什么是扭矩

 一、什么是扭矩

扭矩和功率相同，是轿车发起机的主要指数之一，它反映在轿车性能上，包括加快度、爬坡能力以及悬挂等。它的准确界说是：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。是这样的，扭矩是衡量一个轿车发起机好坏的重要标准，一辆车扭矩的巨细与发起机的功率成正比。举个浅显的比如，比如，像人的身体在运动时相同，功率就像是身体的耐久度，而扭矩是身体的爆发力。对于家用轿车而言，扭矩越大加快性越好；对于越野车，扭矩越大其爬坡度越大；对于卡车而言，扭矩越大车拉的分量越大。在排量相同的情况下，扭矩越大阐明发起机越好。在开车的时分就会感觉车子为所欲为，想加快就可加快，“贴背感”很好。现在评价一款车有一个重要数据，就是该车在0－100公里／小时的加快时间。而这个加快时间就取决于轿车发起机的扭矩。一般来讲，扭矩的最高指数在轿车2000－4000／分的转速下能够到达，就阐明这款车的发起机工艺较好，力气也好。有些轿车在5000／分的转速左右才到达该车扭矩的最高指数，这阐明“力气”就不是此车所长。 

扭矩在物理学中就是力矩的巨细，等于力和力臂的乘积，国际单位是牛米Nm，此外咱们还能够看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位，因为G=mg，当g=9.8的时分，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，能够算出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）。现在咱们举个比如：8代Civic 1.8的扭矩为，表明引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm，那173.5N的力气怎么能使1吨多的轿车跑起来呢？其实引擎宣布的扭矩要经过扩大（价值就是同时将转速下降）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”的扭矩扩大（或在超比挡时缩小）再传到终传（尾牙）里作进一步的扩大（同时转速进一步下降），最终经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，实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，最终在轮轴的扭力就变成200×3×4＝2400Nm（设传动功率为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，这就足以驱动轿车了。   若论及机械功率，每经过一个齿轮传输，都会产生一次动力损耗，手动变速箱的机械功率约在95%左右，自排变速箱较惨，约剩88%左右，而传动轴的万向节功率约为98%。整体而言，轿车的驱动力可由下列公式核算： 

扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械功率   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，行程长的汽缸较重视扭矩的发挥，转速都不会太高，适用于需要大载荷的车辆。而缸径大，行程短的汽缸较重视功率的输出，转速通常较高，适用于快跑的车辆。简略来说：功率 正比于 扭矩×转速   

补充一点：为什么引擎的功率能由扭矩核算出来呢？   

咱们知道，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   

这儿的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    

“扭矩”和“功率”是表征发起机动力性能的重要目标   

发起机经过飞轮对外输出的扭矩称为有用扭矩，用Te表明，单位为N·m。有用扭矩与外界施加于发起机曲轴上的阻力矩相平衡。发起机经过飞轮对外输出的功率称为有功率，用Pe表明，单位为kW。它等于有用转矩与曲轴角速度的乘积。  发起机的有用功率能够用台架试验办法测定，即用测功器测定有用转矩和曲轴角速度，然后运用以下的公式便可核算出发起机的有用功率。  

Pe＝Te·(2∏·n／60)／1000＝Te·n／9550(kW)  

其间：Te——有用转矩，N·m n——发起机转速，r／min   

有用扭矩的最大值称为最大转矩，有用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。而发起机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额外功率和额外转速，额外功率一般要小于最大功率，依照轿车发起机可靠性试验办法的规则，轿车发起机应能在额外工况下能接连运转300—1000h。   

关于扭矩和功率的意义，浅显一点讲，扭矩比如百米赛跑选手在起跑点蹲撑，蓄势待发，预备冲向前那一片刻的冲劲；而功率就是维持这股劲能够越跑越快，一向跑到终点的能力。增大发起机的排量，就能提高Te和Pe。为了增大发起机排量，可增加气缸数(如3缸变4缸)，或许增加单位气缸的容积(如增大气缸内径)。

二、正确理解发起机的“扭矩”和“功率”关系   

简略的说：发起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起机转速的逐步升高而增加的，但是它不会一向变大上去，到了某一转速它就会到达颠峰，这就是平常人们所说的最大扭矩。发起机的转速再上升，它就会逐步下降，这是汽油发起机等内燃机在扭矩上的特征，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起机可吸进的油气量。所以，当发起机转速逐步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，因而功率一向上升；当转速超越最大扭矩点后，虽然每口气吸进的油气量减少，但因为降幅不大且吸气次数在增加，所以一向增加到最大功率点为止；当转速超越最大功率点后，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、如何比较不同发起机的好坏或强化程度   

轿车所要求的发起机动力性目标Te和Pe是在一定转速下得到的。不同轿车的使用要求不相同，车速也不相同(如载货轿车和轿车使用的车速就不相同)，所对应的发起机转速就不相同，因而不同用处的发起机，即便在有用功率持平的情况下，它们所对应的转速也是不相同的，反言之即功率持平的发起机并不能契合一切车型的要求，还必须在考虑功率和扭矩的同时看其所对应的转速，这样才干全面看出发起机的动力性能目标Te和Pe是否契合要求。   

而Te和Pe这两项动力性目标并不能直接用来评价不同排量发起机的好坏或强化程度，即不是功率和扭矩大的发起机就好或强化程度就高，而是要看单位气缸作业容积所宣布的功率和扭矩。   

TL和PL就是表明单位气缸作业容积的扭矩和功率，使用这两项目标才干比较出不同发起机的好坏或强化程度。  

轿车发起机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   

在额外工况下，发起机每升气缸作业容积所宣布的功率叫升功率。  

PL＝Pe／(Vh·i)(kw／L) 其间：Vh——气缸作业容积(L) i——气缸数  

升功率标征单位气缸作业容积的利用率，PL越大表明单位气缸作业容积宣布的。

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