汽車扭矩是什么意思

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黃健峰
黃健峰 2021-05-26 07:14
汽車扭矩是什么意思
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10條回答
  • 2021-05-26 07:38
    扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就是指發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動(dòng)機(jī)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(chǎng)合能真正反映出汽車的“本色”,例如啟動(dòng)時(shí)或在山區(qū)行駛時(shí),扭矩越高汽車運(yùn)行的反應(yīng)便越好。以同類型發(fā)動(dòng)機(jī)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(qiáng),換擋次數(shù)愈少,對(duì)汽車的磨損也會(huì)相對(duì)減少。尤其在轎車零速啟動(dòng)時(shí),更顯示出扭矩高者提升速度快的優(yōu)越性。 發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。同功率一樣,一般在說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩的同時(shí)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(dòng)機(jī)的中、低轉(zhuǎn)速的范圍,隨著轉(zhuǎn)速的提高,扭矩反而會(huì)下降。
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  • 2021-05-26 07:39
    汽車扭矩的介紹汽車扭矩是從曲軸端輸出而產(chǎn)生的一種數(shù)據(jù),當(dāng)轉(zhuǎn)速越快時(shí)提供的扭矩就越小。通過這一項(xiàng)數(shù)據(jù)也反應(yīng)了汽車在相應(yīng)的范圍內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)載的能力,他其實(shí)和功率的效果一樣一樣的,也是體現(xiàn)了汽車性能的一種參數(shù)。他體現(xiàn)了汽車的速度、汽車的上坡能力、汽車的懸掛系統(tǒng)的能力。汽車扭矩的計(jì)算專業(yè)人士給予的理論計(jì)算公式是驅(qū)動(dòng)力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機(jī)械效率。當(dāng)活塞在氣缸的內(nèi)部進(jìn)行往復(fù)的做功運(yùn)動(dòng)時(shí),體現(xiàn)的每個(gè)單位所做的功就是我們常說(shuō)的扭矩。比如:有一款汽車的排量是1595L,他提供的額定功率是75/5800KW,提供的扭矩是150/4000Nm;還有一款汽車的排量也是1595L,他提供的額定功率是53/5200KW,提供的扭矩是121/3500Nm。通過參數(shù)我們就可以發(fā)現(xiàn),后面的這款車給予的動(dòng)力更加的充足。通過一系列的參數(shù)我們就可以看到,后面這一款從各個(gè)方面的設(shè)計(jì)都要優(yōu)先于前面這一款。汽車扭矩如何選擇發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩就是指發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動(dòng)機(jī)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。
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  • 2021-05-26 07:41
    汽車驅(qū)動(dòng)理論 馬力與扭力哪一項(xiàng)最能具體代表車輛性能?有人說(shuō)「起步靠扭力,加 速靠馬力」,也有人說(shuō)「馬力大代表極速高,扭力大代表加速好」,其實(shí)這些都是片段的錯(cuò)誤解釋,其實(shí)車輛的前進(jìn)一定是靠引擎所發(fā)揮 的扭力,所謂的「扭力」在物理學(xué)上應(yīng)稱為「扭矩」,因?yàn)橐杂瀭饔灥慕Y(jié)果,大家都說(shuō)成「扭力」,也就從此流傳下來(lái),為導(dǎo)正視聽, 本文以下皆稱為「扭矩」。 扭矩的觀念從小學(xué)時(shí)候的「杠桿原理」就說(shuō)明過了,定義是「垂直方向的力乘上與旋轉(zhuǎn)中心的距離」,公制單位為牛頓-米(N-m),除以重力加速度 9.8m/sec2之后,單位可換算成國(guó)人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制單位則 為磅-呎(lb-ft),在美國(guó)車的型錄上較為常見,若要轉(zhuǎn)換成公制,只要將lb-ft的數(shù)字除以7.22即可。 汽車驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算方式: 將扭矩除以車輪半徑即可由引擎馬力-扭力輸出曲線圖可發(fā)現(xiàn),在每一個(gè)轉(zhuǎn)速下都有一個(gè)相對(duì)的 扭矩?cái)?shù)值,這些數(shù)值要如何轉(zhuǎn)換成實(shí)際推動(dòng)汽車的力量呢?答案很簡(jiǎn)單,就是「除以一個(gè)長(zhǎng)度」,便可獲得「力」的數(shù)據(jù)。舉例而言,一 部1.6升的引擎大約可發(fā)揮15.0kg-m的最大扭力,此時(shí)若直接連上185/ 60R14尺寸的輪胎,半徑約為41公分,則經(jīng)由車輪所發(fā)揮的推進(jìn)力量為15/0.41=36.6公斤的力量(事實(shí)上公斤并不是力量的單位,而是重量的單位,須乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的標(biāo)準(zhǔn)單位「牛頓」)。 36公斤的力量怎么推動(dòng)一公噸的車重呢?而且動(dòng)輒數(shù)千轉(zhuǎn)的引擎轉(zhuǎn)速更不可能恰好成為輪胎轉(zhuǎn)速,否則車子不就飛起來(lái)了?幸好聰明的人類發(fā)明了「齒輪」,利用不同大小的齒輪相連搭配,可以將旋轉(zhuǎn)的速度降低,同時(shí)將扭矩放大。由于齒輪的圓周比就是半徑比,因此從小齒輪傳遞動(dòng)力至大齒輪時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)的速度降低的比率以及扭矩放大的倍數(shù),都恰好等于兩齒輪的齒數(shù)比例,這個(gè)比例就是所謂的「齒輪比」。 舉例說(shuō)明,以小齒輪帶動(dòng)大齒輪,假設(shè)小齒輪的齒數(shù)為15齒,大齒輪的齒數(shù)為45齒。 當(dāng)小齒輪以3000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),而扭矩為20kg-m時(shí),傳遞至大齒輪的轉(zhuǎn)速便降低了1/3,變成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍,成為60kg-m。這就是引擎扭矩經(jīng)由變速箱可降低轉(zhuǎn)速并放大扭矩的基本原理。 在汽車上,引擎輸出至輪胎為止共經(jīng)過兩次扭矩的放大,第一次由變 速箱的檔位作用而產(chǎn)生,第二次則導(dǎo)因于最終齒輪比(或稱最終傳動(dòng) 比)。扭矩的總放大倍率就是變速箱齒比與最終齒輪比的相乘倍數(shù)。舉例來(lái)說(shuō),手排六代喜美的一檔齒輪比為3.250,最終齒輪比為4.058,而引擎的最大扭矩為14.6kgm/5500rpm,于是我們可以算出第一檔的最 大扭矩經(jīng)過放大后為14.6×3.250×4.058=192.55kgm,比原引擎放大了13倍。此時(shí)再除以輪胎半徑約0.41m,即可獲得推力約為470公斤。然而上述的數(shù)值并不是實(shí)際的推力,畢竟機(jī)械傳輸?shù)倪^程中必定有磨 耗損失,因此必須將機(jī)械效率的因素考慮在內(nèi)。 論及機(jī)械效率,每經(jīng)過一個(gè)齒輪傳輸,都會(huì)產(chǎn)生一次動(dòng)力損耗,手排變速箱的機(jī)械效率約在95%左右,自排變速箱較慘,約剩88%左右,而傳動(dòng)軸的萬(wàn)向接頭 效率約為98%,各位自己乘乘看就知道實(shí)際的推力還剩多少。整體而 言,汽車的驅(qū)動(dòng)力可由下列公式計(jì)算: 扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機(jī)械效率 驅(qū)動(dòng)力= ———————————————————— 輪胎半徑(單位為公尺) 馬力亦非「力」乃「功率」的一種 了解如何將扭矩經(jīng)由變速箱的齒比放大成為實(shí)際推力之后,接著可以研究什么叫做「馬力」。馬力其實(shí)也不是一種「力」,而是一種功率 (Power)的單位,定義為單位時(shí)間內(nèi)所能做「功」的大小。盡管如此,我們不得不繼續(xù)使用「馬力」這個(gè)名字,畢竟已經(jīng)用太久了,講「功率」恐怕沒幾個(gè)消費(fèi)者聽得懂? 功率是由扭矩計(jì)算出來(lái)的,而計(jì)算的公式相當(dāng)簡(jiǎn)單:功率(W)=2π× 扭矩(N-m)×轉(zhuǎn)速(rpm)/60,簡(jiǎn)化計(jì)算后成為:功率(kW)=扭矩(N-m) ×轉(zhuǎn)速(rpm)/9549,詳細(xì)的推導(dǎo)請(qǐng)參看方塊文章。然而功率kW要如何 轉(zhuǎn)換成大家常見的「馬力」呢,這又有一段故事得講。 英制或公制? 1PS=735W;1hp=746W 馬力定義竟然不一樣! 談到引擎的馬力,相信不少人會(huì)直覺地想到什么DIN、SAE、EEC、JIS等等不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),到底這些標(biāo)準(zhǔn)的差異在哪兒,以后有空再研究;有點(diǎn)夸張的是由于英制與公制的不同,對(duì)「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(dòng)165英呎(ft),相乘之后等于33,000ft-lb/min;而公制的馬力(PS)定義則為一匹馬于一分鐘內(nèi)將75公斤的物體拉動(dòng)60公尺,相乘之后等于4500kg-m/min。經(jīng)過單位換算,(1lb=0.454kg;1ft=30.48cm)竟然發(fā)現(xiàn)1hp=4566kg-m/min,與公制的1PS=4500kg-m有些許差異,而如果以功率W(1W=1Nm/sec= 9.8kgm/sec)來(lái)?yè)Q算的話,可得1hp=746W;1PS=735W兩項(xiàng)不一樣的結(jié)果。 同樣是「馬力」,英制馬 力與公制馬力的定義竟然不一樣!難道英國(guó)馬比較「有力」嗎? 到底世界上為什么會(huì)有英制與公制的分別,就好像為什么有的汽車是右駕,有的卻是左駕一樣,是人類永遠(yuǎn)難以協(xié)調(diào)的差異點(diǎn)。若以大家 比較熟悉的幾個(gè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,德國(guó)的DIN與歐洲共同體的新標(biāo)準(zhǔn) EEC還有日本的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,但為了避免復(fù)雜,本刊一率將馬力的單位標(biāo)示為hp。近來(lái),越來(lái)越多的原廠數(shù)據(jù)已改提供絕對(duì)無(wú)爭(zhēng)議的KW作為引擎輸出的功率數(shù)值。 不過話說(shuō)回來(lái),1PS與1hp之間的差異僅1.5%,每一百匹馬力差1.5匹,差異并不大。一般房車的馬力多半僅在200匹馬力以下,兩者由于定義的差異也僅3匹馬力左右,因此如果您真要「馬馬計(jì)較」,就把SAE 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)多個(gè)1.5%吧!不過SAE、JIS、DIN、EEC各種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)之 間亦有些許差異,這個(gè)老問題已經(jīng)爭(zhēng)論過很多次了,單位之間不能真正劃上等號(hào),然而在差別不怎么多的情況之下,就當(dāng)作相同吧!因此 管他是PS或hp,都差不多可以視為相等。 終于可以做結(jié)論了!將上述獲得的馬力與功率換算方式代入功率與扭矩的換算公式,并且將扭矩的單位換算為大家熟悉的kg-m之后,可得下列結(jié)果: 英制馬力hp=扭力(kg-m)×引擎轉(zhuǎn)速(rpm)/727 公制馬力PS =扭力(kg-m)×引擎轉(zhuǎn)速(rpm)/716 知道這些公式之后有什么用呢?從「馬力hp=扭力×轉(zhuǎn)速/727」看來(lái), 如果能增加引擎轉(zhuǎn)速,扭力不變的情況下,便能增加馬力。例如若能 將轉(zhuǎn)速?gòu)?000rpm增加到8000rpm,等于增加了33%,但因?yàn)橥馆嗇S的 限制使得8000rpm時(shí)的扭力下降了10%,則仍能使馬力增加19.7%,這 說(shuō)明了時(shí)下改裝計(jì)算機(jī)的為何能在解除斷油后大幅增加馬力。 所以不要被「增加??匹馬力」的廣告所著魔。 讓我們從另外一個(gè)角度來(lái)想:如果在同樣的轉(zhuǎn)速下,增加20匹馬力,代表能增加多少推力呢?以最大扭力點(diǎn)發(fā)揮于5000rpm的情況下,將公式稍微變換一下,可發(fā)現(xiàn)增加的扭力=20hp×727/ 5000rpm=2.9kgm。再將這個(gè)結(jié)果代入汽車驅(qū)動(dòng)力的公式,同樣以喜美 的一檔計(jì)算,2.9×3.250×4.058/0.41=93公斤。對(duì)于一噸重的車身而言,影響似乎也不怎么大;再者如果相差5匹馬力的話,推力更僅增加23公斤,可見相差5匹馬力,根本也沒差多少,所以能「增加5匹馬力」的產(chǎn)品,到底應(yīng)該花多少錢去改裝,您自個(gè)兒會(huì)拿捏了吧? 大馬力決定真性能! 到底大馬力的車子跑得快,還是大扭力的車子跑得快?從公式可以知 道大馬力的原因是「高轉(zhuǎn)速的時(shí)候仍保有高扭力數(shù)值」,也就是說(shuō)要 有大馬力,不只是低轉(zhuǎn)速的扭力要好,連高轉(zhuǎn)速的扭力都得繼續(xù)維持 ,這表示扭力與馬力的爭(zhēng)論根本是多余的,只要能做到高馬力,除了表示各轉(zhuǎn)速區(qū)域的扭力都很大之外,更代表材料技術(shù)的優(yōu)越性,將活塞、進(jìn)排氣閥門的材質(zhì)與重量予以強(qiáng)化與輕量化,才能將引擎轉(zhuǎn)速提高。 扭矩與功率的換算公式推導(dǎo) 假設(shè)一圓的半徑為r(單位為m),扭矩為T(單位為N-m),則圓周上切線 方向的力F=T/r,由于功率的定義為「每秒鐘所作的功」,對(duì)于圓周?動(dòng)而言,每旋轉(zhuǎn)一圈所作的功為:F×圓周總長(zhǎng)2πr 將F=T/r代入計(jì)算,每一圈所作的功Work=F×2πr=(T/r)×2πr=2πT 再乘上引擎轉(zhuǎn)速rpm就是每分鐘所作的功,但功率P的單位是N-m/sec ,所以需除以60,轉(zhuǎn)換成每秒所作的功。代入公式:P=T2πrpm/60,將常數(shù)整理后,則可得P(kW)=Trpm/9545。 由上文可見,一臺(tái)車的動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)傳輸?shù)杰囕啠枰?jīng)過多組齒輪因此有所損耗,如果德制馬力測(cè)的是傳遞到車輪上的動(dòng)力,那么同樣發(fā)動(dòng)機(jī)用在不同車型上的動(dòng)力輸出應(yīng)該不同,試拿bmw330和bmw530做比較,其功率均是225hp/5900rpm;結(jié)論,要么bmw在數(shù)據(jù)上造假,要么它測(cè)的是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出凈值。
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  • 扭矩是活塞在氣缸中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的每個(gè)單位距離所做的功,汽車扭矩是發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩。扭矩也是對(duì)汽車負(fù)載能力的體現(xiàn),扭矩越大,汽車所能承受的負(fù)載也就越大,汽車的性能也就相對(duì)越好。
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  • 2021-05-26 07:49
    請(qǐng)祥細(xì)說(shuō)明一下!
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  • 2021-05-26 07:51
    扭矩和功率一樣,是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)動(dòng),往復(fù)一次做有一定的功,它的單位是牛頓。在每個(gè)單位距離所做的功就是扭矩了。是這樣的,扭矩是衡量一個(gè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)好壞的重要標(biāo)準(zhǔn),一輛車扭矩的大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的功率成正比。舉個(gè)通俗的例子,比如,像人的身體在運(yùn)動(dòng)時(shí)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(duì)于家用轎車而言,扭矩越大加速性越好;對(duì)于越野車,扭矩越大其爬坡度越大;對(duì)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(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)越好。在開車的時(shí)候就會(huì)感覺車子隨心所欲,想加速就可加速,“貼背感”很好。現(xiàn)在評(píng)價(jià)一款車有一個(gè)重要數(shù)據(jù),就是該車在0-100公里/小時(shí)的加速時(shí)間。而這個(gè)加速時(shí)間就取決于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。一般來(lái)講,扭矩的最高指數(shù)在汽車2000-4000/分的轉(zhuǎn)速下能夠達(dá)到,就說(shuō)明這款車的發(fā)動(dòng)機(jī)工藝較好,力量也好。有些汽車在5000/分的轉(zhuǎn)速左右才達(dá)到該車扭矩的最高指數(shù),這說(shuō)明“力量”就不是此車所長(zhǎng)。 扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就是指發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動(dòng)機(jī)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(chǎng)合能真正反映出汽車的“本色”,例如啟動(dòng)時(shí)或在山區(qū)行駛時(shí),扭矩越高汽車運(yùn)行的反應(yīng)便越好。以同類型發(fā)動(dòng)機(jī)轎車做比較,扭矩輸出愈大承載量愈大,加速性能愈好,爬坡能力愈強(qiáng),換檔次數(shù)愈少,對(duì)汽車的磨損也會(huì)相對(duì)減少。尤其在轎車零速啟動(dòng)時(shí),更顯示出扭矩高者提升速度快的優(yōu)越性。
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