再谈发动机的功率与扭矩


有网友问,是什么决定引擎的扭力和马力,缸径与行程对马力有什么影响。

首先谈谈马力。我们知道,马力表示的是功率,也就是单位时间内做功的多少。如果用N表示功率,N=W/t,其中W是功,t是时间。而功可以用力与位移的乘积来表示。就是我们熟悉的物理公式:W=FScosa 其中F表示力,S表示位移,而a是力的方向与位移方向之间的夹角。在研究汽车发动机活塞做功时,主要讨论F和S对W的影响。

在发动机中,F是与活塞面积和气缸内压强相关的。F=PA,P是气缸内的压强,燃料燃烧产生的压强越大,F就越大;A是活塞顶的面积,我们都知道计算圆面积的公式:A=3.14159D2/4(其中D是缸径)。因此,缸径越大,A就越大,从而F就越大。

而S是活塞的行程,也就是活塞往复运动的位移,等于从上止点运动到下止点所经过的距离。S越大,W就越大。

功率是单位时间内做功的多少,所以还要考虑做功的快慢。同样缸径和行程的发动机,如果转速不同,马力也是不同的。转速快的马力大。

就是说,衡量发动机马力的主要因素有四个、气缸压强、活塞截面积、活塞行程和发动机转速。其中活塞截面积与行程与我们熟悉的名词"排量"直接相关。活塞截面积与行程的乘积AS是一个缸的排量,如果发动机有n个相同的气缸,它的排量就是nAS。

扭矩表示使物体加速转动的能力。一般来讲,汽车发动机的马力大通常扭矩也大。如果用扭矩来表示功率,可以写成公式:N=Mw,M是扭矩,w是转动的角速度。也就是说,刚才我们说扭矩大马力也大的前提是转速相同。如果在马力相同的情况下,扭矩与转速就成反比,转速高的发动机扭矩就会比较小。

车汇通
2002年6月26日

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