什么是扭矩和功率

詹偉 2021-09-21 18:09

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  楊東

  2021-09-21 18:15
  功率： 什么是功率？功率就是表示物體做功快慢的物理量，物理學(xué)里功率P＝功W/時間t，單位是瓦w，我們在媒體上常?？匆姷墓β蕟挝挥衚w、ps、hp、bhp、whp等，還有意大利以前用的cv，在這里邊千瓦kw是國際標(biāo)準(zhǔn)單位，1kw＝1000w，用1秒做完1000焦耳的功，其功率就是1kw。日常生活中，我們常常把功率俗稱為馬力，單位是匹，就像將扭矩稱為扭力一樣。在汽車上邊，最大的做功機器就是引擎，引擎的功率是由扭矩計算出來的，而計算的公式相當(dāng)簡單：功率(w)＝2π×扭矩(Nm)×轉(zhuǎn)速(rpm)/60，簡化計算后成為：功率(kw)=扭矩(Nm) ×轉(zhuǎn)速(rpm)/9549。然而功率kw要如何轉(zhuǎn)換成大家常見的多少匹馬力的呢？由于英制與公制的不同，對馬力的定義基本上就不一樣。英制的馬力(hp)定義為：一匹馬于一分鐘內(nèi)將200磅(lb)重的物體拉動165英呎(ft)，相乘之后等于33,000lb-ft/min；而公制的馬力(ps)定義則為一匹馬于一分鐘內(nèi)將75kg的物體拉動60米，相乘之后等于4500kgm/min。經(jīng)過單位換算，(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然發(fā)現(xiàn)1hp=4566kgm/min，與公制的1ps=4500kgm/min有些許差異，而如果以瓦作單位(1w=1Nm/sec=9.8kgm/sec)來換算的話，可得1hp=746w;1ps=735w，兩項不一樣的結(jié)果，相差1.5%左右。到底世界上為什么會有英制與公制的分別，就好像為什么有的汽車是右舵，有的卻是左舵一樣，是人類永遠(yuǎn)難以協(xié)調(diào)的差異點。若以大家比較熟悉的幾個測試標(biāo)準(zhǔn)來看，德國的DIN與歐洲共同體的新標(biāo)準(zhǔn)EEC有日本的JIS是以公制的ps為馬力單位，而SAE使用的是英制的hp為單位，但由于世界一體化經(jīng)濟的來臨和為了避免復(fù)雜換算，越來越多的原廠數(shù)據(jù)已改提供毫無爭議的國際標(biāo)準(zhǔn)單位千瓦kw作為引擎輸出的功率數(shù)值。 小結(jié)：1hp=0.746kw 1ps=0.735kw 1hp＝1.014966ps 與hp計算毛馬力不同，whp和bhp則是用不同方法測得的以hp為基礎(chǔ)的功率單位，就是wheel horse power（車輪馬力）和brake horse power（制動馬力），whp是dyno（俗稱跑步機，測功率用的）測出的車輪輸出功率，bhp則是引擎加上發(fā)電機，水泵等附件從engine shaft測量出來的功率數(shù)值，用bhp作單位，bhp和hp的差別很小。 扭矩： 扭矩在物理學(xué)中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘積，國際單位是牛米Nm，此外我們還可以看見kgm、lb-ft這樣的扭矩單位，由于G=mg，當(dāng)g=9.8的時候，1kg＝9.8N，所以1kgm＝9.8Nm，而磅尺lb-ft則是英制的扭矩單位，1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m，可以算出1lb-ft＝0.13826kgm。在人們?nèi)粘１磉_里，扭矩常常被稱為扭力（在物理學(xué)中這是2個不同的概念）?，F(xiàn)在我們舉個例子：8代Civic 1.8的扭矩為173.5Nm@4300rpm，表示引擎在4300轉(zhuǎn)/分時的輸出扭矩為173.5Nm，那173.5N的力量怎么能使1噸多的汽車跑起來呢？其實引擎發(fā)出的扭矩要經(jīng)過放大（代價就是同時將轉(zhuǎn)速降低）這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。引擎釋放出的扭力先經(jīng)過變速箱作“可調(diào)”的扭矩放大（或在超比擋時縮?。┰賯鞯浇K傳（尾牙）里作進一步的放大（同時轉(zhuǎn)速進一步降低），最后通過輪胎將驅(qū)動力釋放出來。如某車的1擋齒比（齒輪的齒數(shù)比，本質(zhì)就是齒輪的半徑比）是3，尾牙為4，輪胎半徑為0.3米，原扭矩是200Nm的話，最后在輪軸的扭力就變成200×3×4＝2400Nm（設(shè)傳動效率為100%）在除以輪胎半徑0.3米后，輪胎與地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m＝8000N的驅(qū)動力，這就足以驅(qū)動汽車了。 若論及機械效率，每經(jīng)過一個齒輪傳輸，都會產(chǎn)生一次動力損耗，手動變速箱的機械效率約在95%左右，自排變速箱較慘，約剩88%左右，而傳動軸的萬向節(jié)效率約為98%。整體而言，汽車的驅(qū)動力可由下列公式計算： 扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率 驅(qū)動力= ———————————————————— 輪胎半徑（單位：米） 小結(jié)：1kgm＝9.8Nm 1lb-ft＝0.13826kgm 1lb-ft＝1.355Nm 一般來說，在排量一定的情況下，缸徑小，行程長的汽缸較注重扭矩的發(fā)揮，轉(zhuǎn)速都不會太高，適用于需要大載荷的車輛。而缸徑大，行程短的汽缸較注重功率的輸出，轉(zhuǎn)速通常較高，適用于快跑的車輛。簡單來說：功率 正比于 扭矩×轉(zhuǎn)速
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  xudi21

  2021-09-21 18:20
  功率就是表示單位時間內(nèi)所做的功，扭矩表示力的大小。打個比方；甲乙二人在一小時內(nèi)各搬了300塊磚到三樓，他們的時間都是一小時，做的功《事情》都是搬了300塊磚去三樓，所以甲乙二人在單位時間內(nèi)做的功是相同的，也就是說他們的功率一樣。甲跑了十次，乙卻跑了15次，那說明甲的力大，相當(dāng)發(fā)動機的扭矩大。乙由于力小，但跑的速度快，相當(dāng)于轉(zhuǎn)速高。所以，同樣的功率下轉(zhuǎn)速低扭矩必須大，轉(zhuǎn)速高扭矩小。扭矩代表力。一般柴油機的扭矩大，轉(zhuǎn)速低，汽油機扭矩小轉(zhuǎn)速高。
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  _CFT01****20723

  2021-09-21 18:24
  扭力和功率成正比關(guān)系,但沒有一個具體的公式可以計算的.他們之間的關(guān)系是沒有一個等值的. 功率反映的是一個車子的最高時速水平.而扭力反映的是一個車子的力量,表現(xiàn)在加速,爬坡,載重上面. 如果想通俗一點的解釋是運動,如一個跑步的運動員所表達的是一個功率的概念,他可以跑得多快,而扭力則是一個舉重運動員.他可以舉得多重,一個跑步的運動員可以跑得很快,但他未必能舉得動很重的東西,而一個舉重運動員可以舉得動很重的東西,但卻未必跑得很快. 這就是功率和扭力的關(guān)系了.
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  牛麗燕

  2021-09-21 18:25
  我們來看一下什么是扭矩。扭矩也叫做轉(zhuǎn)矩。是單位長度力臂，繞軸心旋轉(zhuǎn)，而另一頭施加與力臂方向垂直的力。 這看起來生澀難懂，但我們可以舉例說明：我們擰輪胎螺絲需要用扳手，我們在扳手的手柄上用力，那么施加在螺絲上的力道就叫做轉(zhuǎn)矩。 轉(zhuǎn)矩的單位是牛頓/每米。它的高低決定了車輛急加速能力的好壞，和起步的瞬間爆發(fā)是否有力。
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  M23****9256

  2021-09-21 18:30
  一、“扭矩”和“功率”是表征發(fā)動機動力性能的重要指標(biāo) 　　發(fā)動機通過飛輪對外輸出的扭矩稱為有效扭矩，用Te表示，單位為N·m。有效扭矩與外界施加于發(fā)動機曲軸上的阻力矩相平衡。發(fā)動機通過飛輪對外輸出的功率稱為有效率，用Pe表示，單位為kW。它等于有效轉(zhuǎn)矩與曲軸角速度的乘積。 　　發(fā)動機的有效功率可以用臺架試驗方法測定，即用測功器測定有效轉(zhuǎn)矩和曲軸角速度，然后運用以下的公式便可計算出發(fā)動機的有效功率。 　　Pe＝Te·(2∏·n／60)／1000＝Te·n／9550(kW) 　　其中：Te——有效轉(zhuǎn)矩，N·m n——發(fā)動機轉(zhuǎn)速，r／min 　　有效扭矩的最大值稱為最大轉(zhuǎn)矩，有效功率的最大值稱為最大功率。 　　報刊上在介紹某一車型時，其技術(shù)參數(shù)中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而發(fā)動機銘牌上標(biāo)明的功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速則稱為額定功率和額定轉(zhuǎn)速，額定功率一般要小于最大功率，按照汽車發(fā)動機可靠性試驗方法的規(guī)定，汽車發(fā)動機應(yīng)能在額定工況下能連續(xù)運行300—1000h。 　　關(guān)于扭矩和功率的含義，通俗一點講，扭矩好比百米賽跑選手在起跑點蹲撐，蓄勢待發(fā)，準(zhǔn)備沖向前那一剎那的沖勁；而功率就是維持這股勁可以越跑越快，一直跑到終點的能力。增大發(fā)動機的排量，就能提高Te和Pe。為了增大發(fā)動機排量，可增加氣缸數(shù)(如3缸變4缸)，或者增加單位氣缸的容積(如增大氣缸內(nèi)徑)。 答案補充 品 牌： 寶馬 系 列： 寶馬X5 型 號： 05款寶馬 X5 3.0i 車 型： 豪華型 SUV/CRV 生產(chǎn)廠商： 寶馬汽車有限公司 上市時間： 2005 引擎參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機： 直列六缸汽油發(fā)動機/雙凸輪軸可變氣門正時控制系統(tǒng)（Double-VANOS） 標(biāo)準(zhǔn)變速器： 5擋stepteonic自動變速器 標(biāo)準(zhǔn)排量： 2979 氣 門 數(shù)： 24 最大功率： 170/6000 Kw/rpm 最大扭矩： 300/3500 nm/rpm 燃油系統(tǒng)： 電子燃油噴射式 理論油耗： 12.7 升/百公里 最高時速： 202.0 km/h 排放標(biāo)準(zhǔn)： 歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)
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  360U640715320

  2021-09-21 18:33
  扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動的力。發(fā)動機的扭矩就是指發(fā)動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽車在一定范圍內(nèi)的負(fù)載能力。 　　汽車ABC特約專家falcon對扭矩的解釋1： 　　扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動的力。發(fā)動機的扭矩就是指發(fā)動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽車在一定范圍內(nèi)的負(fù)載能力。 　　在某些場合能真正反映出汽車的“本色”，例如啟動時或在山區(qū)行駛時，扭矩越高汽車運行的反應(yīng)便越好。以同類型發(fā)動機轎車做比較，扭矩輸出愈大承載量愈大，加速性能愈好，爬職力愈強，換擋次數(shù)愈少，對汽車的磨損也會相對減少。尤其在轎車零速啟動時，更顯示出扭矩高者提升速度快的優(yōu)越性。 　　 發(fā)動機的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。同功率一樣，一般在說明發(fā)動機最大輸出扭矩的同時也標(biāo)出每分鐘轉(zhuǎn)速(r／min)。最大扭矩一般出現(xiàn)在發(fā)動機的中、低轉(zhuǎn)速的范圍，隨著轉(zhuǎn)速的提高，扭矩反而會下降。 　　扭矩和功率一樣，是汽車發(fā)動機的主要指數(shù)之一，它反映在汽車性能上，包括加速度、爬坡能力以及懸掛等。它的準(zhǔn)確定義是：活塞在汽缸里的往復(fù)運動，往復(fù)一次做有一定的功，它的單位是牛頓。在每個單位距離所做的功就是扭矩了。是這樣的，扭矩是衡量一個汽車發(fā)動機好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，一輛車扭矩的大小與發(fā)動機的功率成正比。舉個通俗的例子，比如，像人的身體在運動時一樣，功率就像是身體的耐久度，而扭矩是身體的爆發(fā)力。對于家用轎車而言，扭矩越大加速性越好；對于越野車，扭矩越大其爬坡度越大；對于貨車而言，扭矩越大車?yán)闹亓吭酱蟆Ｔ谂帕肯嗤那闆r下，扭矩越大說明發(fā)動機越好。在開車的時候就會感覺車子隨心所欲，想加速就可加速，“貼背感”很好?，F(xiàn)在評價一款車有一個重要數(shù)據(jù)，就是該車在0－100公里／小時的加速時間。而這個加速時間就取決于汽車發(fā)動機的扭矩。一般來講，扭矩的最高指數(shù)在汽車2000－4000／分的轉(zhuǎn)速下能夠達到，就說明這款車的發(fā)動機工藝較好，力量也好。有些汽車在5000／分的轉(zhuǎn)速左右才達到該車扭矩的最高指數(shù)，這說明“力量”就不是此車所長。 　　汽車ABC網(wǎng)友對扭矩的解釋2: 　　扭矩和功率一樣，是汽車發(fā)動機的主要指數(shù)之一，它反映在汽車性能上，包括加速度、爬坡能力以及懸掛等。它的準(zhǔn)確定義是：活塞在汽缸里的往復(fù)運動，往復(fù)一次做有一定的功，它的單位是牛頓。在每個單位距離所做的功就是扭矩了。 　　是這樣的，扭矩是衡量一個汽車發(fā)動機好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，一輛車扭矩的大小與發(fā)動機的功率成正比。舉個通俗的例子，比如，像人的身體在運動時一樣，功率就像是身體的耐久度，而扭矩是身體的爆發(fā)力。對于家用轎車而言，扭矩越大加速性越好；對于越野車，扭矩越大其爬坡度越大；對于貨車而言，扭矩越大車?yán)闹亓吭酱?。在排量相同的情況下，扭矩越大說明發(fā)動機越好。 　　在開車的時候就會感覺車子隨心所欲，想加速就可加速，“貼背感”很好?，F(xiàn)在評價一款車有一個重要數(shù)據(jù)，就是該車在0－100公里／小時的加速時間。而這個加速時間就取決于汽車發(fā)動機的扭矩。一般來講，扭矩的最高指數(shù)在汽車2000－4000／分的轉(zhuǎn)速下能夠達到，就說明這款車的發(fā)動機工藝較好，力量也好。有些汽車在5000／分的轉(zhuǎn)速左右才達到該車扭矩的最高指數(shù)，這說明“力量”就不是此車所長。
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