谈谈扭矩与功率与转速的关系（附君威发动机工作曲线）
谈谈功率和扭矩(序)：为什么要谈马力和扭力
其实所谓的“扭力”在物理学上应称为“扭矩”，发动机的扭矩通常用磅尺(lb-ft)，或牛顿米(N-m)表示。而马力则是功率的常用单位。为统一和对称起见，正式讲应该说“功率和扭矩”。
珍爱生命的作文许多朋友并不了解引擎输出的动力到底如何转化成推动汽车行进的力量。大家在平时交流中和在网上常常听到一些不准确，不科学，甚至是错误的观点。比如“起步靠扭力，加 速靠马力”，“加速靠扭力，极速靠马力”，“这款车发动机低转速扭力大，拖车载重好！”。其实这些都是片面的错误的解释。甚至在本坛的精华区，也有对马力和扭力理解完全错误的帖子。
我以前曾在本坛提出过一个问题，‘老解放’90 马力，为什么不能把 Camry 或 Accord 里一百多马力的发动机装到解放里去？当时我自以为知道答案。现在看来，当时我的理解也是错误的。
本坛对于马力、扭力和加速能力的讨论有过多次。感谢文学城这个汽车论坛，给了我们大家一个园地可以互相讨论，交换意见。辩论是一个好事情，我也是在辩论过程中逐步加深了对
于功率和扭矩的理解的。不过有时候辩论的时候不容易保持冷静，思路也往往被别人牵着走，容易钻牛角尖。我本人不久前在一个晚上多喝了两杯，在和dogy网友辩论时，说着说着全部搞反了，竟然认为挂高档时车轮加速更快，很是自以为是，辩了半天，忽然觉悟了。汗颜啊！
车坛里一位大侠说得好：菜鸟只知道马力；半吊子知道了扭矩，常拿来说事；真正搞懂了，才知道功率才是提高汽车加速和载重性能的最终决定因素。
对于加速能力与极速而言，到底是扭力与马力到底何者更重要？我准备在这个系列里，详细地说明我对马力和扭力的理解。力争给大家一个有关马力和扭力圆满的解答。
扭矩的定义：“垂直方向的力乘上与旋转中心的距离”，实际上就是切向力乘以半径，即：
扭矩 = 力 x 半径； T = F r
在正式的物理公式中，转速实际上是用角速度来表示的，即：
转速(弧度/秒) = 2 Pi x 转速(转/秒)
将以上代入基本公式，
功率 = 力 x 速度 = 力 x 线速度 = (扭矩/半径) x 线速度 = 扭矩 x 线速度 / 半径
= 扭矩 x 2Pi x 半径 x 转速(转/秒) / 半径 = 扭矩 x 转速(弧度/秒)
金科玉律的公式： ●●●● 功率 = 扭矩 x 转速 ●●●●
如果我们使用常用的单位，功率用马力，扭矩用(磅-尺)，转速用每分钟转数，换算一下：
徐璐演过的电视剧
马力(英制)定义为： 1 hp = 550 lb-ft/s
功率(hp ) = 扭矩(lb-ft) x 转速(rpm) x m/60s x 2 x Pi x 1/550lb-ft/s
= 扭矩(lb-ft) x 转速(rpm) / 5252 (m: minute; s: cond; Pi=3.1416)
得出实用的金科玉律的公式：
金科玉律的公式: ●●●● 功率(hp) = 扭矩(lb-ft) x 转速(rpm) / 5252 ●●●●我整个系谈谈功率和扭矩(二)：再谈金科玉律的公式
让我们再仔细端详一下上次讲过的两个公式。
基本公式： ◆◆◆◆ 功率 = 力 x 速度 ◆◆◆◆
金科玉律： ●●●● 功率=扭矩 x 转速 ●●●●
这两个公式，一个说的是直线运动做功的情形，另一个讲的是旋转运动做功的情形。
直线运动的功率，是力与速度的乘积；换成旋转运动，则功率是扭矩和转速的乘积。可以这样说，旋转运动的扭矩，相当于直线运动的力；而旋转运动的转速，则相当于直线运动的速度。
金科玉律的公式是由基本公式直接推出的。因为 李娜轮子
力 x 力臂 = 扭矩； 这里力臂就是半径。
转速 x 半径 = 速度； 这里转速是角速度，速度是线速度。
而这金科玉律的公式，把马力和扭力联系起来了，它看似非常简单，但很少有人真正能透彻理解。
首先，这是一个普遍适用的公式。就像“功率=力x速度”这个公式的普适性一样，凡是转动做功的情形，都适用这个公式。在汽车的动力系统中，所有的转轴，齿轮，驱动轮，都可以用这个公式计算功率和扭矩。而且，不管是转得快还是转得慢，扭力大还是扭力小，这个公式都管用。
n标准发音 其次，它适用于同一个转轴，是用来计算同一转轴上的马力和扭力的。换句话说，你不能把这个转轴上的扭力，拿到另一个轮子上去说事。
谈谈功率和扭矩(三)：
顾名思义，变速箱是用来变速的。它是汽车的动力系统中处于发动机和驱动轮之间的一个齿轮箱，可以改变输出轴和输入轴之间的转速比。
变速箱在变换转速的同时，还变了什么？我们来分析一下。为简单起见，先看两个齿轮的情形。而且忽略两齿轮之间的摩擦，也就是忽略传动的损耗。
这两个齿轮啮合在一起，转向相反。在齿轮啮合的部位，受大小相同，方向相反的切向力。小齿轮转得快，大齿轮转得慢。
齿轮A的转速/齿轮B的转速 = 齿轮B的齿数/齿轮A的齿数 = 齿轮B的周长/齿轮A的周长 = 齿轮B的半径/齿轮A的半径= (齿轮B的半径x切向力)/(齿轮A的半径x切向力)= 齿轮B的扭矩/齿轮A的扭矩
即：齿轮A的转速/齿轮B的转速 = 齿轮B的扭矩/齿轮A的扭矩
原来两个齿轮在转变转速的同时，也转变了扭矩。转速和扭矩成反比。即转速降低了，扭矩就升高了。
把这个公式变一下，我们得到：齿轮A的扭矩 x 齿轮A的转速 = 齿轮B的扭矩 x 齿轮B的转速
扭矩x转速，怎么看着很熟？原来这是我们金科玉律的公式！
齿轮A的功率 = 齿轮B的功率
实际上的变速箱，是有许多不同大小的齿轮组成的，但是其目的，无非是改变转速比。所以我们说，变速箱改变了转速，也改变了扭矩，但没有改变功率。
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来看维基百科的定义：变速器（Transmission）是进行机械动力转换的机械或液压设备。通常它将动力源（内燃机或电动机）产生的高转速、低扭矩的机械动力转换成更为有效的低转速和高扭矩的动力，以驱动机械装置。特殊的变速器也可能作提高转速，降低扭矩的转换。
记住： 变速箱的扭矩比 = 1/变速箱的速比
举个例子说明，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200lb-ft时，传递至大齿轮的转速便降低至1/3，变成1000rpm；但是扭矩反而被放大到三倍，成为600lb-ft。这就是发动机的动力经由变速箱可降低转速并放大扭矩的基本原理。
谈谈功率和扭矩(四)：来看发动机的马力扭矩曲线
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从这一讲开始，我们开始谈发动机了。请留心，我要还是要围绕金科玉律，并且要检查大家是否真正透彻理解了。
先看一款发动机的实际功率和扭矩曲线。这是GM用在2008年Chevrolet Impala上的3.5L 电视剧好看
V6发动机的特性图。如果GM经过一番改进，提高了低转速下的扭矩，改进成了这样的动力特性。
如果你的回答是Yes或者No，那么我就只好一声叹息了。你忘了我们金科玉律的公式！假如我是物理教师，那么我很遗憾地通知你，你面临着不及格的危险。我一步一步地推导出金科玉律的公式，又苦口婆心地再谈了一次，告诉大家这是一个普遍适用的公式。而且，我已经把理论精简到只有这么一个最重要的公式，所有的讨论都围绕着这个公式，可你还是没有往心里去。
这个图违反了我们金科玉律的公式！要知道，扭矩提升了，同样转速下的马力必然跟着提高。图中，低转速下马力的曲线也必须向上调整。换句话说，功率和扭矩不能随意独立变化。
再看回这个发动机的曲线，我们找几个点来验证一下。
金科玉律的公式： 功率(hp)=扭矩(lb-ft) x 转速(rpm) / 5252
最大扭矩 214 lb-ft4000 rpm，用公式算出：163 hp 。和马力曲线吻合。
最大马力 211 hp5800 rpm，用公式算出：191 lb-ft 。和扭矩曲线吻合。
需要注意的是，发动机的曲线是发动机的最大马力和扭力曲线。实际发动机的工作状况可能是这个曲线下面的某一点。举个极端的例子，你踩下离合器，适当给油，维持发动机到4000转，这时的发动机不做功，马力为零，扭力也为零。
談談功率和扭矩(五)︰馬力的幾種確切定義
我們知道馬力是功率的常用單位。在英國、美國等一些國家采用的是英制馬力(hp)。1英制馬力等于550英尺磅/秒，等于745.7瓦特。在18世紀後期，英國物理學家瓦特為了測定新制造出來的蒸汽機的功率，他把馬力的定義規定為在1分鐘內把1000磅的重物升高33英尺的功，用字母HP表示，這就是英制馬力的由來。馬力的另一種定義是公制的馬力，它取了一個非常接近英制馬力的值，規定1公制馬力是在1秒鐘內完成75千克力米的功。即︰1米制馬力=75千克力米/秒=735瓦特。1英制馬力=1.014公制馬力。
至于發動機的馬力，各國有許多種不同測試標準，如DIN、SAE、EEC、JIS等等。(德國的DIN，歐洲共同體的新標準EEC，日本的JIS是以公制的PS為馬力單位，而SAE使用的
是英制的hp為單位)。具體這些標準有什麼不同，大家可以自己上網搜索一下。實際上它們是大同小異的。
我們實用的金科玉律的公式︰ 功率(hp)=扭矩(lb-ft)x轉速(rpm)/5252 是以英制馬力計算出的。
汽車發動機馬力的測試，根據測試點的不同，還有另一種分類。英文好像更準確些，我也懶得翻譯了。
Brake Horpower (bhp): Prior to electronic bench testing, horpower was quantified as the amount of resistance against a flywheel brake. Although the method is no longer ud, the term remains an industry standard.
Gross Horpower: Absolute maximum horpower at the flywheel, with no load or drag from auxiliary systems, such as the alternator, water pump, etc. Created in an ideal environment with precily controlled intake and exhaust flow characteristics, this category is of little practical u.
Net Horpower: Maximum horpower at the flywheel, with intake and exhaust systems in place and accounting for load from auxiliary systems. This is what most automotive manufacturers publish as SAE net horpower.
