扭力與馬力(Torque and Power) | 扭力定義
但仍有許多車友並不瞭解引擎輸出的動力到底如何轉化成推動汽車行進的力量。對於加速能力與極速而言,到底是扭力與馬力到底何者比較重要?本文將給大家一個圓滿的解答。汽車驅動理論馬力與扭力哪一項最能具體代表車輛性能?有人說「起步靠扭力,加速靠馬力」,也有人說「馬力大代表極速高,扭力大代表加速好」,其實這些都是片段的錯誤解釋,其實車輛的前進一定是靠引擎所發揮的扭力,所謂的「扭力」在物理學上應稱爲「扭矩」,因爲以訛傳訛的結果,大家都說成「扭力」,也就從此流傳下來,爲導正視聽,本文以下皆稱爲「扭矩」。扭矩的...
但仍有許多車友並不瞭解引擎輸出的動力到底如何轉化成推動汽車行進的力量。對於加速能力與極速而言,到底是扭力與馬力到底何者比較重要?本文將給大家一個圓滿的解答。汽車驅動理論馬 力與扭力哪一項最能具體代表車輛性能?有人說「起步靠扭力,加 速靠馬力」,也有人說「馬力大代表極速高,扭力大代表加速好」,其實這些都是片段的錯誤解釋,其實車輛的前進一定是靠引擎所發揮 的扭力,所謂的「扭力」在物理學上應稱爲「扭矩」,因爲以訛傳訛的結果,大家都說成「扭力」,也就從此流傳下來,爲導正視聽,本文以下皆稱爲「扭矩」。
扭 矩的觀念從小學時候的「杠杆原理」就說明過了,定義是「垂直方向的力乘上與旋轉中心的距離」,公制單位爲牛頓-米(N-m),除以重力加速度 9.8m/sec2之後,單位可換算成國人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制單位則 爲磅-呎(lb-ft),在美國車的型錄上較爲常見,若要轉換成公制,只要將lb-ft的數位除以7.22即可。
汽車驅動力的計算方式:
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」的資料。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,半徑約爲41公分,則經由車輪所發揮的推進力量爲15/0.41=36.6公斤的力量(事實上公斤並不是力量的單位,而是重量的單 位,須乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的標準單位「牛頓」)。
36公斤的力量怎麽推動一公噸的車重呢?而且動輒數千轉的引擎轉 速更不可能恰好成爲輪胎轉速,否則車子不就飛起來了?幸好聰明的人類發明了「齒輪」,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,假設小齒輪的齒數爲15齒,大齒輪的齒數爲45齒。當小齒輪以3000rpm的轉速旋轉,而扭矩爲20kg-m時,傳遞至大齒輪的轉速便降低了1/3,變成1000rpm;但是扭矩反而放大三倍...