马力于扭矩对于动力来说的主要体现在哪些方面
2016-01-04 11:01 艾森ECU升级(北京运营中心)
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动力性是指什么？
通常，对于一般乘用车而言，衡量汽车的动力性的指标有3个：最高车速，最大爬坡度和加速能力（很多时候会用百公里加速时间来衡量）。这3个指标与发动机的性能有极大关系，同时也与车的设计（车重，外形，轮胎选型，传动效率等），变速箱也都有很大关系。可以看到，这3个指标都没有对发动机的参数进行直接考量，因此，脱离开车的设计因素，单单拿发动机的参数来评价汽车的动力性，是没有太多意义的。接下来先上一个简单暴力的结论：不考虑车的设计这方面因素，
最高车速与发动机最大功率有关；
加速能力跟输出到车轮端扭矩有关；最终由发动机功率决定。
什么，你说那爬坡呢？
其实，除非你在考虑买一辆载重货车或是汉兰达，一般家用买菜车可以不用太在意这个细节啦。这里我们就不多讨论这个指标啦，我想你应该对最高车速，尤其是加速能力更关心一点吧，太多太多汽车杂志和网站喜欢告诉你这个车百公里加速多少多少啦。
如何理解扭矩和功率。首先我们先来看扭矩和功率是什么东西（我不会告诉你，精髓在英文）： -
扭矩可以简单理解成可以使物体旋转转动或转动趋势的一个力。
如下图:
而功率则是做功的快慢的一种量度。
那么扭矩和功率是什么关系呢？感兴趣的同学可以自己推导一下， 他们之间用数学表达就是：
;
——Power，单位Kw;
——Torque，单位Nm；
——转速，单位r/min。
这个公式很重要，如何理解这个公式是这个问题的精髓所在。其实，发动机功率不是直接测量得来的，在台架上可以通过测量扭矩和转速，根据上面式子算出来的。
- 扭矩和功率与动力性的关系
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先来看最高车速吧。现在，看看上面的公式，那些变量哪些是与时间有关，然后根据你的直觉大声回答我：最高车速是由上面公式中那些变量决定？如果你不能回答出来，让我很伤感，因为第1节就给出答案了你都没有看，我白写了。
而且很明显嘛，想想都知道，上面公式中扭矩T和功率P就P与时间有关系，不难猜出来是功率。擦干眼泪，无往继续带你用最简单快速的方法推导一下吧。 -
（这个公式我就不推导了吧，中学物理水平）
最大车速下，汽车的所受阻力只剩下空气阻力和滚动阻力了。滚动阻力基本可以看成是定值，空气阻力与速度的平方成正比，于是上式可以变成了：
a, b是一个常数，你可以理解为a，b都跟车的设计有关的参数，每款车都不一样。当然汽车设计过程中是不会就这么粗略去计算a，b这个值的，而是会引入更多的更复杂的公式和模型。这里只是为了简单说明问题。
到此可以得出结论，不考虑车的因素，单单考虑发动机，最高车速由最大功率决定。
接下来看加速能力。相信你肯定听过这样的说法：“扭矩决定加速性能”。这个说法到底对不对呢？我们还是从源头说起，根据伟大的艾萨克?牛顿爵士告诉过我们的定律：
；
车子的重量 m 一定，要想获得大的加速度 a ，使轮子转动的力 F 一定要大。根据上面的基础知识，扭矩不就是使车轮转动的力嘛，于是：
; T为扭矩，r为轮子半径。
到此，我们可以得到第一个初步结论——由于车子的重量 m 和轮胎半径 r 为定值，决定车子加速的是施加到轮子上扭矩 T。
到这，有朋友就说了：我就说了嘛，扭矩决定加速度嘛！但是，等等！这里的扭矩是指“轮子上的扭矩”，我可没有说是发动机的扭矩啊。 -
这时候就该变速器登场啦。变速器将发动机输出的扭矩改变传送到轮子上，改变的倍数为传动比GR (Gear Ratio):
同时将发动机的输出转速改变传送到轮子上，改变的倍速同样为传动比GR。传动比你就简单理解成输出与输入的齿轮的半径之比就好了。很绕是吧，关于变速器的作用,你可以记住一个关键词——“减速增扭”就好。当然看得懂下面这张图更好。如果你非要问为什么要减速增扭，我之前回答过一个汽车为什么要换挡的问题，虽然答得不好，但是感兴趣可以去找来看一下。
说到这，有同学问了，人家问的是功率大还是扭矩大的发动机动力性好，你扯变速器干啥？别急，刚才说了，变速器的作用其实是——扭矩放大器（Torque Multiplier）！也就是说变速器可以将发动机输出的扭矩放大后传动到车轮上。回到题主的问题，相同的汽车，两辆功率扭矩相近的发动机，一台扭矩更大，另一台功率更大。扭矩较小的一台发动机可以选择更大一点的传动比，从而使输出到轮子的扭矩更大。
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到此，我们也基本得到结论，发动机的最大输出扭矩并不能决定汽车的加速性能，通过改变速比可以来获得不同的到轮边的输出扭矩。为什么说是功率决定加速性能呢？我们将上面的公式简单处理一下，可以得到：
;
这个公式告诉我们什么呢？在一定车重和一定速度下，汽车加速度是由发动机的功率决定的。在一定功率下，车速越高，加速能力越小。那么是不是一辆车发动机的最大功率越大，那它的加速性就越好呢？
举一个例子吧，如下图，同样的车重，变速器一样，配备下面的两个发动机，哪一个加速性能更好？哪一个会最终车速得更高？
最终车速更高的将会是蓝色发动机。加速性能更好的将是红色的发动机，为啥不是蓝色的呢？
因为红色的发动机在大部分转速/车速范围内有更大的功率，根据上面的加速与功率关系的公式，同样车速下，P越大，a也就越大。
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