如何計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩
發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的計(jì)算其實(shí)并不復(fù)雜。
國(guó)際單位中扭矩是 N/m,等于力和力臂的乘積。常見的扭矩單位還有 kgm、lb-ft 。
因?yàn)?G=mg ,當(dāng) g=9.8 時(shí),1kg=9.8N ,所以 1kgm=9.8Nm ,1lb=0.4536kg ,1ft=0.3048m ,由此可算出 1lb-ft=0.13826kgm 。
日常中扭矩常被稱為扭力,但這在物理學(xué)中是兩個(gè)不同概念。比如 8 代 Civic1.8 的扭矩為 173.5Nm@4300rpm ,這表示引擎在 4300 轉(zhuǎn)/分時(shí)輸出扭矩為 173.5Nm 。
那 173.5N 的力量咋能讓 1 噸多的汽車跑起來?這是因?yàn)橐姘l(fā)出的扭矩要經(jīng)過放大,得靠變速箱、終傳和輪胎。引擎釋放的扭力先經(jīng)變速箱“可調(diào)”放大或超比擋時(shí)縮小,再到終傳里進(jìn)一步放大,最后通過輪胎釋放驅(qū)動(dòng)力。
舉個(gè)例子,某車 1 擋齒比是 3,尾牙為 4,輪胎半徑 0.3 米,原扭矩 200Nm ,那最后在輪軸的扭力就變成 200×3×4=2400Nm (設(shè)傳動(dòng)效率 100%),除以輪胎半徑 0.3 米后,輪胎與地面摩擦的部分就有 2400Nm/0.3m=8000N 的驅(qū)動(dòng)力,這就能驅(qū)動(dòng)汽車了。
另外,功率 P=W 功÷時(shí)間 t ,W 功=F 力×距離 s ,把 W 功代入得 P 功率=F 力×距離 s/時(shí)間 t ,這里 s 距離/時(shí)間 t 代表速度,曲軸旋轉(zhuǎn)線速度 V=曲軸角速度ω×曲軸旋轉(zhuǎn)半徑,得出 F 力=P 功率/V 線速度=P 功率/角速度ω×曲軸旋轉(zhuǎn)半徑 r ,從而扭矩 T=P 功率/角速度ω 。
由于角速度可測(cè)量,所以某一功率下的扭矩有理論計(jì)算值。
總之,計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩要考慮力、距離、功率、角速度等因素。掌握這些,就能更清楚地了解發(fā)動(dòng)機(jī)的性能啦。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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