“马力”,“功率”,“扭矩”的联系和区别是什么


马力,功率,扭矩的联系和区别,要是想解释清楚这个问题,就要从汽车的排量讲起。

汽车排量实际上指的是汽车发动机的排量;发动机号称是汽车心脏,汽车排量是衡量一辆汽车动力、性能的主要指标;  汽车的排量一般用L(升)来表示,如08L、14L、16L、24L、42L等等;

但是由于发动机构造不同、厂家不同、型号不同所生产的发动机排量相同时,功率并不一样;如:都是16L排量的发动机,有的可能是75KW、也有的可能是80KW;其扭矩也不一样;

相同排量的发动机,功率大的自然就是好;能耗低,输出功率大;

目前较为合理的测算方法是用KW/L(千瓦/升)来表示,毎升在50千瓦以上的发动机;性能就是较为优秀的了。

马力也是表示功率的一个单位,不过马力(PS)可以说是以前的提法,国标规定的计量单位应该是KW;马力与千瓦的换算公式是:1PS(马力)=0735KW(千瓦)。

功率是由厂家根据自己的产品所提供出来的一组技术数据;

发动机上表示功率的另一组技术数据、经常与之相提并论的是扭矩;表示单位是N/M(牛/米);又有高扭矩和低扭矩之分;扭矩就是衡量发动机扭力大小的一个标准;车辆从原地到向前行驶的能动力;启动快、加速快的车一般扭矩都大。

这就是三者之间的关系。

普通汽车发动机以四个冲程为一个循环,此技术是由德国科学家尼古拉斯·奥托于1876年发明的,所以又叫奥托循环。一个奥托循环分为四个步骤:进气、压缩、做工、排气。这个问题我就不再详述,各位看动画就明白了。

通过这一巧妙的设计,一部分热能被转化为机械能,驱动车辆,这就是我们平时所说的“动力”,那么要扭矩和功率做什么用呢?

扭矩

什么是扭矩?扭矩是怎样产生的?百度百科里写道:“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”。好了,我们知道了扭矩通俗点、不那么严谨点说就是力。有力才能推动车辆前进。

为了更好的说明这个问题,我举个简单的例子:在换轮胎的时候如果我们想把车轮上的螺丝拧下来,只靠手的力量一般人是不可能做到的,解决办法就是用脚去踩扳手。其实这是个很简单的道理,无非就是初中学过的力和力臂的关系,这样的例子很多,总而言之,如果施加的力不变,想增加力矩,唯一的办法就是增长力臂。

在活塞发动机中,活塞做往复运动,曲轴做旋转运动,他们之间由连杆相连。在做工冲程我们可以发现,其实可以把连杆和曲轴的连接轴中心到曲轴旋转中心的距离看做是力臂,这样以来就很容易理解扭矩是怎样产生的了,跟我们平时拧螺母是一个原理。气缸做工向下运动就是力,力经过连杆施加到曲轴上,驱动曲轴旋转,也就成了我们所说的扭矩。

功率:

在我们汽车之家的术语库里功率是这样解释的:“功率是指物体在单位时间内所做的功。功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用公制马力(PS)或千瓦(kW)来表示,1PS等于0735kW。”

物理中我们学过公式:W=F·s,它告诉我们做工需要具备两个条件,一是有力,二是沿着力的方向发生位移。而功率是单位时间内做的功,P=W/t,也就是说P=F·s/t,而s/t就是速度,所以这样看来,如果力相同的情况下,想得到更大的功率关键在速度。

扭矩和功率的关系

通过P=F·s/t这个公式我们已经能够得出扭矩和功率的关系了,这个公式中的F就是力,简单说就是扭矩,s/t可理解为转速,所以功率就是扭矩和转速的乘积。

排量和扭矩、功率的关系

然后我们说排量和扭矩功率的关系。排量就是气缸容积,气缸容积越大也就意味着能吸入更多的油气混合汽,做工时的爆炸能量就更强,曲轴输出的扭矩也就越大。

汽车发动机是为汽车提供动力的装置,是汽车的心脏,决定着汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性。根据动力来源不同,汽车发动机可分为柴油发动机、汽油发动机、电动汽车电动机以及混合动力等。[1]

常见的汽油机和柴油机都属于往复活塞式内燃机,是将燃料的化学能转化为活塞运动的机械能并对外输出动力。汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好。

排气冲程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出,另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用,排气终点r点的压力稍高于大气压力,即pr=(105~120)p0。排气终点温度Tr=900~1100K。活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。

功率P=π扭矩(M)转速(n),其中π约为314

扭矩T=系数K×功率P/转速n  其中K常取9549

这三者之间是能够相互转换的。 所以发动机的功率能从扭矩和转速中计算得出来。

每款发动机有它的最大扭矩和最大转速。最大扭矩也只有在一定转速下才能发挥出来。而发动机可以在侧重扭矩和侧重转速间进行调校。一般来说扭矩大加速快,转速高顶速度高,具体还要看和变速箱的配合。

扩展资料:

扭矩的计算方法

在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值,这些数值除以一个长度,便可获得力的数据。举例而言,一部16升的引擎大约可发挥150kg·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15/041=366kg的力量(事实上千克并不是力量的单位,而是质量的单位,须乘以重力加速度98m/s²才是力的标准单位是牛顿)。

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为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,手排六代喜美的一档齿轮比为3250,最终齿轮比为4058,而引擎的最大扭矩为146kg·m/5500rpm。

于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为146×3250×4058=19255kg·m,比原引擎放大了13倍。此时再除以轮胎半径约041m,即可获得推力约为470kg。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。

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,自动变速箱较惨,约剩88%左右,而传动轴的万向节效率约为98%。整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计算:驱动力=扭矩×变速箱齿比×主减速器速比×机械效率/轮胎半径(单位:米)。

扭矩:扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。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。

扭矩和功率一样,是汽车发动机的主要指数之一,它反映在汽车性能上,包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。它的准确定义是:活塞在汽缸里的往复运动,往复一次做有一定的功,它的单位是牛顿。在每个单位距离所做的功就是扭矩了。通俗点讲就是,扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准,一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。比如,像人的身体在运动时一样,功率就像是身体的耐久度,而扭矩是身体的爆发力。

那么在汽车使用中扭矩怎样体现呢?对于家用轿车而言,扭矩越大加速性越好;对于越野车,扭矩越大其爬坡度越大;对于货车而言,扭矩越大车拉的重量越大。

扭矩是评价一款车性能的主要参数之一。现在评价一款车有一个重要数据,就是该车在0-100公里/小时的加速时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。一般来讲,扭矩的最高指数在汽车2000-4000/分的转速下能够达到,就说明这款车的发动机工艺较好,力量也好。有些汽车在5000/分的转速左右才达到该车扭矩的最高指数,这说明“力量”就不是此车所长。例如:捷达汽车的都市先锋和CL。都市先锋的排量是1595,功率是Kw74/5800,扭矩是Nm150/4000;CL的排量也是1595、功率为Kw53/5200,扭矩为Nm121/3500。可以看到,这两款车的排量都是一样的,就功率而言,前者在5800/分转速情况下可达到74千瓦的功率,后者则在5200/分转速情况下达到53千瓦的功率。这说明:都市先锋这款车子力量更足;都市先锋在4000/分转速时可达到150牛米的扭矩最高指数,而CL在3500/分转速时达到了最高指数121牛米。这就充分证明:都市先锋这款汽车的发动机工艺相对于CL要优越得多

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