扭矩的含義 扭矩的計算公式和單位

若論及機械效率，每經過一個齒輪傳輸，都會產生一次動力損耗，手動變速箱的機械效率約在95%左右，自排變速箱較慘，約剩88%左右，而傳動軸的萬向節效率約為98%。整體而言，汽車的驅動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
驅動力= ————————————————————
輪胎半徑（單位：米）

小結：1kgm=9.8Nm 1lb-ft=0.13826kgm 1lb-ft=1.355Nm

一般來說，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

補充一點：為什么引擎的功率能由扭矩計算出來呢?

我們知道，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，在弧度制中一個派代表180度、“扭矩”和“功率”是表征發動機動力性能的重要指標。

發動機通過飛輪對外輸出的扭矩稱為有效扭矩，用Te表示，單位為N·m。有效扭矩與外界施加于發動機曲軸上的阻力矩相平衡。發動機通過飛輪對外輸出的功率稱為有效率，用Pe表示，單位為kW。它等于有效轉矩與曲軸角速度的乘積。

發動機的有效功率可以用臺架試驗方法測定，即用測功器測定有效轉矩和曲軸角速度，然后運用以下的公式便可計算出發動機的有效功率。

Pe=Te·(2∏·n/60)/1000=Te·n/9550(kW)

其中：Te——有效轉矩，N·m n——發動機轉速，r/min

有效扭矩的最大值稱為最大轉矩，有效功率的最大值稱為最大功率。

報刊上在介紹某一車型時，其技術參數中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而發動機銘牌上標明的功率及相應轉速則稱為額定功率和額定轉速，額定功率一般要小于最大功率，按照汽車發動機可靠性試驗方法的規定，汽車發動機應能在額定工況下能連續運行300—1000h。

關于扭矩和功率的含義，通俗一點講，扭矩好比百米賽跑選手在起跑點蹲撐，蓄勢待發，準備沖向前那一剎那的沖勁;而功率就是維持這股勁可以越跑越快，一直跑到終點的能力。增大發動機的排量，就能提高Te和Pe。為了增大發動機排量，可增加氣缸數(如3缸變4缸)，或者增加單位氣缸的容積(如增大氣缸內徑)。

二、正確理解發動機的“扭矩”和“功率”關系

簡單的說：發動機的扭矩象征其氣缸一口氣所能吸進的油氣量，這個吸氣量是會隨油門開度的加大和發動機轉速的逐漸升高而增加的，但是它不會一直變大上去，到了某一轉速它就會達到顛峰，這就是平時人們所說的最大扭矩。發動機的轉速再上升，它就會逐漸下降，這是汽油發動機等內燃機在扭矩上的特色，也是最不理想的地方。 功率等于扭矩乘以轉速，它象征在單位時間里發動機可吸進的油氣量。所以，當發動機轉速逐漸上升到最大扭矩點時，每口氣吸進的油氣量和單位時間里的吸氣次數都在增加，因此功率一直上升;當轉速超過最大扭矩點后，盡管每口氣吸進的油氣量減少，但由于降幅不大且吸氣次數在增加，所以一直增加到最大功率點為止;當轉速超過最大功率點后，每口氣吸進的油氣量減少幅度要大于吸氣次數的增加幅度，所以功率開始減少。

三、如何比較不同發動機的優劣或強化程度

汽車所要求的發動機動力性指標Te和Pe是在一定轉速下得到的。不同汽車的使用要求不一樣，車速也不一樣(如載貨汽車和轎車使用的車速就不一樣)，所對應的發動機轉速就不一樣，因此不同用途的發動機，即便在有效功率相等的情況下，它們所對應的轉速也是不一樣的，反言之即功率相等的發動機并不能符合所有車型的要求，還必須在考慮功率和扭矩的同時看其所對應的轉速，這樣才能全面看出發動機的動力性能指標Te和Pe是否符合要求。