功率与扭矩的计算Word格式.doc

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功率（w）＝2π×

扭矩（Nm）×

转速（rpm）/60，简化计算后成为：

功率（kw）=扭矩（Nm）×

转速（rpm）/9549。

然而功率kw要如何转换成大家常见的多少匹马力的呢？

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33,000lb-ft/min；

而公制的马力（ps）定义则为一匹马于一分钟内将75kg的物体拉动60米，相乘之后等于4500kgm/min。

经过单位换算，（1lb=0.454kg;

1ft=0.3048m）竟然发现1hp=4566kgm/min，与公制的1ps=4500kgm/min有些许差异，而如果以瓦作单位（1w=1Nm/sec=9.8kgm/sec）来换算的话，可得1hp=746w;

1ps=735w，两项不一样的结果，相差1.5%左右。

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舵，有的却是左舵一样，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，但由于世界一体化经济的来临和为了避免复杂换算，越来越多的原厂数据已改提供毫无争议的国际标准单位千瓦kw作为引擎输出的功率数值。

小结：

1hp=0.746kw1ps=0.735kw1hp＝1.014966ps

与hp计算毛马力不同，whp和bhp则是用不同方法测得的以hp为基础的功率单位，就是wheelhorsepower（车轮马力）和brakehorsepower（制动马力），whp是dyno（俗称跑步机，测功率用的）测出的车轮输出功率，bhp则是引擎加上发电机，水泵等附件从engineshaft测量出来的功率数值，用bhp作单位，bhp和hp的差别很小。

扭矩：

扭矩在物理学中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘积，国际单位是牛米Nm，此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位，由于G=mg，当g=9.8的时候，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，可以算出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）。

现在我们举个例子：

8代Civic1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm，表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm，那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢？

其实引擎发出的扭矩要经过放大（代价就是同时将转速降低）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”的扭矩放大（或在超比挡时缩小）再传到终传（尾牙）里作进一步的放大（同时转速进一步降低），最后通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，本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，最后在轮轴的扭力就变成200×

3×

4＝2400Nm（设传动效率为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，这就足以驱动汽车了。

若论及机械效率，每经过一个齿轮传输，都会产生一次动力损耗，手动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，而传动轴的万向节效率约为98%。

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：

米）

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

一般来说，在排量一定的情况下，缸径小，行程长的汽缸较注重扭矩的发挥，转速都不会太高，适用于需要大载荷的车辆。

而缸径大，行程短的汽缸较注重功率的输出，转速通常较高，适用于快跑的车辆。

简单来说：

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计算出来呢？

我们知道，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

这里的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

转速（rpm）/9549

1hp（英制马力）=0.746kw1ps（公制马力）=0.735kw1hp＝1.014966ps

G=mg，当g=9.8的时候，1kg＝9.8N，所以1kgm＝9.8Nm

驱动力=（汽车驱动）