功率 扭矩

功率 扭矩 功率 功率是指物体在单位时间内所做的功。功率越大扭力越大，汽车的拉力也越高，常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力 (PS)或千瓦(kw)来表示，1马力等于0.735千瓦。 功率就是表示物体做功快慢的物理量，物理学里功率P=功W/时间t，单位是瓦w。 功率单位 有kw、ps、hp、bhp、whp等，还有意大利以前用的cv，在这里边千瓦kw是国际标准单位，1kw=1000w，用1秒做完1000焦耳的功，其功率就是1kw。日常生活中，我们常常把功率俗称为马力，单位是匹，就像将扭矩称为扭力一样。在汽车上边，最大的做功机器就是引擎，引擎的功率是由扭矩计算出来的。 引擎写真 计算公式 功率(w)=2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)*10/60，简化计算后成为:功率(kw)=扭矩(Nm) ×转速(rpm)/9549。 转换 由于英制与公制的不同，对马力的定义基本上就不一样。英制的马力(hp)定义为:一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英呎(ft)，相乘之后等于33,000lb-ft/min;而公制的马力(ps)定义则为一匹马于一分钟内将75kg的物体拉动60米，相乘之后等于4500kgm/min。经过单位换算，(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然发现1hp=4566kgm/min，与公制的1ps=4500kgm/min有些许差异，而如果以瓦作单位(1w=1Nm/sec=9.8kgm/sec)来换算的话，可得1hp=746w;1ps=735w，两项不一样的结果，相差1.5%左右。到底世界上为什么会有英制与公制的分别，就好像为什么有的汽车是右舵，有的却是左舵一样，是人类永远难以协调的差异点。若以大家比较熟悉的几个测试标准来看，德国的DIN与欧洲共同体的新标准EEC有日本的JIS是以公制的ps为马力单位，而SAE使用的是英制的hp为单位，但由于世界一体化经济的来临和为了避免复杂换算，越来越多的原厂数据已改提供毫无争议的国际标准单位千瓦kw作为引擎输出的功率数值。 小结:1hp=0.746kw 1ps=0.735kw 1hp=1.014966ps 与hp计算毛马力不同，whp和bhp则是用不同方法测得的以hp为基础的功率单位，就是wheel horse power(车轮马力)和brake horse power(制动马力)，whp是dyno(俗称跑步机，测功率用的)测出的车轮输出功率，bhp则是引擎加上发电机，水泵等附件从engine shaft测量出来的功率数值，用bhp作单位，bhp和hp的差别很小。 扭矩 扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘积，国际单位是牛米Nm，此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位，由于G=mg，当g=9.8的时候，1kg=9.8N，所以1kgm=9.8Nm，而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位，1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m，可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人们日常表达里，扭矩常常被称为扭力(在物理学中这是2个不同的概念)。现在我们举个例子:8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm，表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm，那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢,其实引擎发出的扭矩要经过放大(代价就是同时将转速降低)这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大(或在超比挡时缩小)再传到终传(尾牙)里作进一步的放大(同时转速进一步降低)，最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比(齿轮的齿数比，本质就是齿轮的半径比)是3，尾牙为4，轮胎半径为0.3米，原扭矩是200Nm的话，最后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm(设传动效率为100%)在除以轮胎半径0.3米后，轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N的驱动力，这就足以驱动汽车了。 若论及机械效率，每经过一个齿轮传输，都会产生一次动力损耗，手动变速箱的机械效率约在95%左右，自排变速箱较惨，约剩88%左右，而传动轴的万向节效率约为98%。 驱动力 可由下列公式计算: 扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率 驱动力= ———————————————————— 轮胎半径(单位:米) 小结:1kgm=9.8Nm 1lb-ft=0.13826kgm 1lb-ft=1.355Nm 一般来说，在排量一定的情况下，缸径小，行程长的汽缸较注重扭矩的发挥，转速都不会太高，适用于需要大载荷的车辆。而缸径大，行程短的汽缸较注重功率的输出，转速通常较高，适用于快跑的车辆。简单来说:功率 正比于 扭矩×转速 为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢 我们知道，功率P=功W?时间t 功W=力F×距离s 所以，P=F×s/t=F×速度v 这里的v是线速度，而在引擎里，曲轴的线速度=曲轴的角速度ω×曲轴半径r，代入上式得:功率P=力F×半径r×角速度ω ; 而 力F×半径r=扭矩 得出:功率P=扭矩×角速度ω 所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来 角速度的单位是弧度/秒，在弧度制中一个派代表180度 计算 P=Fv，如果f不变，(P/v)-f=ma,F=f时，就匀速了。 两个概念 扭矩和功率 发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩，用Te表示，单位为N?m。有效扭矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效率，用Pe表示，单位为kW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。 发动机的有效功率可以用台架试验方法测定，即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。 Pe=Te?(2??n/60)/1000=Te?n/9550(kW) 其中:Te——有效转矩，N?m n——发动机转速，r/min 有效扭矩的最大值称为最大转矩，有效功率的最大值称为最大功率。 报刊上在介绍某一车型时，其技术参数中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而发动机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速，额定功率一般要小于最大功率，按照汽车发动机可靠性试验方法的规定，汽车发动机应能在额定工况下能连续运行300—1000h。 关于扭矩和功率的含义，通俗一点讲，扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑，蓄势待发，准备冲向前那一刹那的冲劲;而功率就是维持这股劲可以越跑越快，一直跑到终点的能力。增大发动机的排量，就能提高Te和Pe。为了增大发动机排量，可增加气缸数(如3缸变4缸)，或者增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。二、正确理解发动机的“扭矩”和“功率”关系 简单的说:发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量，这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的，但是它不会一直变大上去，到了某一转速它就会达到颠峰，这就是平时人们所说的最大扭矩。 发动机的转速再上升，它就会逐渐下降，这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色，也是最不理想的地方。功率等于扭矩乘以转速，它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。所以，当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时，每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加，因此功率一直上升;当转速超过最大扭矩点后，尽管每口气吸进的油气量减少，但由于降幅不大且吸气次数在增加，所以一直增加到最大功率点为止;当转速超过最大功率点后，每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度，所以功率开始减少。三、如何比较不同发动机的优劣或强化程度 汽车所要求的发动机动力性指标Te和Pe是在一定转速下得到的。不同汽车的使用要求不一样，车速也不一样(如载货汽车和轿车使用的车速就不一样)，所对应的发动机转速就不一样，因此不同用途的发动机，即便在有效功率相等的情况下，它们所对应的转速也是不一样的，反言之即功率相等的发动机并不能符合所有车型的要求，还必须在考虑功率和扭矩的同时看其所对应的转速，这样才能全面看出发动机的动力性能指标Te和Pe是否符合要求。 而Te和Pe这两项动力性指标并不能直接用来评价不同排量发动机的优劣或强化程度，即不是功率和扭矩大的发动机就好或强化程度就高，而是要看单位气缸工作容积所发出的功率和扭矩。 TL和PL就是表示单位气缸工作容积的扭矩和功率，使用这两项指标才能比较出不同发动机的优劣或强化程度。 汽车发动机TL和PL的范围: 汽油机:TL=600kPa—1000kPa PL=22kW/L—55kw/L 柴油机:TL=600kPa—900kPa PL=11kW/L—26kw/L 在额定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的功率叫升功率。 PL=Pe/(Vh?i)(kw/L) 其中:Vh——气缸工作容积(L) i——气缸数 升功率标征单位气缸工作容积的利用率，PL越大表示单位气缸工作容积发出的功率越大，那么当发动机功率一定时，PL越大发动机就越小，材料质量越小。 提高升功率的途径主要有4个: ?增加充气量燃料燃烧需要空气，相对燃料而言，空气更难进入气缸。采用增压技术或改善换气过程(如减少进气阻力)可提高充气量。 ?改善混台气质量和燃烧质量在一定的空气量下，空气与油料混合均匀，燃烧充分，单位气缸容积供热量增多。 ?提高发动机机械效率 减少机械损失才能增加有效功率的输出。减少机械损失主要是减少各摩擦副的摩擦损失，其次是减少辅助机构的功率消耗和泵气损失。 ?适当提高转速 主要是增加作功(或充气)频率，即增加单位时间的充气量。但是提高发动机转速除应考虑机械强度外，转速增加，每循环的充气量减少、机械损失增大、燃烧过程难以组织，即转速提高，会使Pe下降，因此，增加转速也要适度。以上就是一些基本的内容，可能看起来有点费劲，不过没有关系，我还会有更详细，易懂的内容上来，帮助大家来擦亮眼睛的，有错误的地方，希望能够多多包涵。 怎样比较功率和扭矩的大小 不论是买汽车的顾客还是参观车展的观众都会看到或听到有关汽车性能的各种术语，其中出现最多的三个名词是功率、扭矩和耗油量，因为它们表述了整车的基本性能。汽车的耗油量容易理解，至于汽车的功率和扭矩的含义，很多人就不太清楚。耗油量用“升/百公里”表示，顾名思义是指汽车跑一百公里的燃油平均消耗量。值得注意的是，要问清楚对应的速度，因为以不同的速度跑一百公里的耗油显然是不同的。 功率凡是读过中学物理的人都知道功率是指物体在单位时间内所做的功， 它与发动机转速成正比关系，转速越快功率越大，反之越小，它反映了汽车在一定时间内的作功能力。以同类型汽车做比较，功率越大转速越高，汽车的最高速度也越快。 扭矩是使物体发生转动的力，在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。在某些场合能真正反映出汽车的“本色”，例如启动时或在山区行驶时，扭矩越高汽车运行的反应便越好。以同类型发动机轿车做比较，扭矩输出愈大承载量愈大，加速性能愈好，爬坡能力愈强，换档次数愈少，对汽车的磨损 也会相对减少。尤其在轿车零速启动时，更显示出扭矩高者提升速度快的优越性。 功率与扭矩对于一般买主来讲，重要的是了解功率、扭矩在汽车上的意义。实际上，同一台汽车发动机的扭矩随着转速的不同而变化，因而两者是不可分割的。例如一般轿车发动机的最大输出扭矩多在3千至4千转/分之间的转速中产生。因此选择汽车时，要注意最大扭矩指标，数字愈大愈好，同时也要考虑最大扭矩输出时的转速值，转速越高的汽车对路面的适应性就越强，换档次数越少。 如果要了解汽车发动机功率、扭矩和耗油量在整个运行过程中的表现，就必须要阅读发动机的速度特性曲线图。 汽车发动机是工况复杂的机器，因此每种汽车发动机都需通过测试机确定自己的速度特性曲线图，上面标有功率、扭矩、油耗率等三条特性曲线。发动机各个转速的功率、扭矩和耗油量都一一对应在曲线上。 一些汽车性能说明书上印有发动机速度特性曲线图，供用户阅读这些曲线图来了解发动机上述术语的详细性能。汽车功率与扭矩哪个比较重要 对于一个入门新车主来说，真的需要有人帮忙解释清楚，到底引擎功率与扭矩哪一个比较重要,事实上，恐怕连许多开车经年的老手都不见得能把功率、扭矩解释得清楚呢～ 扭矩也好、功率也好，其实都是引擎因燃烧汽(柴)油与空气的混合物、将化学能转变为热能、再转变为动能所发出的力道。既然指的是同一具引擎，那怎么可能发出二种力道呢,对的，一具引擎只会发出一种力道，扭矩也好、功率也罢，都只是我们解释的角度。也就是对引擎发出之力道运用方式的不同所产生的不同解释，如此而已。 为什么对同一股力道，会要有二种不同的解释呢, 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 是当运用的场合不同时，力道的表现方式和大小就会有所不同，而这，就是扭矩与功率的差别。幻想一下，如果站在您面前的，是体重超过300磅的美国职篮NBA高手“奥尼尔”，他就像是一座小山般地耸立在您面前，而您所负责的工作是要推动他、让他开步走～这时候，您所需要的是什么,对了，就是扭矩，要让“奥尼尔”开步走，您一来必须克服他那300多磅体重所产生的“最大静摩擦”，才能让他动起来;二来您在推他时，本身也毫无因运动惯性所产生的动能，因此所能仰仗的力量，就等于是引擎从怠速运转、开始加速的“低速扭矩”。 接著，您再继 续幻想，如果奥尼尔已经跑动起来，而且是接近禁区、已经到了可以跨步上篮的这个阶段，这时候，如果您跟得上他的脚步，是不是只需要在他背后轻轻一推、奥尼尔就可以用更快的速度飞身上篮了呢,这时候，您施予奥尼尔身上的力道是什么,“高速扭矩”，恭喜您，答对了～而您再想一想，拼尽了吃奶的力道，好不容易才把奥尼尔推动一小步的力道，和轻轻推一把、就可以让300多磅的巨人飞身上篮的力道，难道不是同一个您所发出来的吗, 为何会有如此的差异呢,关键就在“惯性”二个字上，当一样物体要从静止被推动的时候，依据“静者恒静、动者恒动”的牛顿运动定律，绝对要极大的能量，因此，唯有低速扭矩强大的引擎才能产生轻快的起步加速，这，也就是为什么赛车、超级跑车，统统都得采用“轻量化车身搭配大排气量引擎”这种组合的道理。扭矩的功能就是展现在起步加速的时候。 从厂方公布的功率/扭矩曲线图就能窥出这具引擎是属于“低转速大扭矩”或是“高转速大功率”输出型;扭矩曲线越平缓，代表转速域的扭矩输出越平均，起步加速或再加速自然较快。 相对的，当车子动起来之后，惯性会让它一直往施力方向持续前进，这时候，如果要让车子的运动速度再加快，所需要的，就是 功率。简单一点来说，扭矩是引擎真正可以发出的力道，而功率则是扭矩乘上引擎转速的乘积,编按:再乘以一个常数,，引擎转速愈高、则功率愈大;因此功率曲线像是一座陡峭的山壁上坡的这一边、数值是一路向上爬的。而扭矩曲线却非如此，除非有涡轮增压器、或是机械增压器的“加持”，否则，任何一具自然进气的扭矩曲线都像是一座小山，爬过了峰顶之后，扭矩就得开始下滑，然而，当扭矩开始下滑时，回转数还继续增加，因 此功率曲线并不随著扭矩曲线一同下滑，相反的，因为乘数,扭矩,虽然开始变小，可是被乘数,引擎转速,却增长得更快，所以乘积,功率,还继续上升，一直到乘数实在愈来愈小、小到被乘数的增加也不够将乘积变大的时候，功率曲线才开始下滑，而此时，通常都是在引擎转速接近红线区的附近了。 So，扭矩对于一部车子的意义，在于它的起步加速，扭矩愈大、出现的转速愈低，这部车子的起步加速就会愈快。至于功率呢,它的意义在于创造车子的极速表现，功率愈大、出现的转速愈高，它的尾速就会比较强、就有可能跑出更高的极速。了解功率/扭矩的区别之后，您就会明白为什么美国车极速都不高，因为那是一个高速公路只能开65英里时速,大约105km/h,、而且一般人都相当守法的国度，因此车子极速能跑多高,对消费者来讲，除了吹牛打屁时的炫耀之外，没什么实际的意义，故而美国车注重起步加速的低速扭矩，加上美国汽油便宜，因此美国车喜欢把引擎排气量做大，以求得货真价实的低速扭矩。与之相对的，是德国车。在欧洲，汽油是相当贵的，因此欧洲车厂擅长以小排气量引擎压榨出大力道，希望在节约燃油之余、也还能获得不错的动力输出，这就是为什么欧洲车比较多见涡轮增压引擎、机械增压引擎的道理;而在德国，因为他们有Autobahn--无限速高速公路，车子有机会飙高速，因此一部车的极速表现如何就相对重要～这也就解释了为什么德国车子多半是高转速功率引擎的道理。