為什麼排量越大轉速反而越小？

01-22

本人不很懂汽車，特來請教
例如本田思域type r和si，從1.6到2.0再到2.4，排量越來越大，最高轉速卻越來越小，斷油轉速越來越小，這之間有聯繫嗎，求汽車大師解答，不勝感激

轉速跟排量之間沒有嚴格的等比關係，主要看的是廠商的設計取向，倒是轉速跟缸徑×行程關係比較大。

我們知道，排量=缸徑×行程，設計發動機時，這兩個參數至關重要，決定了一台發動機的基本輸出取向。

我給你畫個精美的氣缸：

活塞下面連的是曲柄連桿和曲軸，這裡涉及到缸徑和行程之間對於動力輸出的影響。

排量=缸徑×行程，那麼在排量一定的情況下，缸徑和行程之間就是反比。如果發動機的設計取向是低轉高扭，就可以把行程做大一點，缸徑做小一點；如果發動機的取向是高功率，最直接的方法是讓單位時間內活塞做功的次數增加，也就是弄成高轉速發動機，讓缸徑大一點，活塞的行程小了，發動機就更容易攀高轉速。

也就是說，缸體設計中有「長沖小徑」和「短沖大徑」兩種取向，它們之間也是各有優缺。

長沖小徑的優勢在於可以節省一點發動機的橫向體積，進而給乘員艙讓出空間，低轉速下扭矩輸出表現更好。目前家用小排量增壓機型喜歡用長行程，以彌補排量降低帶來的日常起步動力不足的缺陷，而代價則是犧牲了一些高轉速功率。當然這不能一概而論，畢竟影響輸出的還有渦輪增壓器和進排氣控制系統。

短沖大徑則多見於中/大排量性能取向的自然吸氣發動機，縮短行程，擴大缸徑，換來更高的極限轉速，從而得到更強大的功率。一般來講，高轉速發動機都是短行程設計（相對缸徑而言）。

缸徑和行程對發動機輸出的影響，簡單舉幾個例子：

你看，大眾1.8T行程略大於缸徑。通用1.5T排量更低，為了追求低轉高扭，行程就遠大於缸徑了。日產的VQ37是高轉速性能取向，95.5mm的缸徑就明顯大於行程，紅線轉速也來到了7600rpm。日產這樣做還是有出於油品而保守調校的考慮，其實以這台發動機的加工工藝，最大能支持到8000rpm斷油。

當然，決定發動機紅線轉速的因素有很多，通用1.5T紅線6500rpm，就比大眾1.8T的6000rpm表顯紅線要高，這裡也不排除大眾的保守調校因素。

那麼，為什麼不能讓發動機行程很長，獲得較高扭矩，同時轉速也逼到很高獲得較高功率呢？很大程度上是因為長行程高轉速對於曲柄連桿機構的設計和工藝要求更高，另外長行程小缸徑高轉速下發動機的震動不易控制。對於增壓發動機來說，要想獲得更高功率，直接降低壓縮比就行了，例如賓士的M133「地球最強2.0T」，壓縮比僅為8.6，再加上大渦輪增壓器，配合狂噴油，搞定。

以上只是最簡單最暴力的設計方式，目前發動機技術越來越高端，有更多措施提升扭矩和功率。回到題主的問題，排量越大轉速反而越小——嚴格意義上並沒有這個規律，決定極限轉速的因素主要還是廠商對發動機設計的取向選擇，以及可靠性保守調校。

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@不科學問為什麼行程變長，扭矩會更大。魚工水師雖知而不能言，我知道是怎麼回事，卻難以用形象的語句表述。好在在維基百科上找到一張動圖：

大家看，同排量、同轉速下，三種不同的缸徑/行程組合，最上面的2.0、1.0、0.4代表的是缸徑與行程的比值。

Short stroke oversquare：短行程大缸徑

square：一般情況

long stroke undersquare：長行程小缸徑

其實就是一個槓桿原理，你看動態圖中曲軸軌跡畫出的三個紅色圓弧，長行程的活塞對應的圓弧半徑最大，也就是說這個槓桿最「省力」，作用在圓心的扭矩也就最大。

再補一張中文版的：

與排量無關，很簡單的道理，排量值固定的時候，缸徑大於衝程的時候偏高轉速（因為活塞活動一輪所需要的距離變短了，所以時間也變短了，當然轉速就高了），衝程大於缸徑的時候偏低轉速，奧迪還有能8000轉斷油的柴油賽車發動機呢，一般柴油發動機4500就進入紅區了。還有活塞本體越沉重，也會導致轉速越難提升起來，大排量發動機的活塞相比小排量的會偏重很多，這也是為什麼小排量發動機更容易造出高轉速的原因之一，這也是為什麼像BMW的4.0 V8轉速比BENZ的6.2 V8轉速高的原因。

如果都是自吸發動機的話。

排量越大，每轉一圈吸入空氣越多，噴油也就越多，燃燒熱量越高。那麼相較小排量自吸輸出相同功率的話，轉速自然可以更低。

排量越大活塞就越大，阻力也就越大，轉速越快相當於能量損失就越多。

個人理解不一定正確。

和材料磨損什麼的也有關係吧

16L發動機都是1900轉附近

日本好像有個法規，發動機必須在輸出280匹馬力或者以上的時候斷油。

功率=扭矩*轉速

而排量越大，同轉速輸出的扭矩就更大（常規設計。跑車那種活塞超短行程，缸徑超大的另算），那麼同轉速輸出的功率就更高。

因此這些排量大的車子就以更低的轉速達到280匹的功率。所以這些車子設計的斷油轉速更低。

排量越大，扭力（扭矩）越大。大扭矩車子在高速賓士的情況下，不需要太高轉速，通過調整變速箱的變速比也可以達到很高的速度。

比如1.6排量的車，最大扭矩一般都可以達到155牛頓·米，在5檔2000轉下一般可以跑到80km/h。如果在6000轉的話，理論上可以跑到240km/h。而3.2排量的車扭矩更大，通常都可以達到300牛頓·米以上，2000轉時可以輕鬆達到120km/h，那麼理論上6000轉可以跑到360km/h的速度。當然這些是忽略空氣阻力，假設變速箱是剛性連接的條件上的。

所以對於很多大排量的普通乘用車來說，你可能這輩子也就偶爾幾次開到6000轉這個轉速放縱一下。所以在設計和調教發動機的過程中，工程師會把最大轉速設計的比較低。

但是對於一些性能取向的車就不同了。

比如都是1.6排量的車，都用加速性能最好的1檔跑的話:

裝有最高轉速6000轉的發動機的車大致最快可以跑到40km/h。

裝有最高轉速12000轉的發動機的車則最快可以跑到80km/h。

在山路上，最高12000轉的1.6排量發動機（比如AE86上裝的那一台4喉直噴的1.6發動機）已經大致可以達到最高6000轉的3.2排量的發動機的性能。

同樣的道理3.2排量9000轉的高性能發動機，動力要比3.2排量6000轉的發動機高出近50%，而且沒有渦輪遲滯。

這就是高性能車為什麼都喜歡用高轉速發動機的原因。發動機轉速越高，且高轉速時的發力越強，那麼1檔和2檔的潛力就越大，車的加速力和極速也會越高。

存在一個活塞平均速度的概念，若轉速不變，排量提高，則意味著活塞平均速度提高。活塞平均速度提高可以強化內燃機動力性，增加有效功率，但會使機械磨損增加，活塞組熱負荷增加，發動機效率壽命降低，降低充氣效率。

總而言之，大排量發動機要做到高轉速則需要很好的發動機強度和綜合性能，只有在f1等賽用發動機上才會採用這種大排量高轉速的發動機，民用車上成本太高，技術也太困難。

大排量這叫氣定神閑，很低的轉速輸出的功率都夠夠的了，根本不需要大喘氣

兩者沒有什麼關係，圓柱體體積是底面積與高的乘積，要看缸徑與行程，行程短缸徑長的相對轉速高，功率大，扭矩低，比如各種場地賽車，對扭矩要求不高，要求大功率高轉速高速度，行程長缸徑短的相對轉速低，扭矩大，比如各種越野車（越野！越野！不是SUV），這也就是很多越野跑不快的原因，不是因為風阻，而是人家發動機轉速低。