齿比、马力和扭矩的换算
齿比、马力和扭矩的换算 1英制马力0.746千瓦kw1公制马力0.735千瓦kw 马力：是发动机功率单位是单位时间内发动机作功能力。汽车驱动理论: 马力与扭力哪一项最能具体代表车辆性能有人说起步靠扭力加速靠马力有人说马力大代表极速高扭力大代表加速好其实这些都是片段的错误解释其实车辆的前进一定是靠引擎所发挥的扭力所谓的扭力在物理学上应称为扭矩因为以讹传讹的结果大家都说成扭力也就从此流传下来为导正视听本文以下皆称为扭矩。扭矩的观念从小学时候的杠杆原理就说明过了定义是：垂直方向的力乘上与旋转中心的距离公制单位为：牛顿-米N-m除以重力加速度9.8m/sec2之后单位可换算成国人熟悉的公斤-米kg-m。英制单位则为磅-呎lb-ft在美国车的型录上较为常见若要转换成公制只要将lb-ft的数字除以7.22即可。汽车驱动力的计算方式: 将扭矩除以车轮半径即可由引擎马力-扭力输出曲线图可发现在每一个转速下都有一个相对的扭矩数值这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢答案很简单就是除以一个长度便可获得力的数据。举例而言一部1.6升的引擎大约可发挥15.0kg-m的最大扭力此时若直接连上185-60-R14尺寸的轮胎半径约为41公分则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.4136.6公斤的力量事实上公斤并不是力量的单位而是重量的单位须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位牛顿。 36公斤的力量怎么推动一公吨的车重呢而且动辄数千转的引擎转速更不可能恰好晌痔プ俜裨虺底硬痪头善鹄戳诵液么厦鞯娜死喾?髁顺萋掷貌煌笮〉某萋窒嗔钆淇梢越乃俣冉档屯苯ぞ胤糯蟆，捎诔萋值脑仓鼙染褪前刖侗纫虼舜有〕萋执荻链蟪萋质弊乃俣冉档偷谋嚷室约芭ぞ胤糯蟮谋妒记『玫扔诹匠萋值某菔壤
飧霰壤褪撬降某萋直取?举例说明以小齿轮带动大齿轮假设小齿轮的齿数为15齿大齿轮的齿数为45齿。当小齿轮以3000rpm的转速旋转而扭矩为20kg-m时传递至大齿轮的转速便降低了1/3变成1000rpm但是扭矩反而放
大三倍成为60kg-m。这就是引擎扭矩经由变速箱可降低转速并放大扭矩的基本原理。在汽车上引擎输出至轮胎为止共经过两次扭矩的放大第一次由变速箱的档位作用而产生第二次则导因于最终齿轮比或称最终传动比。扭矩的总放大倍率就是变速箱齿比与最终齿轮比的相乘倍数。举例来说手排档第六代喜美的一档齿轮比为3.250最终齿轮比为4.058而引擎的最大扭矩为14.6kgm/5500rpm于是我们可以算出第一档的最大扭矩经过放大后为14.6×3.250×4.058192.55kgm比原引擎放大了13倍。此时再除以轮胎半径约0.41m即可获得推力约为470公斤。然而上述的数值并不是实际的推力毕竟机械传输的过程中必定有磨耗损失因此必须将机械效率的因素考虑在内。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排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接头效率约为98各位自己乘乘看就知道实际的推力还剩多少。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-- 轮胎半径单位为公尺马力亦非力乃功率的一种: 了解如何将扭矩经由变速箱的齿比放大成为实际推力之后接着可以研究什么叫做马力。马力其实也不是一种力而是一种功率Power的单位定义为单位时间内所能做功的大小。尽管如此我们不得不继续使用马力这个名字毕竟已经用太久了讲功率恐怕没几个消费者听得懂功率是由扭矩计算出来的而计算的公式相当简单：
功率W2π×扭矩N-m×转速rpm/60蚧扑愫蟪晌?功率kW扭矩N-m×转速rpm/9549详细的推导请参看方块文章。然而功率kW要如何转换成大家常见的马力呢这又有一段故事得讲。英制或公制: 1PS735W1hp746W 马力定义竟然不一样谈到引擎的马力相信
不少人会直觉地想到什么DIN、SAE、EEC、JIS等等不同测试标准到底这些标准的差异在哪儿以后有空再研究有点夸张的是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33000ft-lb/min 公制的马力ps定义为：一匹马于一分钟内将75公斤的物体拉动60公尺相乘之后等于4500kg-m/min。经过单位换算
1lb0.454kg1ft30.48cm竟然发现1hp4566kg-m/min与公制的1PS4500kg-m有些许差异而如果以功率W1W1Nm/sec9.8kgm/sec来换算的话可得1hp746W1PS735W两项不一样的结果。同样是马力英制马力与公制马力的定义竟然不一样难道英国较有力吗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驾有的却是左驾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还有日本的JIS是以公制的PS为马力单位而SAE使用的是英制的hp为单位但为了避免复杂本站一率将马力的单位标示为hp。近来越来越多的原厂数据已改提供绝对无争议的KW作为引擎输出的功率数值。不过话说回来1PS与1hp之间的差异仅1.5每一百匹马力差1.5匹差异并不大。一般房车的马力多半仅在200匹马力以下两者由于定义的差异也仅3匹马力左
右因此如果您真要马马计较」就把SAE标准的数据多个1.5吧不过SAE、JIS、DIN、EEC各种测试标准之间亦有些许差异这个老问题已经争论过很多次了单位之间不能真正划上等号然而在差别不怎么多的情况之下就当作相同吧因此管他是PS 或hp都差不多可以视为相等。终于可以做结论了将上述获得的马力与功率换算方式代入功率与扭矩的换算公式并且将扭矩的单位换算为大家熟悉的kg-m之后可得
下列结果: 英制马力hp扭力kg-m×引擎转速rpm/727 公制的马力ps扭力kg-m×引擎转速rpm/716 知道这些公式之后有什么用呢从马力hp扭力×转速/727看来如果能增加引擎转速扭力不变的情况下便能增加马力。例如若能将转速从6000rpm增加到8000rpm等于增加了33但因为凸轮轴的限制使得8000rpm时的扭力下降了10则仍能使马力增加19.7这说明了时下改装计算机的为何能在解除断油后大幅增加马力。所以不要被增加匹马力的广告所著魔。让我们从另外一个角度来想：如果在同样的转速下增加20匹马力代表能增加多少推力呢以最大扭力点发挥于
5000rpm的情况下将公式稍微变换一下可发现增加的扭力
20hp×727/5000rpm2.9kgm。再将这个结果代入汽车驱动力的公式同样以喜美的一档计算2.9×3.250×4.058/0.4193公斤。对于一吨重的车身而言影响似乎也不怎么大再者如果相差5匹马力的话推力更仅增加23公斤可见相差5匹马力根本也没差多少所以能增加5匹马力的产品到底应该花多少钱去改装您自个儿会拿捏了吧大马力决定真性能到底大马力的车子跑得快还是大扭力的车子跑得快从公式
可以知道大马力的原因是高转速的时候仍保有高扭力数值也就是说要有大马力不只是低转速的扭力要好连高转速的扭力都得继续维持这表示扭力与马力的争论根本是多余的只要能做到高马力除了表示各转速区域的扭力都很大之外更代表材料技术的优越性将活塞、进排气阀门的材质与重量予以强化与轻量化才能将引擎转速提高。扭矩与功率的换算公式推导假设一圆的半径为r单位为m扭矩为T单位为N-m则圆周上切线方向的力FT/r由于功率的定义为每秒钟所作的功对于圆周动而言每旋转一圈所作的功为:F×圆周总长2πr将FT/r代入计算每一圈所作的功
发动机功率计算公式
WorkF×2πrT/r×2πr2πT再乘上引擎转速rpm就是每分钟所作的功但功率P的单位是N-m/sec所以需除以60转换成每秒所作的功。代入公式:PT2πrpm/60将常数整理后则可得PkWTrpm/9545。