Оптимальный диапазон оборотов для механической коробки передач

Существуют ли оптимальные диапазоны оборотов для разных транспортных средств? Мне сказали, что для двигателя лучше работать на более высоких оборотах (например, 2500-3000 для моей Tacoma), чем на низких (1000-1500).

Я понимаю, что многое зависит от размеров передач и соотношений для разных трансов. Например, соотношение между моей 1-й и 2-й передачами достаточно велико, так что падение оборотов между этими двумя скоростями составляет почти 1000. Это означает, что для того, чтобы избежать сдвига при переключении на 2-ю, мне нужно увеличить обороты 1-й до почти 3000 об / мин, что приводит к в менее чем приятный шум двигателя.

Существует ли оптимальный диапазон оборотов для всех скоростей, который увеличивает долговечность двигателя, или это скорость? IOW, не так ли плохо тащить на более низких скоростях, чем выше?

В качестве дополнительного вопроса, можете ли вы объяснить, почему более высокие обороты лучше, чем более низкие, с точки зрения работоспособности двигателя, производительности и эффективности использования топлива?

На самом деле верно, что движение с немного (ключевым словом) более высокими оборотами намного лучше (как для эффективности использования топлива, так и для срока службы двигателя. Диапазон оборотов для обоих может быть разным).

Часть 1. Срок службы двигателя:

Каждый двигатель имеет наименьший резонанс оборотов. Это когда ваш двигатель вибрирует меньше всего (воспринимайте это как противоположность той точке, когда весь ваш автомобиль начинает сильно трястись из-за чрезмерной нагрузки). Поскольку при этих оборотах вибрация минимальна, износ двигателя минимален, как и трение между компонентами двигателя. Это, естественно, означает, что у вас есть детали, которые работают ровнее и дольше. Это также может повысить эффективность использования топлива, поскольку потери на трение сведены к минимуму.

Часть 2. Оптимальная топливная экономичность:

Этот диапазон оборотов не должен быть таким же, как для оптимального срока службы двигателя. Ваша топливная эффективность лучше всего, когда вы не перегружены автомобилем. Это имеет несколько измерений. В идеале, если вы ведете машину на высокой передаче, просто не обращайте внимания на отметку на полпути на вашем тахометре, когда максимальная эффективность использования топлива (то есть, когда вы путешествуете), но если вам требуется ускорение, вы будете сжигать много топлива, чтобы получить очень мало , Этот тип вождения лучше всего подходит для шоссе. В городских условиях было бы лучше поднять двигатель до точки наилучшего восприятия (где резонанс наименьший), а затем переключиться на снижение оборотов назад, при этом не проявляя агрессивности с педалью.

Низкие обороты дают вам лучшую эффективность по двум причинам,

1. Динамическое трение пропорционально скорости. (Чем выше скорость, тем больше трение). Это применимо везде, от коленчатого вала до поршневого цилиндра и коробки передач. Автомобиль может разогнаться только до такой степени, потому что после определенного момента вырабатываемая мощность становится меньше, чем необходимо для преодоления силы трения.

Итог: чем ниже скорость, тем выше эффективность.

2. Объемная эффективность. (Чем выше скорость, тем ниже объемная эффективность). При низких оборотах двигателя, когда двигатель проходит через такт выпуска и всасывания, воздух может легко выходить и заполнять цилиндр двигателя. По мере увеличения оборотов двигателя становится все труднее выходить из топливной смеси сгоревшего воздуха из цилиндра (в такте выпуска) и для свежего воздуха, поступающего в цилиндр (в такте всасывания). Это приводит к потере мощности, поскольку двигатель должен использовать часть вырабатываемой мощности, чтобы выталкивать воздух быстрее и быстрее. На такте всасывания воздух движется недостаточно быстро, чтобы заполнить цилиндр за короткое время, пока впускной клапан открыт. (Что еще хуже, ECU измеряет давление на входе и ожидает, что определенное количество воздуха поступит в двигатель, и соответственно корректирует впрыскиваемое топливо,

Итог: чем ниже скорость, тем выше эффективность.

Теперь помните наименьший резонанс оборотов? Помните, как приближение к этой скорости вращения все меньше и меньше снижает потери на трение? Это примерно на полпути через ваш диапазон оборотов. Следовательно, вы получите наилучшую эффективность использования топлива, когда вы находитесь в непосредственной близости от наименьшего резонанса, но достаточно низкого уровня, чтобы воспользоваться преимуществами пунктов 1 и 2. Для более легкого понимания посмотрите на этот график:

График выше для двигателя на испытательном стенде. Для двигателя на автомобиле самая низкая точка находится чуть левее, около 2500 об / мин (как вы и заявили).

Винт объяснение, дайте мне ответ:

Для лучшей топливной эффективности:

При езде по шоссе езжайте, не дотянув до середины. В городе набирай обороты до самого приятного места, а затем возвращайся к возвращению, чтобы просто уклониться от середины пути.

Для лучшего срока службы двигателя:

Делай то, что должен, чтобы остаться в сладком месте.

Как найти сладкое место:

1.Парковка автомобиля (ручник включен)

2. Запустите двигатель, включите его на второй или третьей передаче.

3.Удерживая педаль сцепления в нажатом положении, поднимайте двигатель с шагом около 250 об / мин (меньшие шаги, если вы действительно внимательны).

4. При очень точном числе оборотов машина будет чувствовать себя более плавно, чем обычно.

5.Congratulations. Вы нашли «сладкое пятно».

(PS. This is harder than it sounds, but I encourage you to do it!)

(Disclaimer: Sweet-spot is not a universally understood term, 
when searching online or talking to your car buddies, use the term 
"Point of least resonance".)

Это зависит от того, что вы пытаетесь оптимизировать. Если вы ищете оптимальное ускорение, больше оборотов лучше. Большинство двигателей сегодня производят пиковую мощность на красной линии.

Что касается оптимальной эффективности, то здесь также есть две составляющие: максимально эффективное превращение топлива в механическую энергию и использование наименьшего количества топлива для покрытия расстояния. Двигатель вырабатывает наибольшую механическую энергию на единицу топлива при умеренных оборотах и ​​умеренно высокой нагрузке. При крайне низких оборотах эффективность падает из-за потери тепла в цилиндре и потери давления при продувке.

Но если вы ищете лучшие мили на галлон и срок службы двигателя, более низкие обороты будут выигрывать каждый раз (при условии, что двигатель не тянет, что вы будете знать, потому что он будет звучать как отбойный молоток). Двигатель, возможно, не работает с максимальной эффективностью, но вы не будете тратить впустую энергию, которая вам не нужна. На постоянной скорости более высокая передача создает более низкие обороты, и при более медленном вращении двигателя расходуется меньше топлива, чем при более быстром вращении двигателя.

Что касается тяги, это действительно трудно сделать с хорошо разработанным и управляемым компьютером двигателем. В современном автомобиле компьютер управляет открытием дроссельной заслонки, впрыском топлива и моментом зажигания, поэтому даже если вы разгоните акселератор на скорости 1000 об / мин, компьютер убедится, что двигатель не перегружен.

Раньше я знал парня, у которого была Хонда 80-х, и он будет на 5-й передаче на скорости около 30 миль в час, с выключенным двигателем. Он получил 50+ миль на галлон, и у его машины было 250 тысяч миль, когда он отдал ее своей дочери. Это было чертовски неудобно, но, видимо, на машину это не повлияло.

Если вы беспокоитесь об износе двигателя, проблема не в том, насколько высоко вы его обороты. вопрос в том, как быстро вы добрались до этого числа оборотов? Быстрое ускорение намного более разрушительно, чем высокие обороты.

как насчет того, чтобы перейти со второго на третье, когда вам нужно получить более быстрое ускорение и отпустить его до 4k об / мин. Не лучше, чем перейти на 3-е место на 2500. Я уверен, что изменение на 4k - это просто приятное место, но при гонках не нужно сначала добираться до оптимальной скорости вращения, чтобы получить максимальный охват на линейном расстоянии.