด . ตัวอย่างเช่น ls3 อาจยังคงให้แรงบิดสูงถึง 4400 รอบต่อนาทีในขณะที่การอัพเกรด camed และ valve spring อาจช่วยให้แรงบิดสูงถึง 5900 rpm เช่น

รถทุกคันมีกำลังขับสูงสุด หลังจากผ่านไประยะหนึ่งแล้วเครื่องยนต์ก็จะไม่ผลิตพลังงานอีกต่อไป ช่วงพลังรอบต่อนาทีของเครื่องยนต์ของคุณนั้นถูกกำหนดโดยความแรงของมันไม่ว่าจะเป็นแรงดึงดูดของธรรมชาติหรือประจุซูเปอร์ / เทอร์โบชาร์จ ฯลฯ

การผ่านจุด 5500 รอบต่อนาทีไปที่รถของคุณมีแนวโน้มมากที่สุดที่จะไปที่ส่วน "สีแดง" ของเคาน์เตอร์ rev ของคุณ revs พิเศษหลังจากจุดนี้อาจจะมีเพียงบัญชีสำหรับเข็มที่อาจเกิดขึ้นใน RPM

แรงบิดของเครื่องยนต์เป็นตัวกำหนดความเร็วของเครื่องยนต์ที่สามารถผลิตกำลังที่จำเป็นในการเร่งรถของคุณ ที่ 1.2 ในความจุเครื่องยนต์ของคุณจะผลิตแรงบิดมากและหลังจากจุดหนึ่งอัตราที่รถของคุณสามารถเร่งจะลดลงจนกว่าคุณจะไปไม่เร็วขึ้น

ขออภัยสำหรับคำอธิบายต่ำของฉันมันเป็นวิธีที่ดีที่สุดที่ฉันสามารถอธิบายได้

เครื่องยนต์เริ่มสิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้นเพื่อรักษาลูกสูบและข้อเหวี่ยงที่รอบต่อนาทีสูงเนื่องจากแรงเสียดทานที่สูงขึ้นเกี่ยวข้องกับรอบต่อนาทีที่สูงขึ้น