什么是扭矩和馬力?(汽車知識)

買車時，我們都會去考慮最大馬力、最大扭矩，但多數(shù)人只知道越大越好，究竟其對選購車子有何實質(zhì)的參考價值呢?它們代表的真正涵義又是什么呢?其實說通俗一點(diǎn)，扭矩好比車子起跑向前的沖勁，馬力則是維持汽車不斷向前奔跑的能力。扭矩是英文“Torque”的翻譯，相當(dāng)于做功或能量的概念，它是一個計算值，等于力乘上力臂。要增加扭矩，一是增加力的大小，再一個是增加力臂。

扭矩表示使物體加速轉(zhuǎn)動的能力。一般來講，汽車發(fā)動機(jī)的馬力大通常扭矩也大。如果用扭矩來表示功率，可以寫成公式：N=Mw，M是扭矩，w是轉(zhuǎn)動的角速度。也就是說，剛才我們說扭矩大馬力也大的前提是轉(zhuǎn)速相同。如果在馬力相同的情況下，扭矩與轉(zhuǎn)速就成反比，轉(zhuǎn)速高的發(fā)動機(jī)扭矩就會比較小。

馬力英文稱為“HorsePower”，顧名思義是馬匹干活的能力，簡 稱“Hp”，英、美等國也以此當(dāng)作英制馬力的單位;馬力的德文叫做“PferdeStarke”，簡稱“ps”，德、日等國也以此當(dāng)作公制馬力的單位。馬力不是力(Force)，它是單位時間里做功的能力，也就是功率(Power)的概念。1ps75kg.msec，即一匹馬如果能夠以每秒鐘一米的速度拖動75公斤的東西，它就具有一匹日制馬力的功率。其實一馬力并不大,如果你可以負(fù)重10公斤，并以13.3秒的時間跑完100米(每秒鐘跑7.5米的速度)，你就算具備1馬力的功率。

馬力表示的是功率，也就是單位時間內(nèi)做功的多少。如果用N表示功率，N=W/t，其中W是功，t是時間。而功可以用力與位移的乘積來表示。就是我們熟悉的物理公式：W=FScosa 其中F表示力，S表示位移，而a是力的方向與位移方向之間的夾角。在研究汽車發(fā)動機(jī)活塞做功時，主要討論F和S對W的影響。

在發(fā)動機(jī)中，F(xiàn)是與活塞面積和氣缸內(nèi)壓強(qiáng)相關(guān)的。F=PA，P是氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)，燃料燃燒產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大，F(xiàn)就越大;A是活塞頂?shù)拿娣e，我們都知道計算圓面積的公式：A=3.14159D2/4(其中D是缸徑)。因此，缸徑越大，A就越大，從而F就越大。

而S是活塞的行程，也就是活塞往復(fù)運(yùn)動的位移，等于從上止點(diǎn)運(yùn)動到下止點(diǎn)所經(jīng)過的距離。S越大，W就越大。

功率是單位時間內(nèi)做功的多少，所以還要考慮做功的快慢。同樣缸徑和行程的發(fā)動機(jī)，如果轉(zhuǎn)速不同，馬力也是不同的。轉(zhuǎn)速快的馬力大。

就是說，衡量發(fā)動機(jī)馬力的主要因素有四個、氣缸壓強(qiáng)、活塞截面積、活塞行程和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。其中活塞截面積與行程與我們熟悉的名詞"排量"直接相關(guān)。活塞截面積與行程的乘積AS是一個缸的排量，如果發(fā)動機(jī)有n個相同的氣缸，它的排量就是nAS。

下面介紹對馬力和扭矩的認(rèn)識觀念，以供讀者參考。

一、汽油發(fā)動機(jī)的扭矩象征其汽缸一口氣所能吸進(jìn)的油氣量，有如我們?nèi)梭w的肺活量，這個吸氣量是會隨油門的加大和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的逐漸升高而增加的，但是它不會一直變大上去，到了某一個轉(zhuǎn)速它會達(dá)到巔峰，這就是平時人們所說的最大扭矩值。等發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速再上升，它就會逐漸下降，這是汽油發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī)在扭矩上的特色，也是最不理想的地方。汽油車必須發(fā)動才有扭矩，必須掛上一檔，而且還要具備離合器或自排的扭矩變換器才能使發(fā)動機(jī)有足夠的扭矩來使車子起步。如果油門加得不夠，車還沒動，離合器松的太快，車子會跳起來，然后熄火，這就是發(fā)動機(jī)在低速扭矩不足的結(jié)果。

二、發(fā)動機(jī)扭矩在低速不足的缺點(diǎn)，可以通過手動檔的變速箱齒輪組或是自動檔的扭矩變換器及行星齒輪組的操控來做變化及增大?，F(xiàn)代車的手動檔普遍已有五個前進(jìn)檔，而自動檔也大都具備四個前進(jìn)檔。有這么多的檔，設(shè)計的目的就是要駕駛者隨車況、路況進(jìn)行加減檔。不要吝嗇換檔，如果總是讓發(fā)動機(jī)受折磨，讓它處在扭矩不足、欲振乏力的狀態(tài)下，那么要發(fā)動機(jī)長久正常工作就難了。

三、馬力等于扭矩乘上轉(zhuǎn)速，它象征在單位時間內(nèi)發(fā)動機(jī)可吸進(jìn)多少口的油氣量，所以，當(dāng)油門加大，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸上升到最大扭矩點(diǎn)時，雖然一口吸氣量已達(dá)峰值，但由于轉(zhuǎn)速還在增加，也就是吸氣的次數(shù)還在增加，因此馬力仍可上升，一直到最大馬力點(diǎn)為止。

四、產(chǎn)生最大扭矩的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速是一個選車的重要參考數(shù)據(jù)。如果你的車經(jīng)常在城市行駛，或是經(jīng)常涉水越野，那么，最好選用在低速(例如每分鐘3000轉(zhuǎn)左右)就能發(fā)揮出最大扭矩的發(fā)動機(jī)。如果你是喜歡開快車、飛車的人，那么，最好選用高轉(zhuǎn)速產(chǎn)生高扭矩的發(fā)動機(jī)(例如在每分鐘5000、6000轉(zhuǎn)以上產(chǎn)生最大扭矩)。

五、車子加速快者其最高車速不見得可以很高。如摩托車就是一個明顯的例子，在十字路口起步，往往就把汽車拋在腦后，但隨著車速增高，它就不行了，會逐漸被汽車追上。扭矩好比百米賽跑選手在起跑點(diǎn)蹲撐、蓄勢待發(fā)，準(zhǔn)備沖向前那一剎那的沖勁;而馬力就是維持這股沖勁可以愈跑愈快，一直跑到終點(diǎn)的能力。沖得快，能搶先的選手(扭矩大者)如果沒有源源不斷的馬力支持也是會被其它馬力大者趕上而輸?shù)舯荣?。所以想選擇加速力強(qiáng)、又急速很高的車子是不能光看扭矩資料、只挑選配置大扭矩發(fā)動機(jī)的汽車，最重要的還是要看馬力對轉(zhuǎn)速的曲線圖，要選馬力曲線又高又廣者(即馬力曲線下的面積大者)，起碼要看最大馬力發(fā)生在多高的轉(zhuǎn)速，而且與最大扭矩轉(zhuǎn)速的間隔有多大，也就是有多少油門的空間你可以用來源源不斷的加速。當(dāng)然，車子加速性能的好壞和最高車速可以跑到多快，還得看變速箱、輪胎的匹配和車身的設(shè)計。