汽车基本理论 功率、扭矩、压力及其单位

汽车基本理论 功率、扭矩、压力及其单位 汽车基本理论 功率、扭矩、压力及其单位 汽车基本理论功率、扭矩、压力及其单位由于不同地方不同习惯的关系产生了很多套单位有英制、公制等。在与汽车相关的功率扭矩气压等方面也存在不同的单位制现在我们就来了解一下功率、扭矩和压强的关系以及它们的单位。功率什么是功率功率就是表示物体做功快慢的物理量物理学里功率P功W/时间t单位是瓦w我们在媒体上常常看见的功率单位有kw、ps、hp、bhp、whp等还有意大利以前用的cv在这里边千瓦kw是国际单位1kw1000w用1秒做完1000焦耳的功其功率就是1kw。日常生活中我们常常把功率俗称为马力单位是匹就像将扭矩称为扭力一样。在汽车上边最大的做功机器就是引擎引擎的功率是由扭矩计算出来的而计算的相当简单功率w2π×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33000lb-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米相乘之蟮扔?500kgm/min。经过单位换算1lb0.454kg1ft0.3048 m竟然发现1hp4566kgm/min与公制的1ps4500kgm/min有些许差异而如果以瓦作单位1w1Nm/sec9.8kgm/sec来换算的话可得1hp746w1ps735w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1hp0.746kw 1ps0.735kw 1hp1.014966 ps与hp计算毛马力不同whp和bhp则是用不同测得的以hp为基础的功率单位就是wheel horse power车轮马力和brake horse power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engine shaft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Gmg当g9.8的时候1kg9.8N所以1kgm9.8Nm而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位1lb0.4536 kg1ft0.3048 m可以算出1lb-ft0.13826 kgm。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Civic 1.8的扭矩为173.5Nm4300rpm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200×3×42400Nm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/0.3m8000N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--轮胎半径单位米小结1kgm9.8Nm 1lb-ft0.13826 kgm 1lb-ft1.355Nm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PF×s/tF×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 --EndCommunityServer.Discussions.Controls.PostDisplay.TextPost--压力我们知道压强P压力F/受力面积S压强的国际单位是帕斯卡Pa在汽车领域很多人将轮胎、增压器、管道里的压强惯称为压力注意在物理学中是完全不同的概念在轮胎里的气压人们通常用千克/平方厘米kg/cm2表示俗称多少公斤在管道和增压器里通常用巴bar这个压强单位。在中学物理的托里拆利实验中我们知道一个标准大气压等于76mm汞柱通过计算一标准大气压101325 pa又因为1pa1N/1m2所以1Pa0.1020408 kg/m2而 1kg/cm20.98bar小结一标准大气压1.0339285 kg/cm21.0132499 bar可见1bar、1kg/cm2和一标准大气压是基本相同的 【摄影器材】其它相机未知第1幅Citroen C5 2005 2.0i功率-扭矩曲线图第2幅Citroen C5 2005 2.0HDi曲线图第3幅Peugeot 207 1.6 THP 16V 3-door 2007功率及变速齿比图第4幅BMW AC Schnitzer Tension Street Version 2006 引擎图画出