汽车性能由谁决定?论马力与扭矩的关系

  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”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”恐怕大多数消费者都听不懂?

  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?下面还要给大家分析两种不同的马力,英制与公制。公制:1PS=735W;英制:1hp=746W

  谈到发动机的马力,相信有些人会下意识的想到DIN、SAE、EEC、JIS等等不同测试标准,但由于英制与公制的不同,对“马力”的定义就不一样。

  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;

  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左舵,有的却是右舵一样,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,国内一率将马力的单位标示为hp。而现在越来越多的汽车厂家已经采用绝无争议的kw(千瓦)作为发动机动力输出的功率数值。

  不过线匹,差异并不大。一般自然吸气发动机的房车多半仅在200匹马力以下,两者由于定义的差异也仅3匹马力左右,因此如果真要斤斤计较的话,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,单位之间不能真正划上等号,然而在差别不大的情况之下,就当作相同吧!管他是英制还是公制,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:

  知道这些公式之后有什么用呢?从「马力hp=扭矩×转速/727」看来,如果能增加引擎转速,扭矩不变的情况下,便能增加马力尊龙凯时人生就是搏平台。例如若能将转速从6000rpm增加到8000rpm,等于增加了33%,但因为凸轮轴的角度限制使得8000rpm时扭矩下降了10%,而这种情况下仍能使马力增加19.7%,这说明了时下改装计算机为何能在解除断油后大幅增加马力。所以希望大家在改装电脑是更加谨慎。

  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?以最大扭矩点发挥于5000rpm的情况下,将公式稍微变换一下尊龙凯时人生就是搏平台,可发现增加的扭矩=20hp×727/5000rpm=2.9kgm。再将这个结果代入汽车驱动力的公式,同样以思域的一档计算,2.9×3.250×4.058/0.41=93公斤。对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匹马力的线匹马力,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,您自己会拿捏了吧?

  到底大马力的车子跑得快,还是大扭矩的车子跑得快?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矩数值尊龙凯时人生就是搏平台,也就是说要有大马力,不只是低转速的扭矩要好,连高转速的扭矩都得继续维持,这表示扭矩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矩都很大之外,更代表材料技术的优越性,将活塞、进排气门的材质与重量予以强化与轻量化,才能将引擎转速提高。

  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」,对于圆周运动而言,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W=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曲轴飞轮上的输出净值。供应船构件毂长固定锚固定式辅燃气轮机刘家桥固定窗功率载荷系数功率换算工作艇