改装必备知识 功率、扭力、转速、马力、齿比、速比、

改装必备知识 功率、扭力、转速、马力、齿比、速比、 改装必备知识 功率、扭力、转速、马 力、齿比、速比、 功率是指发动机最大的动力输出，功率越大马力越大～ 扭矩=功率?转速 相同功率下扭矩越大的汽车起步、爬坡、加速性能越好～ 扭矩越低对应发动机转速就会越高，车速可能会越高～ 将扭矩除以车轮半径即可由引擎马力-扭力输出曲线图可发现，在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值，这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢?答案很简单，就是「除以一个长度」，便可获得「力」的数据。举例而言，一部1.6升的引擎大约可发挥15.0kg-m的最大扭力，此时若直接连上185/60R14尺寸的轮胎，半径约为41公分，则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位「牛顿」)。 36公斤的力量怎么推动一公吨的车重呢?而且动辄数千转的引擎转速更不可能恰好成为轮胎转速，否则车子不就飞起来了?幸好聪明的人类发明了「齿轮」，利用不同大小的齿轮相连搭配，可以将旋转的速度降低，同时将扭矩放大。由于齿轮的圆周比就是半径比，因此从小齿轮传递动力至大齿轮时，转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数，都恰好等于两齿轮的齿数比例，这个比例就是所谓的「齿轮比」。 举例说明，以小齿轮带动大齿轮，假设小齿轮的齿数为15齿，大齿轮的齿数为45齿。 当小齿轮以3000rpm的转速旋转，而扭矩为20kg-m时，传递至大齿轮的转速便降低了1/3，变成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍，成为60kg-m。这就是引擎扭矩经由变速箱可降低转速并放大扭矩的基本原理。 在汽车上，引擎输出至轮胎为止共经过两次扭矩的放大，第一次由变速箱的档位作用而产生，第二次则导因于最终齿轮比(或称最终传动比)。扭矩的总放大倍率就是变速箱齿比与最终齿轮比的相乘倍数。举例来说，手排六代喜美 ，最终齿轮比为4.058，而引擎的最大扭矩为的一档齿轮比为3.250 14.6kgm/5500rpm，于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为14.6×3.250×4.058=192.55 kgm，比原引擎放大了13倍。此时再除以轮胎半径约0.41m，即可获得推力约为470公斤。然而上述的数值并不是实际的推力，毕竟机械传输的过程中必定有磨耗损失，因此必须将机械效率的因素考虑在内。 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，手排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，而传动轴的万向接头效率约为98%，各位自己乘乘看就知道实际的推力还剩多少。整体而言，汽车的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(单位为公尺) 马力亦非「力」乃「功率」的一种 了解如何将扭矩经由变速箱的齿比放大成为实际推力之后，接着可以研究什么叫做「马力」。马力其实也不是一种「力」，而是一种功率(Power)的单位，定义为单位时间内所能做「功」的大小。尽管如此，我们不得不继续使用「马力」这个名字，毕竟已经用太久了，讲「功率」恐怕没几个消费者听得懂? 功率是由扭矩计算出来的，而计算的公式相当简单:功率(W)=2π×扭矩(N-m)×转速(rpm)/60，简化计算后成为:功率(kW)=扭矩(N-m)×转速(rpm)/9549，详细的推导请参看方块文章。然而功率kW要如何转换成大家常见的「马力」呢，这又有一段故事得讲。 英制或公制? 1PS=735W;1hp=746W 马力定义竟然不一样～ 谈到引擎的马力，相信不少人会直觉地想到什么DIN、SAE、EEC、JIS等等不同测试标准，到底这些标准的差异在哪儿，以后有空再研究;有点夸张的是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33,000ft-lb/min;而公制的马力(PS)定义则为一匹马于一分钟内将75公斤的物体拉动60公尺，相乘之后等于4500kg-m/min。经过单位换算，(1lb=0.454kg;1ft=30.48cm)竟然发现1hp=4566kg-m/min，与公制的1PS=4500kg-m有些许差异，而如果以功率W(1W=1Nm/sec=9.8kgm/sec)来换算的 1PS=735W两项不一样的结果。 话，可得1hp=746W; 同样是「马力」，英制马力与公制马力的定义竟然不一样～难道英国马比较「有力」吗? 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驾，有的却是左驾一样，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还有日本的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，但为了避免复杂，本刊一率将马力的单位标示为hp。近来，越来越多的原厂数据已改提供绝对无争议的KW作为引擎输出的功率数值。 不过话说回来，1PS与1hp之间的差异仅1.5%，每一百匹马力差1.5匹，差异并不大。一般房车的马力多半仅在200匹马力以下，两者由于定义的差异也仅3匹马力左右，因此如果您真要「马马计较」，就把SAE标准的数据多个1.5%吧～不过SAE、JIS、DIN、EEC各种测试标准之间亦有些许差异，这个老问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 已经争论过很多次了，单位之间不能真正划上等号，然而在差别不怎么多的情况之下，就当作相同吧～因此管他是PS或hp，都差不多可以视为相等。 终于可以做结论了～将上述获得的马力与功率换算方式代入功率与扭矩的换算公式，并且将扭矩的单位换算为大家熟悉的kg-m之后，可得下列结果: 英制马力hp=扭力(kg-m)×引擎转速(rpm)/727 公制马力PS=扭力(kg-m)×引擎转速(rpm)/716 知道这些公式之后有什么用呢?从「马力hp=扭力×转速/727」看来，如果能增加引擎转速，扭力不变的情况下，便能增加马力。例如若能将转速从6000rpm增加到8000rpm，等于增加了33%，但因为凸轮轴的限制使得8000rpm时的扭力下降了10%，则仍能使马力增加19.7%，这说明了时下改装计算机的为何能在解除断油后大幅增加马力。 所以不要被「增加?匹马力」的广告所著魔。 让我们从另外一个角度来想:如果在同样的转速下，增加20匹马力，代表能增加多少推力呢?以最大扭力点发挥于5000rpm的情况下，将公式稍微变换一下，可发现增加的扭力=20hp×727/5000rpm=2.9kgm。再将这个结果代入汽车驱 ×3.250×4.058/0.41=93公斤。对动力的公式，同样以喜美的一档计算，2.9 于一吨重的车身而言，影响似乎也不怎么大;再者如果相差5匹马力的话，推力更仅增加23公斤，可见相差5匹马力，根本也没差多少，所以能「增加5匹马力」的产品，到底应该花多少钱去改装，您自个儿会拿捏了吧? 大马力决定真性能～ 到底大马力的车子跑得快，还是大扭力的车子跑得快?从公式可以知道大马力的原因是「高转速的时候仍保有高扭力数值」，也就是说要有大马力，不只是低转速的扭力要好，连高转速的扭力都得继续维持，这表示扭力与马力的争论根本是多余的，只要能做到高马力，除了表示各转速区域的扭力都很大之外，更代表材料技术的优越性，将活塞、进排气阀门的材质与重量予以强化与轻量化，才能将引擎转速提高。 扭矩与功率的换算公式推导 假设一圆的半径为r(单位为m)，扭矩为T(单位为N-m)，则圆周上切线方向的力F=T/r，由于功率的定义为「每秒钟所作的功」，对于圆周?动而言，每旋转一圈所作的功为:F×圆周总长2πr将F=T/r代入计算，每一圈所作的功Work=F×2πr=(T/r)×2πr=2πT 再乘上引擎转速rpm就是每分钟所作的功，但功率P的单位是N-m/sec，所以需除以60，转换成每秒所作的功。代入公式:P=T2πrpm/60，将常数整理后，则可得P(kW)=Trpm/9545。 由上文可见，一台车的动力由发动机传输到车轮，需要经过多组齿轮因此有所损耗，如果德制马力测的是传递到车轮上的动力，那么同样发动机用在不同车型上的动力输出应该不同，试拿bmw330和bmw530做比较，其功率均是225hp/5900rpm;结论，要么bmw在数据上造假，要么它测的是发动机输出净值。 首先我们来说扭矩。发动机做功时，围绕圆心做圆周运动，再通过一系列的齿轮 (在这里可以理解为杠杆)把力传输到车轮。所以，扭矩可以直观地理解为"发动机所发出的力"。那么，"最大扭矩"就可以理解为"发动机所能发出的最大的"。 有了这一基础知识，我们就可以来看扭矩和发动机性能的关系了。大家都知道，阻力相同的情况下，加速度和所受到的力成正比关系。所以，在杠杆的力臂长度不变的情况下(也就是齿轮的减速比不变的情况下)，力越大，加速度就越大。换言之，扭矩 越大，发动机的提速性能就越好。 最大扭矩"却不能表明汽车本身的提速性能。原因有二: 但是，发动机的" 1:车型的不同导致其齿轮减速比的不同，实际作用到车轮上的力矩也有所不同。 2:"最大扭矩"指的是一个瞬时数据。我们可以看到，在标明最大扭矩时，在后面 都会表注出发动机转速，也就是说，在那个转速下，发动机可以发出最大的力。 但是汽车在提速时，发动机的转速不会保持在那个值上。所以即使最大扭矩再 大，但扭矩在转速变化后下降幅度大，汽车的加速性能也不会很好。 在这里我举个典型的例子。我们用BORA 1.8T和BORA TDI做个比较。两款机器 同样带增压器。柴油机的最大扭矩比汽油机要大，柴油机能在低转速下产生大扭矩，它的优越性在起步和初段提速时很明显。可是在0-100提速的测试上却要输给汽油机。柴油发动机之所以吃亏，就是这个道理。 所以，不仅最大扭矩要大，而且扭矩输出的曲线要平滑，涵盖的转速范围要广，这样的引擎才能提供较好的加速性能。 再来说说最大功率。功率是指单位时间内做功的多少。而功是力量和位移距离的乘积。所以最大功率出现的点，就是扭矩和转速的乘积的最大点。通常出现最大扭矩的时候，转速还不是很高。这也就解释了为什么通常出现最大功率的转速要比出现最大扭矩的转速高的原因。 现在我们来看看最大功率和车速的关系。我们知道，当动力和阻力相等时，汽车会保持匀速运动状态，加速停止。汽车到达最大速度，也就是我们所说的极速。引擎出现最大功率以后继续加速，转速继续提高，功率开始衰减，直到动力和阻力所做的功相等，相互抵消，这时汽车到达极速。这时候，引擎转速越高，汽车速度就越快。 那么，有二个方面的因素会提高汽车的最高速度: 1:最大功率大。转速继续上升后，动力衰减到等于阻力的过程就会较长，引擎提升到更高转速的空间也就相对加大。 2:功率衰减慢，也就是指引擎功率输出曲线平滑，这样也可以加大引擎转速继续提升的空间。 以上两方面相辅相成，缺一不可。 所以，在了解发动机参数时，最大扭矩和最大功率只能作为发动机性能的一方面参考，切不可盲目地追求这两个指标，要根据自己的实际需要作出选择。 马力与扭力哪一项最能具体代表车辆性能?有人说起步靠扭力，加速靠马力，也有人说马力大代表极速高，扭力大代表加速好，其实这些都是片段的错误解释，其实车辆的前进一定是靠引擎所发挥的扭力，所谓的扭力在物理学上应称为扭矩，因为以讹传讹的结果，大家都说成扭力，也就从此流传下来，以下皆称为扭矩。 马力亦非力乃功率的一种 了解如何将扭矩经由变速箱的齿比放大成为实际推力之后，接着可以研究什么叫做马力。马力其实也不是一种力，而是一种功率(Power)的单位，定义为单位时间内所能做功的大小。尽管如此，我们不得不继续使用马力这个名字，毕竟已经用太久了，讲功率恐怕没几个消费者听得懂? 功率是由扭矩计算出来的，而计算的公式相当简单:功率(W),2π×扭矩(N-m)×转速(rpm)/60，简化计算后成为:功率(kW)=扭矩(N-m)×转速(rpm)/9549。然而功率kW要如何转换成大家常见的马力呢，这又有一段故事得讲。 英制或公制? 1PS=735W;1hp=746W 马力定义竟然不一样～ 谈到引擎的马力，有点夸张的是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33,000ft-lb/min;而公制的马力(PS)定义则为一匹马于一分钟内将75公斤的物体拉动60公尺，相乘之后等于4500kg-m/min。经过单位换算，(1lb=0.454kg;1ft=30.48cm)竟然发现1hp=4566kg-m/min，与公制的1PS=4500kg-m有些许差异，而如果以功率W(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。 同样是马力，英制马力与公制马力的定义竟然不一样～ 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驾，有的却是左驾一样，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还有日本的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，但为了避免复杂，将马力的单位标示为hp。近来，越来越多的原厂数据已改提供绝对无争议的KW作为引擎输出的功率数值。 不过话说回来，1PS与1hp之间的差异仅1.5%，每一百匹马力差1.5匹，差异并不大。一般房车的马力多半仅在200匹马力以下，两者由于定义的差异也仅3匹马力左右，因此如果您真要计较，就把SAE标准的数据多个1.5%吧～不过SAE、JIS、DIN、EEC各种测试标准之间亦有些许差异，这个老问题已经争论过很多次了，单位之间不能真正划上等号，然而在差别不怎么多的情况之下，就当作相同吧～因此管他是PS或hp，都差不多可以视为相等。 终于可以做结论了～将上述获得的马力与功率换算方式代入功率与扭矩的换算公式，并且将扭矩的单位换算为大家熟悉的kg-m之后，可得下列结果: 英制马力hp=扭力(kg-m)×引擎转速(rpm)/727 公制马力PS=扭力(kg-m)×引擎转速(rpm)/716 扭矩与功率的换算公式推导 假设一圆的半径为r(单位为m)，扭矩为T(单位为N-m)，则圆周上切线方向的力F=T/r，由于功率的定义为「每秒钟所作的功」，对于圆周?动而言，每旋转一圈所作的功为:F×圆周总长2πr将F=T/r代入计算，每一圈所作的功Work=F×2πr=(T/r)×2πr=2πT 再乘上引擎转速rpm就是每分钟所作的功，但功率P的单位是N-m/sec，所以需除以60，转换成每秒所作的功。代入公式:P=T2πrpm/60，将常数整理后，则可得P(kW)=Trpm/9545。 由上文可见，一台车的动力由发动机传输到车轮，需要经过多组齿轮因此有所损耗，如果德制马力测的是传递到车轮上的动力，那么同样发动机用在不同车型上的动力输出应该不同，试拿bmw330和bmw530做比较，其功率均是225hp/5900rpm;结论，要么bmw在数据上造假，要么它测的是发动机输出净值。 最大功率:最大输出功率一般用马力(匹)或千瓦来表示。发动机的输出功率同转速关系很大，随着转速的增加，发动机的功率也相应提高，但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。一般在汽车说明书中都会标出最高输出功率的转速，如100PS(73KW)/5000rpm，就表示该车在每分钟5000转时最高输出功率达到100马力(或73千瓦)。 最大扭矩:发动机从曲轴端输出的力矩，扭矩的表示 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 是N?m/rpm。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速区域，随着转速的提高，扭矩会转而下降。当然，功率、扭矩都是相对的，比如一些小排量的车扭矩可能会偏小，但属于高转速发动机，只要适当提高换挡转速一样能得到出色的动力。 更换轮胎和速比后，动力与油耗的变化 我看到网上很多TX在问，越野车换大轮胎后油耗会增加吗?动力会损失多少?如果更换桥速比能解决这个问题吗?解答这些问题，首先要从轮胎尺寸与驱动力之间的关系说起。以最常见的6缸225/75/R15换31轮胎，把6缸3.55速比换成4缸的4.11为例。已知扭矩定义是:垂直方向的力乘上与旋转中心的距离。驱动力=扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比/轮胎半径发动机扭矩输出与变速箱齿比我们一般不会改，假设发动机通过变速箱的扭矩输出为N 1、我们来看看，换轮胎和速比后，驱动力的变化,225/75/R15半径为35.9cm换31/10.5/R15后半径为39.4cm N×3.55/35.9=N×0.099 N×4.11/39.4=N×0.104 0.104/0.099=105%从计算结果看，即使是31轮胎换4.11速比后，驱动力比原来225时依然是增加5%，看来扭矩输出不变的前提下动过更换31轮胎和4.11速比，驱动力比原来增加了。2、那么驱动力增加的代价是什么?225/75/R15周长为226cm换成31/10.5/R15后周长为248cm 248/226=109.73%4.11/3.55=115.77%109.73%/115.77%=94.78%可以看发动机扭矩输出不变，同等转速下，行驶里程却下降了。也就说速度下降。你要想获得原来的速度，需要更高的发动机转速。(换大轮后(直径加大)速度表显示的车速 比实际的车速慢，换小轮后(直径减小)速度表显示的车速比实际的车速快?)3、另外，我们还考虑轮胎变宽，滚动阻力加大因素。现在有种说法:滚动阻力每增加5%，汽车油耗就会增加1%;根据这个算法，同等型号的轮胎中，225胎换31胎，滚动阻力会增加18.5%，油耗会增加3.7%原厂设计时，变速箱齿比、最终齿轮比、轮胎尺寸之间的关系，是参考发动机功率与扭矩的曲线匹配的，理论是该发动机的最佳匹配方案。而我们没有改变发动机的功率扭矩输出曲线，却在同一转速时，提高了5%驱动力，降低了约5%行驶里程。这样一升一降，会使发动机的功率扭矩输出曲线，等比例提前了，最经济行驶速度也相应提前。在实际使用中我们会感觉到，中低速度行驶油耗降低。而高速行驶油耗增加～再加上滚动阻力增大，根据以前面几点因素，6缸切再换31轮胎和4.11速比后，综合油耗比改装前还是会增加的。改装就必然会面临取舍，如何平衡，也是改装的乐趣所在。PS:以上数值并非专业数据，仅供参考。 一、车速里程表的结构及工作原理 (一)机械式车速里程表 车速表主要由与主动轴固定在一起的U形永久磁铁、带有转轴与指针6的铝罩、罩壳、固定在车速里程表外壳上的刻度盘5等组成。主动轴由变速器或分动器传动蜗杆经软轴驱动。 不工作时，盘形弹簧4使指针6处于刻度盘的零位。当汽车行驶时，变速箱上蜗轮组件中的蜗杆带动里程表软轴旋转，再由软轴带动主动轴旋转，从而使主动轴上的永久磁铁1跟着旋转。由于蜗杆与软轴及车速里程表主动轴紧密连接在一起，它们的转速相同。永久磁铁的磁力线在铝罩上产生涡流，涡流产生的磁场与旋转的永久磁铁磁场相互作用产生转矩，使铝罩克服盘形弹簧的弹力向永久磁铁1旋转的方向旋转，直至与盘形弹簧弹力相平衡。车速越高，永久磁铁1旋转越快，转矩越大，使铝罩2带动指针6偏转的角度越大，车速的指示值越高。 里程表由蜗轮蜗杆机构和数字轮组成。汽车行驶时，主动轴经3对蜗轮蜗杆驱动里程表最右边的第一数字轮，使第一数字轮上和数字显示1/10Km。从第一数字轮向左，每两个相邻的数字轮之间,又通过本身的内齿和进位数字轮传动齿轮，形成1:10的传动比。当第一数字轮转动一周，由9转到0时，由内传 动齿拔动左侧第二个数字轮转动1/10圈，形成1Km数递增;当第二数字轮转动一周，由9转到0时，其左侧第三个数字轮转动1/10，以10Km数递增。其余数字轮由低位到高位的显示，计数方式均依次类推，即可显示汽车行驶里程数。 (二)电子式车速里程表 车速表由车速传感器(安装在车轮上变速箱蜗轮组件的蜗杆上，有光电耦合式和磁电式)、微机处理系统和显示器组成。由传感器传来的光电脉冲或磁电脉冲信号，经仪表内部的微机处理后，可在显示屏上显示车速。里程表则根据车速以及累计运行时间，由微机处理计算并显示里程。 二、组合仪表速比的计算方法 (一)速比的定义 对机械式或传感器安装在变速器上的蜗轮组件的车速表来说，所指示车速与变速器蜗杆的转速之比即为速比。例如，车速表上的读数为60Km/h之时,变速器蜗杆的转速为36000r/h，则仪表速比为60:3600=1:600。也就是说，当车速表上的读数显示为1Km/h之时，变速箱蜗杆的转速必须为600 r/h。 (二)求组合仪表的理论速比 理想状态下，即车速表上显示的读数与实测速度相等的情况下，所计算出来的速比称为理论速比，其 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 为K=1:[(k1/k2)×1000/(2πR)],K为理论速比，k1为后桥主减速比，k2为变速箱蜗轮组件的传动比，R为轮胎的滚动半径。以下举一个例子来说明如何计算组合仪表的理论速比: 某轿车相关参数为:后桥主减速比5.125，变速箱蜗轮组件的传动比(即蜗轮转速与蜗杆转速之间的比值)14/3，轮胎型号为165/70R13LT 8PR 90/88Q，查《汽车标准汇编第五卷转向车轮其它》中的《GB/T2978-1997轿车轮胎系列》得轮胎滚动半径为273mm=0.273m。K=1:[(k1/k2)×1000/(2πR)]=1:[(5.125/(14/3))×1000/(2×3.14×0.273)]=1:640.6,该速比即为所求的理论速比。 (三)求组合仪表的实际速比 如果按照理论速比来设计组合仪表，车速表往往会出现速度超差的现象，导致实测速度V2大于车速表读数V1，这是安全法规所不允许的。根据《GB7258-20004机动车安全运行技术条件》中的4.12条，车速表指示车速V1(单位:Km/h)与实测车速V2(单位:Km/h)之间应符合下列关系式:0?V1-V2?(V2/10)+4，由此公式可得符合条件的实测速度值如下表所示: 为了安全起见，必须选定一个实际速比，使V2