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{| class="wikitable" align="right" |- | style="background: #FF2400" align= center| '''<big>扭矩</big>''' |- |<center><img src=https://so1.360tres.com/t01e5e0a3554f16518a.png width="300"></center> <small>[https://baike.so.com/gallery/list?ghid=first&pic_idx=1&eid=1988764&sid=2104661 来自 呢图网 的图片]</small> |- | style="background: #FF2400" align= center| '''<big></big>''' |- | align= light| 中文名;扭矩 外文名;Torque 力和;发动机的扭矩 磅尺;曲轴端输出 重量;范围内的负载能力 乘积;外力偶矩 |} '''扭矩'''是使物体发生转动的一种特殊的力矩。发动机的扭矩就是指发动机从[[曲轴]]端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 外部的扭矩叫转矩或者叫外力偶矩,内部的叫内力偶矩或者叫[[扭矩]]。<ref>[https://www.zhihu.com/question/27154686 什么叫做扭矩? ] , 知乎,2014年12月21日 </ref> ==基本定义== 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(N·m),此外还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=m·g,当g=9.8的时候,1kg的重量为9.8N,所以1kgm=9.8N·m,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)。例如:8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5N·m,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=2400N·m(设传动效率为100%),再除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400N·m/0.3m=8000N,即800公斤力的驱动力,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,自动[[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/轮胎半径 ===发动机扭矩=== 扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的[[条件]]下它与发动机转速成反比关系,转速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽车在一定范围内的负载能力。 在某些场合能真正反映出汽车的“本色”,例如启动时或在山区行驶时,扭矩越高[[汽车]]运行的反应便越好。以同类型发动机[[轿车]]做比较,扭矩输出愈大承载量愈大,加速性能愈好,爬坡力愈强,换挡次数愈少,对汽车的磨损也会相对减少。尤其在轿车零速启动时,更显示出扭矩高者提升速度快的优越性。 发动机的扭矩的表示方法是牛·米(N·m)。同功率一样,一般在说明[[发动机]]最大输出扭矩的同时也标出每分钟转速(r/min)。最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。 ==物理原理== 扭矩和功率一样,是[[汽车]]发动机的主要指数之一,它反映在汽车性能上,包括加速度、爬坡能力等。它的准确定义是:活塞在汽缸里的往复运动,往复一次就会做一定的功,它的国际标准单位是焦耳(J)。在每个单位距离所做的功就是扭矩了。通俗点讲,扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准,一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。 举个通俗的例子,打一个不太恰当的[[比喻]],像人的身体在运动时一样,功率就像是身体的耐久度,而扭矩是身体的爆发力。对于家用轿车而言,扭矩越大加速性越好;对于越野车,扭矩越大其爬坡度越大;对于货车而言,扭矩越大车拉的重量越大。车子的扭矩越大就越好,在行驶的时候也是这样,在排量相同的情况下,扭矩越大说明发动机越好。在开车的时候就会感觉车子随心所欲,想加速就可加速,“贴背感”很好。扭矩是评价一款车性能的主要参数之一。现在评价一款车有一个重要[[数据]],就是该车在0-100公里/小时的加速时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。 一般来讲,扭矩的最高指数在发动机转速相对比较低的[[情况]]下能够达到,就说明这款车的发动机工艺较好,力量也好。有些汽车在5000r/分的转速左右,才达到该车扭矩的最高指数,这说明“力量”就不是此车所长。可以这样说,我们追求的驾驶乐趣主要来自扭矩,也就是所谓的“推背感”。如果某台车的发动机最大扭矩出现在我们经常使用的转速范围内,那么这样的车绝对可以带给你非凡的驾驶乐趣。对于家用轿车来说,完美的发动机最大扭矩应该在很低转速出现,而最大功率在相对比较高的转速出现。 ==公式计算== 整体而言,汽车的驱动力可由下列公式计算: 公式 驱动力=扭矩×变速箱齿比×最终[[齿轮]]比×机械效率÷轮胎半径(单位:米) 小结:1kgm=9.8Nm,1lb-ft=0.13826kgm,1lb-ft=1.355Nm 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。 计算 为什么引擎的功率能由扭矩计算出来? 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π代表180度 ==最大扭矩== ===概述=== 最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的[[范围]],随着转速的提高,扭矩反而会下降。扭矩的单位是牛顿·米(N·m)或公斤·米(kg·m)。 发动机的最大扭矩与发动机的进气系统、供油[[系统]]和点火系统的设计有关,在某一转速下,这些系统的性能匹配达到最佳,就可以达到最大扭矩。另外,发动机的功率、扭矩和转速是相关联的,具体关系为:功率=K×扭矩×转速,其中K是转换系数。选择发动机时也要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。比如,北京冬夏都有必要开空调,在选择发动机功率时就要考虑到不能太小;只是在城市环路上下班交通用车,就没有必要挑过大马力的发动机。尽量做到经济、合理选配[[发动机]]。 ===一些车型的的最大扭矩的数值及说明=== 奥拓的最大扭矩只有60.5,是在发动机为3000-4000转的[[范围]],由于其排量只有0.8L,在国产微型车中,奥拓的最大扭矩也是相当小的,其他微车较高的能达到110-120;中高排量车的范围特别大,从110-700多,一般国产中档车多为200-350,其中[[迈巴赫]]exelero在轿车扭矩中登顶,达到1020/2500转。跑车则普遍较高,400、500是很常见的,现代酷派FX2.0的最大[[扭矩]]只能达到102/6000,越野车中,国产的一般在180-300之间(当然国产的排量也比较小),进口则高一些,欧美的一般为400/4800,路虎神行者2004只有240/3000,其卫士也只有400/1950。布加迪威航16.4以1250/2200 的恐怖扭矩位列跑车扭矩第一位。 == 相关视频 == <center> {{#iDisplay:z0505ey53ki|480|270|qq}} <center>Jason-什么是扭矩</center> </center> == 参考资料 == [[Category: 330 物理學總論]]
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