拒絕專業術語 淺談排氣量、功率和扭矩

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自從1886年世界上第一輛汽車誕生以來...很抱歉我用了這種無聊的話作為文章的開頭。無論如何，汽車已經成為人類文明的重要標志。眾所周知，這輛車能跑是因為它裝有發動機。我們買車的時候，這輛車配備什么樣的動力裝置往往是第一關心的問題。我們通常知道的測量發動機功率水平的參數主要是排量、功率和扭矩。例如，配備雪佛蘭科帕奇（查成交價|參配|優惠政策）的2.4升發動機最大功率為100千瓦，最大扭矩為220牛米，而配備雪佛蘭科魯茲（查成交價|參配|優惠政策）的1.8升發動機最大功率為105千瓦，最大扭矩為177牛米。

當這兩個發動機放在一起，你會發現2.4升發動機的動力不如1.8升發動機。這就是我們今天要講的排量、功率和扭矩。有些讀者可能已經對它們之間的關系有了清晰的認識，我們來回顧一下。

“2.4升發動機的功率和1.8升發動機一樣？』

普通汽車發動機以四沖程為一個循環。這項技術是由德國科學家尼古拉·奧托于1876年發明的，因此也被稱為奧托循環。奧托循環分為四個步驟:進氣、壓縮、做功和排氣。關于這個問題，我就不細說了。看動畫就明白了。

通過這種巧妙的設計，將一部分熱能轉化為機械能來驅動車輛，這就是我們通常所說的“動力”。那么扭矩和動力有什么用呢？

●扭矩

什么是扭矩？扭矩是如何產生的？百度百科寫道:“扭矩是物理學中扭矩的大小，等于力和力臂的乘積，國際單位是Nm……”。好吧，我們知道扭矩更受歡迎，不那么嚴格，那就是力。可以有效地推動車輛前進。

為了更好地說明這個問題，我舉一個簡單的例子:如果我們在換輪胎的時候想擰開車輪，普通人僅靠手的力量是不可能做到的，解決的辦法就是用腳踩扳手。其實這是一個很簡單的道理。無非是初中學的力臂和力臂的關系。這方面的例子有很多。總之，如果施加的力不變，增加力矩的唯一方法就是增加力矩臂。

“汽車方向盤是通過增加扭矩臂來增加扭矩的典型例子”

在活塞式發動機中，活塞往復運動，曲軸旋轉，它們通過連桿連接。在工作行程中，我們可以發現連桿和曲軸的連接軸心到曲軸旋轉中心的距離實際上可以看作是一個力臂，這樣就很容易理解扭矩是如何產生的，這和我們日常生活中擰螺母的原理是一樣的。氣缸的向下運動就是力。力通過連桿作用在曲軸上，驅動曲軸旋轉，這就是我們所說的扭矩。

●功率:在我們的汽用詞匯中，功率的解釋如下:“功率是指一個物體在單位時間內所做的功。功率越高，速度越高，汽車的最大速度也就越高。最大功率常用來描述汽車的動力性能。最大功率一般用公制馬力或千瓦表示，1PS等于0.735kW。”

在物理中，我們已經學會了公式:w = f s，它告訴我們工作有兩個條件，一個是力，另一個是沿著力的方向的位移。而功率就是單位時間內所做的功，P=W/t，也就是說p = f s/t，而s/t就是速度，所以看起來如果力相同，獲得更多功率的關鍵就是速度。

●扭矩和功率之間的關系

通過公式p = f s/t，我們已經能夠得到扭矩和功率之間的關系。在這個公式中，f是力，簡單來說就是扭矩，s/t可以理解為轉速，所以功率就是扭矩和轉速的乘積。

●排量、扭矩和功率之間的關系

然后我們來談談排量和扭矩功率的關系。位移是圓柱體的體積。氣缸容積越大，可以吸入的油氣混合物越多，工作時爆炸能量越強，曲軸輸出的扭矩越大。

此外，還設計了缸徑和行程問題。術語庫介紹了氣缸直徑和沖程:

氣缸直徑是氣缸的直徑，沖程是活塞運動沖程的上止點和下止點之間的距離。

例如:

氣缸直徑80毫米，沖程90毫米，四個氣缸的汽車發動機。那么位移計算如下:

一個氣缸的排量:

40平方x3.14x90=452160立方毫米=0.45升，發動機總排量= 0.45 x4 = 1.8L。

“Focus 1.8L發動機的缸徑為83毫米，沖程為83.1毫米。”

顯然，相同排量發動機的缸徑和沖程可能不同。例如，在上面的例子中，沖程距離明顯大于氣缸直徑，一些發動機的直徑大于沖程，但是最終的氣缸容積可能相同。不同的氣缸直徑和沖程意味著什么？

事實證明，沖程相對較短的發動機注重高速大馬力，而沖程較長的發動機可以輸出更多的扭矩。我們可以想象，沖程越大，活塞的位移越大，連桿的運動幅度越大。如果我們以曲軸的旋轉中心為圓心，很明顯長沖程發動機畫的圓比短沖程發動機畫的圓大，也就是說這個圓的半徑更大。前面我們說過，連桿和曲軸之間的連接軸中心到曲軸旋轉中心的距離可以看作是臂，所以長沖程發動機的臂更長，輸出扭矩自然更強。

但是當曲軸旋轉一次時，長沖程發動機的活塞比短沖程發動機的活塞往復運動得更遠，所以長沖程發動機的速度比短沖程發動機慢，這意味著功率相對較低。在這方面，短沖程發動機有更大的優勢，因為它的轉速相對更高，活塞位移速度更快，單位時間可以做更多的功。

“法拉利發動機一直以高速著稱”

回到文章開頭的問題。相比之下，科魯茲的1.8L發動機在6200轉時可以輸出105千瓦的最大功率，而科帕奇的2.4L發動機只有5000轉的最大功率，所以輸出功率自然不是很高。當然，大排量發動機的扭矩優勢是小排量發動機無法實現的。

關于發動機的扭矩和功率，很多人得出的結論是，在日常駕駛中使用高扭矩更實用，因為高扭矩意味著加速快，而最大功率只是在最高轉速下輸出，平時很少使用。事實上，如果你仔細想想，高扭矩可能并不總是被使用，除非你總是全速啟動。所以，要判斷一輛車的動力是否足夠，最簡單的方法就是自己試駕。只看參數是不夠的。