扭矩

名詞解釋

扭矩是使物體發生轉動的力。發動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關系，轉速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽車在一定范圍內的負載能力。

概念定義

扭矩在物理學中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘積，國際單位是牛米Nm，此外還可以看見kgm、lb-ft這樣的扭矩單位，由于G=mg，當g=9.8的時候，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，扭矩常常被稱為扭力(在物理學中這是2個不同的概念)。例如：8代Civic 1.8的扭矩為173.5Nm@4300rpm，表示引擎在4300轉/分時的輸出扭矩為173.5Nm，那173.5N的力量怎么能使1噸多的汽車跑起來呢?其實引擎發出的扭矩要經過放大(代價就是同時將轉速降低)這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。引擎釋放出的扭力先經過變速箱作“可調”的扭矩放大(或在超比擋時縮小)再傳到終傳(尾牙)里作進一步的放大(同時轉速進一步降低)，最后通過輪胎將驅動力釋放出來。如某車的1擋齒比(齒輪的齒數比，本質就是齒輪的半徑比)是3，尾牙為4，輪胎半徑為0.3米，原扭矩是200Nm的話，最后在輪軸的扭力就變成200×3×4=2400Nm(設傳動效率為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公斤力的驅動力，這就足以驅動汽車了。

發動機扭矩

概述

在某些場合能真正反映出汽車的“本色”，例如啟動時或在山區行駛時，扭矩越高汽車運行的反應便越好。以同類型發動機轎車做比較，扭矩輸出愈大承載量愈大，加速性能愈好，爬坡力愈強，換擋次數愈少，對汽車的磨損也會相對減少。尤其在轎車零速啟動時，更顯示出扭矩高者提升速度快的優越性。

表示方法

發動機的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。同功率一樣，一般在說明發動機最大輸出扭矩的同時也標出每分鐘轉速(r/min)。最大扭矩一般出現在發動機的中、低轉速的范圍，隨著轉速的提高，扭矩反而會下降。

物理原理

扭矩和功率一樣，是汽車發動機的主要指數之一，它反映在汽車性能上，包括加速度、爬坡能力等。它的準確定義是：活塞在汽缸里的往復運動，往復一次就會做一定的功，它的國際標準單位是焦耳(J)。在每個單位距離所做的功就是扭矩了。通俗點講，扭矩是衡量一個汽車發動機好壞的重要標準，一輛車扭矩的大小與發動機的功率成正比。

舉個通俗的例子，打一個不太恰當的比喻，像人的身體在運動時一樣，功率就像是身體的耐久度，而扭矩是身體的爆發力。對于家用轎車而言，扭矩越大加速性越好;對于越野車，扭矩越大其爬坡度越大;對于貨車而言，扭矩越大車拉的重量越大。車子的扭矩越大就越好，在行駛的時候也是這樣，在排量相同的情況下，扭矩越大說明發動機越好。在開車的時候就會感覺車子隨心所欲，想加速就可加速，“貼背感”很好。扭矩是評價一款車性能的主要參數之一?，F在評價一款車有一個重要數據，就是該車在0-100公里/小時的加速時間。而這個加速時間就取決于汽車發動機的扭矩。

一般來講，扭矩的最高指數在發動機轉速相對比較低的情況下能夠達到，就說明這款車的發動機工藝較好，力量也好。有些汽車在5000/分的轉速左右才達到該車扭矩的最高指數這說明“力量”就不是此車所長。可以這樣說，我們追求的駕駛樂趣主要來自扭矩，也就是所謂的“推背感”如果某臺車的發動機最大扭矩出現在我們經常使用的轉速范圍內，那么這樣的車絕對可以帶給你非凡的駕駛樂趣。對于家用轎車來說，完美的發動機最大扭矩應該在很低轉速出現，而最大功率在相對比較高的轉速出現。

公式計算

整體而言，汽車的驅動力可由下列公式計算：

公式

驅動力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率÷輪胎半徑(單位：米)

小結：1kgm=9.8Nm1lb-ft=0.13826kgm1lb-ft=1.355Nm

在排量一定的情況下，缸徑小，行程長的汽缸較注重扭矩的發揮，轉速都不會太高，適用于需要大載荷的車輛。而缸徑大，行程短的汽缸較注重功率的輸出，轉速通常較高，適用于快跑的車輛。簡單來說：功率正比于扭矩×轉速。

計算

為什么引擎的功率能由扭矩計算出來?

功率P=功W÷時間t功W=力F×距離s所以，P=F×s/t=F×速度v

這里的v是線速度，而在引擎里，曲軸的線速度=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

角速度的單位是弧度/秒，在弧度制中一個π代表180度

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