扭矩- 新聞詳情 - 買車網

2020-12-14 木倉買車網

物理原理

[車友頭條-車友號-車友說車]  

對於家用轎車而言,扭矩越大加速性越好;對于越野車,扭矩越大其爬坡度越大;對於貨車而言,扭矩越大車拉的重量越大。車子的扭矩越大就越好,在行駛的時候也是這樣,在排量相同的情況下,扭矩越大說明發動機越好。在開車的時候就會感覺車子隨心所欲,想加速就可加速,「貼背感」很好。扭矩是評價一款車性能的主要參數之一。評價一款車有一個重要數據,就是該車在0-100公裡/小時的加速時間。而這個加速時間就取決於汽車發動機的扭矩。

一般來講,扭矩的最高指數在發動機轉速相對比較低的情況下能夠達到,就說明這款車的發動機工藝較好,力量也好。有些汽車在5000/分的轉速左右才達到該車扭矩的最高指數這說明「力量」就不是此車所長。可以這樣說,我們追求的駕駛樂趣主要來自扭矩,也就是所謂的「推背感」如果某臺車的發動機最大扭矩出現在我們經常使用的轉速範圍內,那麼這樣的車絕對可以帶給你非凡的駕駛樂趣。對於家用轎車來說,完美的發動機最大扭矩應該在很低轉速出現,而最大功率在相對比較高的轉速出現。

發動機扭矩


發動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關係,轉速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽車在一定範圍內的負載能力。

在某些場合能真正反映出汽車的「本色」,例如啟動時或在山區行駛時,扭矩越高汽車運行的反應便越好。以同類型發動機轎車做比較,扭矩輸出愈大承載量愈大,加速性能愈好,爬坡力愈強,換擋次數愈少,對汽車的磨損也會相對減少。尤其在轎車零速啟動時,更顯示出扭矩高者提升速度快的優越性。

扭矩和功率一樣,是汽車發動機的主要指數之一,它反映在汽車性能上,包括加速度、爬坡能力等。它的準確定義是位矢(L)和力(F)的叉乘(M),物理學上指使物體轉動的力乘以到轉軸的距離,它能表示發動機所輸出的力的大小(因為發動機中曲軸的半徑一定)。通俗點講,扭矩是衡量一個汽車發動機好壞的重要標準,一輛車扭矩的大小與發動機的功率成正比。

計算方式

計算方法

將扭矩除以車輪半徑即可由引擎馬力-扭力輸出曲線圖可發現,在每一個轉速下都有一個相對的扭矩數值,這些數值要如何轉換成實際推動汽車的力量呢?答案很簡單,就是除以一個長度,便可獲得力的數據。舉例而言,一部1.6升的引擎大約可發揮15.0kg·m的最大扭力,此時若直接連上185/60R14尺寸的輪胎,半徑約為41公分,則經由車輪所發揮的推進力量為15/0.41=36.6kg的力量(事實上千克並不是力量的單位,而是質量的單位,須乘以重力加速度9.8m/s²才是力的標準單位是牛頓)。

36kg的力量怎麼推動一噸的車重呢?而且動輒數千轉的引擎轉速更不可能恰好成為輪胎轉速,利用不同大小的齒輪相連搭配,可以將旋轉的速度降低,同時將扭矩放大。由於齒輪的圓周比就是半徑比,因此從小齒輪傳遞動力至大齒輪時,轉動的速度降低的比率以及扭矩放大的倍數,都恰好等於兩齒輪的齒數比例,這個比例就是所謂的齒輪比。

舉例說明

以小齒輪帶動大齒輪,假設小齒輪的齒數為15齒,大齒輪的齒數為45齒。

當小齒輪以3000rpm的轉速旋轉,而扭矩為20kgm時,傳遞至大齒輪的轉速便降低為1/3,變成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍,成為60kgm。這就是引擎扭矩經由變速箱可降低轉速並放大扭矩的基本原理。

在汽車上,引擎輸出至輪胎為止共經過兩次扭矩的放大,第一次由變速箱的檔位作用而產生,第二次則導因於最終齒輪比(或稱最終傳動比)。扭矩的總放大倍率就是變速箱齒比與最終齒輪比的相乘倍數。舉例來說,手排六代喜美的一檔齒輪比為3.250,最終齒輪比為4.058,而引擎的最大扭矩為14.6kgm/5500rpm,於是我們可以算出第一檔的最大扭矩經過放大後為14.6×3.250×4.058=192.55kgm,比原引擎放大了13倍。此時再除以輪胎半徑約0.41m,即可獲得推力約為470kg。然而上述的數值並不是實際的推力,畢竟機械傳輸的過程中必定有磨耗損失,因此必須將機械效率的因素考慮在內。

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,自動變速箱較慘,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×主減速器速比×機械效率/輪胎半徑。

公式計算

公式

驅動力=扭矩×變速箱齒比×主減速器速比×機械效率÷輪胎半徑(單位:米)

計算

為什麼引擎的功率能由扭矩計算出來?

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

這裡的v是線速度,而在引擎裡,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π代表180度

定義:φ-------截面間相對轉角;

γ -------切應變;

τ --------切應力;

T----------扭矩;

r-----------半徑;

l-----------材料長度。

切應變與相對轉角的關係為:

 

切應變與切應力滿足剪切胡克定律:

  

(G為材料的切變模量)

扭矩與切應力之間的關係為:

  

  

為點乘)

最大扭矩

最大扭矩一般出現在發動機的中、低轉速的範圍,隨著轉速的提高,扭矩反而會下降。扭矩的單位是牛頓·米(N·m)或公斤·米(kg·m)。

發動機的最大扭矩與發動機的進氣系統、供油系統和點火系統的設計有關,在某一轉速下,這些系統的性能匹配達到最佳,就可以達到最大扭矩。另外,發動機的功率、扭矩和轉速是相關聯的,具體關係為:功率=K×扭矩×轉速,其中K是轉換係數。選擇發動機時也要權衡一下怎樣合理使用、不浪費現有功能。比如,北京冬夏都有必要開空調,在選擇發動機功率時就要考慮到不能太小;只是在城市環路上下班交通用車,就沒有必要挑過大馬力的發動機。儘量做到經濟、合理選配發動機。

車尾標識

自2015年起,大眾汽車品牌將在中國市場逐步啟用全新「基於發動機扭矩」的車尾標識體系。啟用「基於發動機扭矩」的車尾標識體系,是大眾汽車品牌在中國市場的一次重要革新,不僅讓大眾汽車的扭矩性能一目了然,進而使消費者更加關注發動機的實際性能,而不是僅僅關注排量。 


為此,大眾汽車品牌將其發動機的扭矩值(牛·米)劃分為若干個「扭矩類別」,例如180、230、280、330和380牛·米。車尾標識體系將通過「以牛·米為單位的扭矩類別標記值」加「發動機技術類型」的形式,在搭載了TSI和TDI發動機的大眾汽車品牌乘用車和輕型商用車的右後車尾呈現。例如,新標識「230TSI」所代表的意義是:該車型配備的發動機是扭矩類別為230牛·米的TSI發動機。

 


大眾汽車品牌旗下逐步採用全新的車尾標識的車型將涵蓋A0至B級乘用車、SUV以及MPV商用車。上海大眾汽車的凌渡和一汽-大眾新速騰成為了首批採用大眾汽車品牌全新車尾標識的車型。 

數值及說明

奧拓的最大扭矩只有60.5,是在發動機為3000-4000轉的範圍,由於其排量只有0.8L,在國產微型車中,奧拓的最大扭矩也是相當小的,其他微車較高的能達到110-120;中高排量車的範圍特別大,從110-700多,一般國產中檔車多為200-350,其中邁巴赫exelero在轎車扭矩中登頂,達到1020/2500轉。跑車則普遍較高,400、500是很常見的,現代酷派FX2.0的最大扭矩只能達到185/6000,越野車中,國產的一般在180-300之間(當然國產的排量也比較小),進口則高一些,歐美的一般為400/4800,路虎神行者2004隻有240/3000,其衛士也只有400/1950。布加迪威龍16.4以1250/2200 的恐怖扭矩位列跑車扭矩第一位。

相關焦點

  • 功率- 新聞詳情 - 買車網
    日常生活中,我們常常把功率俗稱為馬力,單位是匹,就像將扭矩稱為扭力一樣。 在汽車上邊,最大的做功機器就是引擎,引擎的功率是由扭矩計算出來的,而計算的公式相當簡單:功率(w)=2π×扭矩(Nm)×轉速(rpm)/60,簡化計算後成為:功率(W)=扭矩(Nm)×轉速(rpm)/9.549。 由於英制與公制的不同,對馬力的定義基本上就不一樣。
  • 吉利- 新聞詳情 - 買車網
  • 那些輝煌,都是JDM粉絲懷戀的資本 - 新聞詳情 - 買車網
    至於具體的性能參數,C30A的最大功率為273Ps,扭矩為280N·m。 並且三菱的工程師們曾為這臺3.0L排量的6G72發動機裝上了雙渦輪增壓系統,使其擁有了280Ps的最大輸出功率和426N·m的最大扭矩。
  • 新款北京現代ix35、新款大眾CC家族等|一周新車 - 新聞詳情 - 買車網
    動力方面,其搭載TSI+DSG黃金動力總成,380 TSI車型採用第三代2.0T EA888發動機,匹配7速雙離合變速箱,最大馬力為220Ps,峰值扭矩為350N·m。此外,新CC更重新匹配的底盤,也是一如既往的保證了歐版轎跑車的運動基因及靈活操控,新車更是通過第二代DCC系統,新CC提供「舒適」、「標準」、「運動」、「個性化」四種駕駛模式,讓用戶有更多的選擇。
  • E-NCAP - 新聞詳情 - 買車網
  • 北京汽車 - 新聞詳情 - 買車網
  • 都說iX3平庸,但為何有人卻被一擊即中 - 新聞詳情 - 買車網
    例如幾項核心數據包括500km續航,百公裡16.7千瓦時能耗,45分鐘充電可達80%;首款搭載寶馬第五代電驅系統(eDrive)的車型,最高輸出功率達210千瓦,功率密度較上一代技術提高了約30%;電機峰值扭矩高達400牛米,百公裡加速時間6.8秒。
  • - 新聞詳情 - 買車網
    而且,發動機的扭矩表現非常好,很豐沛。這和長安CS75 PLUS形成了鮮明的對比,實際換擋速度是遠超長安CS75 PLUS的AT變速箱的。
  • 試駕完歐拉黑貓,那個男人感覺自己萌萌噠 - 新聞詳情 - 買車網
    05、駕駛體驗 黑貓搭載一臺永磁同步電機,峰值功率為35kW,峰值扭矩為125N·m,作為一臺以城市代步為主要產品功能取向的電動小車,這個參數是完全合格的。 在實際駕駛中,輕輕踩下電門,黑貓輕快靈動的動力響應令人驚訝,車如其名,小小的車身像貓咪一般輕巧地竄了出去,動力來得並不突兀,一切行雲流水。
  • 省油省心牌子還響亮,就數這些15萬級合資SUV - 新聞詳情 - 買車網
    雖然發動機只是1.3T卻擁有最大165匹的馬力,峰值扭矩更是達到了240牛米,加上CVT的換擋平順性,均可以滿足絕大部分家庭的用車需求,介意三缸機的朋友可以接著往下看。 推薦車型二:雪弗蘭探界者 官方指導價: 16.99-24.59萬元 優惠幅度:5萬元左右 推薦理由:優惠力度大、空間表現不錯,做工用料優秀、性價比高。
  • MINI COUNTRYMAN特別版官圖 - 新聞詳情 - 買車網
  • 卡羅拉皮實耐用的秘訣:豐田QDR - 新聞詳情 - 買車網
  • 試駕創新純電SUV寶馬iX3 - 新聞詳情 - 買車網
    iX3是寶馬首款搭載第五代電驅系統eDrive的車型,配備的是一臺210kW(286匹馬力)扭矩為400N·m的後驅電動機,電池續航方面,iX3的電池組比較有意思,除了電池電芯用的是寧德時代提供的811三元鋰電池,其餘配件都是寶馬自己製造完成
  • - 新聞詳情 - 買車網
    而電動馬達部分則可提供 43.5 匹與 170N.m,讓 Ioniq Hybrid 綜效輸出來到 141 匹馬力與 265N.m扭矩,變速系統則是 6 速 DCT 雙離合器變速箱。 有趣的是,小改款 Ioniq Hybrid 新增換檔撥片的設置,在 Sport 駕駛模式之下,乃是作為一般升降檔之用;不過在一般的 Eco 模式下,則是進行動能回收的強度調節。
  • - 新聞詳情 - 買車網
    今年10月,國家生態環境部副部長趙英民在新聞發布會上透露,中國已提前完成向國際社會承諾的2020年碳減排目的,包括實施應對氣候變化國家戰略,採取調整產業結構、優化能源結構、節能提高能效,推進碳市場建設,增加森林碳匯等一系列措施。 同時,中國的全國單位GDP二氧化碳排放持續下降,截至去年底,碳排放強度比2015年下降18.2%,提前完成了「十三五」約束性目標。
  • 領克01對比本田CR-V - 新聞詳情 - 買車網
    動力系統上,領克01與沃爾沃共同研發的Drive-E系列的2.0T渦輪增壓發動機,並分為低/高兩種功率調校,最大功率分別為218馬力和254馬力,最大扭矩分別為325牛·米與350牛·米。
  • 扭矩的含義 扭矩的計算公式和單位
    扭矩是什麼:扭矩是使物體發生轉動的力。發動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。在每個單位距離所做的功就是扭矩了。是這樣的,扭矩是衡量一個汽車發動機好壞的重要標準,一輛車扭矩的大小與發動機的功率成正比。舉個通俗的例子,比如,像人的身體在運動時一樣,功率就像是身體的耐久度,而扭矩是身體的爆發力。對於家用轎車而言,扭矩越大加速性越好;對于越野車,扭矩越大其爬坡度越大;對於貨車而言,扭矩越大車拉的重量越大。在排量相同的情況下,扭矩越大說明發動機越好。
  • - 新聞詳情 - 買車網
    對於微型、小型 電動車來說,性能參數不用太高,就完全能夠滿足在市區代步的需求,例如 奇瑞小螞蟻只有30kW的最大 功率, 哪吒V的峰值 扭矩只有110N·m,放到燃油車來說少得可憐,但是對於一臺城市代步車來說,由於電動總成幾乎零延遲的動力響應,在市區不管是紅綠燈起步還是車流穿插
  • 為什麼電動汽車扭矩大,扭矩知識介紹
    在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關係,轉速越快扭矩越小,反之越大,反映了汽車在一定範圍內的負載能力。扭矩知識介紹--定義舉個通俗的例子,比如,像人的身體在運動時一樣,功率就像是身體的耐久度,而扭矩是身體的爆發力。對於家用轎車而言,扭矩越大加速性越好;對于越野車,扭矩越大其爬坡度越大;對於貨車而言,扭矩越大車拉的重量越大。在排量相同的情況下,扭矩越大說明發動機越好。
  • 高扭矩直驅伺服電機的扭矩怎麼計算?
    高扭矩直驅伺服電機因其超高扭矩備受市場青睞,萬裡疆科技專業生產高扭矩直驅伺服電機,高扭矩代表高性能,下面就讓小編給大家帶來高扭矩直驅伺服電機的介紹。什麼是扭矩?扭矩(正名叫轉矩)是伺服電機性能的一個重要指標,但是一般電機的扭矩是專隨著負載的變化屬而變化的,即:負載大時扭矩大、負載小時扭矩小(可近似理解為隨著負載的變化,電流也隨之變化)。這就產生了一個弊病:不能夠很好地保持同一個速度,所以有了恆扭矩伺服電機。