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  • 1 # 使用者5540256312630

    扭矩在物理學中就是力矩的大小,等於力和力臂的乘積,國際單位是牛米Nm,此外我們還可以看見kgm、lb-ft這樣的扭矩單位,由於G=mg,當g=9.8的時候,1kg=9.8N,所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft則是英制的扭矩單位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人們日常表達裡,扭矩常常被稱為扭力(在物理學中這是2個不同的概念)。現在我們舉個例子:8代Civic 1.8的扭矩為173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300轉/分時的輸出扭矩為173.5Nm,那173.5N的力量怎麼能使1噸多的汽車跑起來呢?其實引擎發出的扭矩要經過放大(代價就是同時將轉速降低)這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。引擎釋放出的扭力先經過變速箱作“可調”的扭矩放大(或在超比擋時縮小)再傳到終傳(尾牙)裡作進一步的放大(同時轉速進一步降低),最後透過輪胎將驅動力釋放出來。如某車的1擋齒比(齒輪的齒數比,本質就是齒輪的半徑比)是3,尾牙為4,輪胎半徑為0.3米,原扭矩是200Nm的話,最後在輪軸的扭力就變成200×3×4=2400Nm(設傳動效率為100%)在除以輪胎半徑0.3米後,輪胎與地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N的驅動力,這就足以驅動汽車了。

    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,自排變速箱較慘,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×最終齒輪比×機械效率

    驅動力= ————————————————————

    輪胎半徑(單位:米)

    小結:1kgm=9.8Nm 1lb-ft=0.13826kgm 1lb-ft=1.355Nm

    一般來說,在排量一定的情況下,缸徑小,行程長的汽缸較注重扭矩的發揮,轉速都不會太高,適用於需要大載荷的車輛。而缸徑大,行程短的汽缸較注重功率的輸出,轉速通常較高,適用於快跑的車輛。簡單來說:功率 正比於 扭矩×轉速

    補充一點:為什麼引擎的功率能由扭矩計算出來呢?

    我們知道,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,在弧度制中一個派代表180度

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