计算发动机功率

如何计算发动机功率功率扭距换算汽车功率扭距换算汽车驱动理论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为导正视听本文以下皆称为扭矩扭矩的观念从小学时候的杠杆原理就说明过了定义是垂直方向的力乘上与旋转中心的距离公制单位为牛顿米Nm除以重力加速度98msec2之后单位可换算成国人熟悉的公斤米kgm英制单位则为磅呎lbft在美国车的型录上较为常见若要转换成公制只要将lbft的数字除以722即可汽车驱动力的计算方式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摩的数据举例而言一部16升的引擎大约可发挥150kgm的最大扭力此时若直接连上18560R14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15041366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98msec2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20kgm时传递至大齿轮的转速便降低了13变成1000rpm但是扭矩反而放大三倍成为60kgm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146kgm5500rpm于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为1463250405819255kgm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摩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摩而是一种功率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W2扭矩Nm转速rpm60简化计算后成为功率kW扭矩Nm转速rpm9549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1PS735W1hp746W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DINSAEEECJIS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33000ftlbmin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4500kgmmin经过单位换算1lb0454kg1ft3048cm竟然发现1hp4566kgmmin与公制的1PS4500kgm有些许差异而如果以功率W1W1Nmsec98kgmsec来换算的话可得1hp746W1PS735W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15每一百匹马力差15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