一、 扭矩概述
扭矩是使物體發(fā)生轉動(dòng)的力。發(fā)動(dòng)機的扭矩就是指發(fā)動(dòng)機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動(dòng)機轉速成反比關(guān)系，轉速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽車(chē)在一定范圍內的負載能力。
在某些場(chǎng)合能真正反映出汽車(chē)的“本色”，例如啟動(dòng)時(shí)或在山區行駛時(shí)，扭矩越高汽車(chē)運行的反應便越好。以同類(lèi)型發(fā)動(dòng)機轎車(chē)做比較，扭矩輸出愈大承載量愈大，加速性能愈好，爬職力愈強，換擋次數愈少，對汽車(chē)的磨損也會(huì )相對減少。尤其在轎車(chē)零速啟動(dòng)時(shí)，更顯示出扭矩高者提升速度快的優(yōu)越性。
發(fā)動(dòng)機的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。同功率一樣，一般在說(shuō)明發(fā)動(dòng)機最大輸出扭矩的同時(shí)也標出每分鐘轉速(r／min)。最大扭矩一般出現在發(fā)動(dòng)機的中、低轉速的范圍，隨著(zhù)轉速的提高，扭矩反而會(huì )下降
二、 扭矩的物理原理
扭矩在物理學(xué)中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘積，國際單位是牛米Nm，此外還可以看見(jiàn)kgm、lb-ft這樣的扭矩單位，由于G=mg，當g=9.8的時(shí)候，1kg的重量為9.8N，所以1kgm=9.8Nm，而磅尺lb-ft則是英制的扭矩單位，1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m，可以算出1lb-ft=0.13826kgm。
在人們日常表達里，扭矩常常被稱(chēng)為扭力（在物理學(xué)中這是2個(gè)不同的概念）。例如：8代Civic1.8的扭矩為173.5Nm@4300rpm，表示引擎在4300轉/分時(shí)的輸出扭矩為173.5Nm，那173.5N的力量怎么能使1噸多的汽車(chē)跑起來(lái)呢？其實(shí)引擎發(fā)出的扭矩要經(jīng)過(guò)放大（代價(jià)就是同時(shí)將轉速降低）這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。引擎釋放出的扭力先經(jīng)過(guò)變速箱作“可調”的扭矩放大（或在超比擋時(shí)縮?。┰賯鞯浇K傳（尾牙）里作進(jìn)一步的放大（同時(shí)轉速進(jìn)一步降低），最后通過(guò)輪胎將驅動(dòng)力釋放出來(lái)。如某車(chē)的1擋齒比（齒輪的齒數比，本質(zhì)就是齒輪的半徑比）是3，尾牙為4，輪胎半徑為0.3米，原扭矩是200Nm的話(huà)，最后在輪軸的扭力就變成200×3×4=2400Nm（設傳動(dòng)效率為100%）在除以輪胎半徑0.3米后，輪胎與地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N，即800公斤力的驅動(dòng)力，這就足以驅動(dòng)汽車(chē)了。若論及機械效率，每經(jīng)過(guò)一個(gè)齒輪傳輸，都會(huì )產(chǎn)生一次動(dòng)力損耗，手動(dòng)變速箱的機械效率約在95%左右，自動(dòng)變速箱較慘，約剩88%左右，而傳動(dòng)軸的萬(wàn)向節效率約為98%。整體而言，汽車(chē)的驅動(dòng)力可由下列公式計算：扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率/輪胎半徑補充一點(diǎn)：為什么引擎的功率能由扭矩計算出來(lái)呢？功率P=功W÷時(shí)間t，功W=力F×距離s；所以，P=F×s/t=F×速度v這里的v是線(xiàn)速度，而在引擎里，曲軸的線(xiàn)速度=曲軸的角速度ω×曲軸半徑r，代入上式得：功率P=力F×半徑r×角速度ω；而力F×半徑r=扭矩得出：功率P=扭矩×角速度ω所以引擎的功率能從扭矩和轉速中算出來(lái)角速度的單位是弧度/秒，在弧度制中一個(gè)π代表180度 。 |
