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什么是扭矩

日期:2019-03-13

 一、什么是扭矩


扭矩和功率相同,是轎車發起機的主要指數之一,它反映在轎車性能上,包括加快度、爬坡能力以及懸掛等。它的準確界說是:活塞在汽缸里的往復運動,往復一次做有一定的功,它的單位是牛頓。在每個單位距離所做的功就是扭矩了。是這樣的,扭矩是衡量一個轎車發起機好壞的重要標準,一輛車扭矩的巨細與發起機的功率成正比。舉個淺顯的比如,比如,像人的身體在運動時相同,功率就像是身體的耐久度,而扭矩是身體的爆發力。對于家用轎車而言,扭矩越大加快性越好;對于越野車,扭矩越大其爬坡度越大;對于卡車而言,扭矩越大車拉的分量越大。在排量相同的情況下,扭矩越大闡明發起機越好。在開車的時分就會感覺車子為所欲為,想加快就可加快,“貼背感”很好。現在評價一款車有一個重要數據,就是該車在0-100公里/小時的加快時間。而這個加快時間就取決于轎車發起機的扭矩。一般來講,扭矩的最高指數在轎車2000-4000/分的轉速下能夠到達,就闡明這款車的發起機工藝較好,力氣也好。有些轎車在5000/分的轉速左右才到達該車扭矩的最高指數,這闡明“力氣”就不是此車所長。 


扭矩在物理學中就是力矩的巨細,等于力和力臂的乘積,國際單位是牛米Nm,此外咱們還能夠看見kgm、lb-ft這樣的扭矩單位,因為G=mg,當g=9.8的時分,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,能夠算出1lb-ft=0.13826kgm。在人們日常表達里,扭矩常常被稱為扭力(在物理學中這是2個不同的概念)。現在咱們舉個比如:8代Civic 1.8的扭矩為,表明引擎在4300轉/分時的輸出扭矩為173.5Nm,那173.5N的力氣怎么能使1噸多的轎車跑起來呢?其實引擎宣布的扭矩要經過擴大(價值就是同時將轉速下降)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”的扭矩擴大(或在超比擋時縮小)再傳到終傳(尾牙)里作進一步的擴大(同時轉速進一步下降),最終經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,實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,最終在輪軸的扭力就變成200×3×4=2400Nm(設傳動功率為100%)在除以輪胎半徑0.3米后,輪胎與地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N的驅動力,這就足以驅動轎車了。   若論及機械功率,每經過一個齒輪傳輸,都會產生一次動力損耗,手動變速箱的機械功率約在95%左右,自排變速箱較慘,約剩88%左右,而傳動軸的萬向節功率約為98%。整體而言,轎車的驅動力可由下列公式核算: 


扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械功率   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,行程長的汽缸較重視扭矩的發揮,轉速都不會太高,適用于需要大載荷的車輛。而缸徑大,行程短的汽缸較重視功率的輸出,轉速通常較高,適用于快跑的車輛。簡略來說:功率 正比于 扭矩×轉速   


補充一點:為什么引擎的功率能由扭矩核算出來呢?   


咱們知道,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   


這兒的v是線速度,而在引擎里,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    


“扭矩”和“功率”是表征發起機動力性能的重要目標   


發起機經過飛輪對外輸出的扭矩稱為有用扭矩,用Te表明,單位為N·m。有用扭矩與外界施加于發起機曲軸上的阻力矩相平衡。發起機經過飛輪對外輸出的功率稱為有功率,用Pe表明,單位為kW。它等于有用轉矩與曲軸角速度的乘積。  發起機的有用功率能夠用臺架試驗辦法測定,即用測功器測定有用轉矩和曲軸角速度,然后運用以下的公式便可核算出發起機的有用功率。  


Pe=Te·(2∏·n/60)/1000=Te·n/9550(kW)  


其間:Te——有用轉矩,N·m n——發起機轉速,r/min   


有用扭矩的最大值稱為最大轉矩,有用功率的最大值稱為最大功率。  報刊上在介紹某一車型時,其技術參數中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而發起機銘牌上標明的功率及相應轉速則稱為額外功率和額外轉速,額外功率一般要小于最大功率,依照轎車發起機可靠性試驗辦法的規則,轎車發起機應能在額外工況下能接連運轉300—1000h。   


關于扭矩和功率的意義,淺顯一點講,扭矩比如百米賽跑選手在起跑點蹲撐,蓄勢待發,預備沖向前那一片刻的沖勁;而功率就是維持這股勁能夠越跑越快,一向跑到終點的能力。增大發起機的排量,就能提高Te和Pe。為了增大發起機排量,可增加氣缸數(如3缸變4缸),或許增加單位氣缸的容積(如增大氣缸內徑)。


二、正確理解發起機的“扭矩”和“功率”關系   


簡略的說:發起機的扭矩象征其氣缸一口氣所能吸進的油氣量,這個吸氣量是會隨油門開度的加大和發起機轉速的逐步升高而增加的,但是它不會一向變大上去,到了某一轉速它就會到達顛峰,這就是平常人們所說的最大扭矩。發起機的轉速再上升,它就會逐步下降,這是汽油發起機等內燃機在扭矩上的特征,也是最不理想的地方。 功率等于扭矩乘以轉速,它象征在單位時間里發起機可吸進的油氣量。所以,當發起機轉速逐步上升到最大扭矩點時,每口氣吸進的油氣量和單位時間里的吸氣次數都在增加,因而功率一向上升;當轉速超越最大扭矩點后,雖然每口氣吸進的油氣量減少,但因為降幅不大且吸氣次數在增加,所以一向增加到最大功率點為止;當轉速超越最大功率點后,每口氣吸進的油氣量減少幅度要大于吸氣次數的增加幅度,所以功率開始減少。  


三、如何比較不同發起機的好壞或強化程度   


轎車所要求的發起機動力性目標Te和Pe是在一定轉速下得到的。不同轎車的使用要求不相同,車速也不相同(如載貨轎車和轎車使用的車速就不相同),所對應的發起機轉速就不相同,因而不同用處的發起機,即便在有用功率持平的情況下,它們所對應的轉速也是不相同的,反言之即功率持平的發起機并不能契合一切車型的要求,還必須在考慮功率和扭矩的同時看其所對應的轉速,這樣才干全面看出發起機的動力性能目標Te和Pe是否契合要求。   


而Te和Pe這兩項動力性目標并不能直接用來評價不同排量發起機的好壞或強化程度,即不是功率和扭矩大的發起機就好或強化程度就高,而是要看單位氣缸作業容積所宣布的功率和扭矩。   


TL和PL就是表明單位氣缸作業容積的扭矩和功率,使用這兩項目標才干比較出不同發起機的好壞或強化程度。  


轎車發起機TL和PL的范圍:   


汽油機:TL=600kPa—1000kPa PL=22kW/L—55kw/L  柴油機:TL=600kPa—900kPa PL=11kW/L—26kw/L   


在額外工況下,發起機每升氣缸作業容積所宣布的功率叫升功率。  


PL=Pe/(Vh·i)(kw/L) 其間:Vh——氣缸作業容積(L) i——氣缸數  


升功率標征單位氣缸作業容積的利用率,PL越大表明單位氣缸作業容積宣布的。


河北元興通用設備制造有限公司創立于2011年,正式成立于2016年7月。本公司主要產品有:鋼絲繩液壓剪、鋼筋液壓剪、鋼絞線液壓剪、環鏈液壓剪、電纜液壓剪;螺母破切器、錨環破切器;手動油泵、電動油泵、氣動油泵;拉拔器、測力計等。主要銷往河北、保定等地區,竭誠為廣大用戶提供優質的產品服務,熱忱希望與各企業單位合作,共創輝煌。

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