扭矩計算公式(扭矩公式9550是什么)

功率和扭矩是我們在考量一款發(fā)動機時不可忽視的兩個重要參數(shù)，因為它直接代表了發(fā)動機的動力輸出水平。在這兩個參數(shù)中，最大扭矩的起始轉(zhuǎn)速（例如350N·m @1250-4000rpm中的1250轉(zhuǎn)）往往會是車評人關注的重點，仿佛最大扭矩爆發(fā)的轉(zhuǎn)速越低，這臺車的低速就越有勁。

而這個結(jié)論貌似也得到了所有觀眾的認可，畢竟這么長時間，也不見有誰站出來說：“你這個車評人到底懂不懂車？連最大扭矩都不懂？”那么問題就來了，這個低轉(zhuǎn)速下的最大扭矩到底有沒有意義呢？

先給結(jié)論：低轉(zhuǎn)速下的最大扭矩并沒有太大意義！至于為什么沒有意義，我們只需弄清究竟何為扭矩大家自然就明白了。老規(guī)矩，喜歡學習干貨，有上進心的同學請留出10分鐘時間，跟著我的節(jié)奏，咱們一步一步來看！

按照物理學的定義，扭矩是指使物體轉(zhuǎn)動的一種特殊力矩。在發(fā)動機上，扭矩可以被理解成，活塞上下運動后賦予曲軸的旋轉(zhuǎn)力，單位通常為牛·米。根據(jù)目前已知公式：功率P=扭矩×角速度ω，以及馬力Ps=功率P×1.36，可以得出馬力和扭矩之間的關系為：馬力Ps=扭矩×角速度ω×1.36。為了方便理解，我們可以把公式中的角速度理解成轉(zhuǎn)速。

如果剛剛這些復雜的文字讓你一頭霧水的話，其實我們可以把它們之間的關系類比成搬磚。

其中，扭矩是你一次可以搬動的磚頭數(shù)（假設一次20塊），轉(zhuǎn)速為你一分鐘內(nèi)可以搬運的次數(shù)（假設一分鐘可搬運3次），而馬力則為一分鐘內(nèi)你搬運的總磚頭數(shù)（20塊/次 X 3次=60塊）。

不過扭矩是個很有意思的力量，它會隨著提供力矩的物體轉(zhuǎn)動次數(shù)的增加而相應減少。依舊用搬磚來類比，假設每次搬20塊磚，每分鐘3次是你的體力極限，但工頭就是規(guī)定你每分鐘必須搬4次磚（轉(zhuǎn)速）。此時由于體力限制，你只能把每次的搬磚數(shù)量降至15塊，才能達成工頭每分鐘搬4次的要求。所以這樣一來，一分鐘內(nèi)你總共搬的磚頭總數(shù)依舊是60塊（馬力）。

此時假設工頭還想繼續(xù)壓榨員工，提出了每分鐘內(nèi)必須搬10次磚的KPI硬性規(guī)定。而經(jīng)過你之前每分鐘60塊的總量計算后，你發(fā)現(xiàn)你每次只需搬6塊就夠了。但由于6塊磚的重量實在太輕，甚至讓你覺得來回一次都有點虧，因此你決定順手再多帶兩塊磚，也就是一次搬8塊磚（扭矩），因為在這個重量上你依然可以完成一分鐘搬運10次（轉(zhuǎn)速）的規(guī)定。最終，在一分鐘內(nèi)你便達成了搬運80塊磚（馬力）的成績。

此時，如果你是工頭，你會讓工人每次搬8塊，運10次。還是每次搬20塊，運3次呢？

答案是顯而易見的，你絕對會讓工人進行每次搬8塊（扭矩），運10次（轉(zhuǎn)速）的操作。因為這樣每分鐘80塊的總量（馬力）要高于每次20塊（扭矩），運3次（轉(zhuǎn)速）的60塊總量（馬力）。

此時我們再回歸到汽車上就會發(fā)現(xiàn)，事實上決定車輛動力大小的是馬力（總搬磚數(shù)），而非扭矩（每次搬幾塊磚）。也就是說，車輛加速快慢和極速高低都是由馬力來決定的，那么“扭矩大加速快”這個千古謠言也就不攻自破了。

在了解了扭矩和馬力之間的關系后，肯定就會有朋友產(chǎn)生這樣的疑問了：廠家標明扭矩的意圖是什么呢？而要想搞清廠家的意圖，我們就需要理解一下扭矩的單位“牛·米”究竟是什么意思了！

首先根據(jù)G=mg，即物體所受的重力G（牛頓）= 物體質(zhì)量m（千克）× 重量與質(zhì)量的比值g（9.8牛/千克），就可以得出1千克=9.8牛。而在1千克=9.8牛的基礎上，我們又能得出將1千克移動一米需要在這一米中使用9.8牛，也就相當于1千克·米=9.8?！っ?。

所以，假如一臺車的發(fā)動機擁有300牛·米的扭矩，就可以理解成發(fā)動機的曲軸端大約擁有30.61千克的力。那么區(qū)區(qū)30千克的力，又是怎么帶動1噸多重的汽車行駛、加速和上大坡的呢？

這時就不得不提變速箱以及車輛的主減速比了。要知道的是，每一臺車的主減速比在出場時就設置好了，是不可變的。一般來說，主減速比越大，加速性能和爬坡能力會更強，可燃料經(jīng)濟性會比較差。但如果過大，則不能發(fā)揮出發(fā)動機的全部功率而達到應有的車速。

眾所周知，變速箱是通過各種齒輪之間的齒比搭配，來調(diào)整車輪轉(zhuǎn)速的。那么此時，根據(jù)咱們第一小節(jié)所掌握的知識，也就是轉(zhuǎn)速越高扭矩越小的原理，就可以反推出轉(zhuǎn)速越低扭矩越大的特性。

換而言之，變速箱除了可以調(diào)整車輪與發(fā)動機曲軸端的轉(zhuǎn)速差外，還可以利用齒比來改變車輪上的扭矩。此時，再加上變速箱的主減速比，最終車輛在1擋時的車輪扭矩會遠比曲軸輸出端大得多，同時轉(zhuǎn)速也會慢得多。

為了方便大家理解，我用自己的手動擋思域來舉個例。目前已知，思域的主減速比為4.105，一擋齒輪比是3.642，輪胎半徑0.322米，那么當手動思域在1擋的狀態(tài)下，以226?！っ鬃畲笈ぞ剡M行加速時，此時的輪上扭矩就會如上圖所示，為226x4.105x3.642/0.322=10493?！っ?，也就是輪胎上一共擁有大約1.05萬?！っ椎呐ぞ?，即1.05噸的驅(qū)動力。這時候，發(fā)動機端226?！っ椎呐ぞ貛悠嚻鸩侥酥辽掀戮筒辉偈请y事了。

只可惜，除了我們在買車時，隨車附贈的車輛合格證會寫明車輛變速箱各個擋位的齒比以及主減速比外，這些信息是很難在網(wǎng)上查到的。所以，在不知道上述信息時，車輛最大扭矩的參考意義其實并不大。同時這也證明，扭矩是會隨著變速箱齒比的變化而變化的，但是要記住，馬力（功率）是不會受變速箱影響的。

當我們知道車輛的加速時間以及極速都是由馬力來決定的，以及發(fā)動機扭矩和輪上扭矩根本不一樣時，那這個逐漸在本文中被邊緣化的扭矩，到底有什么用呢？

大家還記得在文章最開始介紹的公式嗎？簡化一下就是：扭矩×轉(zhuǎn)速=馬力。那么根據(jù)這個公式其實就可以推導出，在同等轉(zhuǎn)速下，扭矩越大的車型，相對的馬力也就越大。換而言之，低轉(zhuǎn)速下?lián)碛懈吲ぞ兀碚撋暇涂梢栽诘娃D(zhuǎn)速下獲得更大的馬力，讓我們在日常超車時更加游刃有余，但現(xiàn)實真的是這樣嗎？

我們都知道相同轉(zhuǎn)速下扭矩越大，馬力也就越大。不過，我們又該如何激發(fā)當前轉(zhuǎn)速下的最大扭矩呢？答案就是全油門！就像上圖跑馬力機測試馬力、扭矩曲線時，我們只有在擋位不變（一般為4擋），且保持住地板油的狀態(tài)下， 才能測得準確的最大值。

也就是說，如果沒有全油門加速，你就得不到當前轉(zhuǎn)速下的最大扭矩，同理也就不會踩出當前轉(zhuǎn)速下的最大馬力！但問題是，即便我們踩下了地板油，也還要考慮到一個重要的附加因素，就是“扭矩響應時間”。

對于一臺普通的家用渦輪車來說，在合法限速內(nèi)的巡航狀態(tài)下，其實車輛的渦輪都是不會介入的。正因如此，日常情況下的扭矩響應時間，基本就等于渦輪從負壓打到滿壓的時間了。

而在低轉(zhuǎn)速下，從負壓打到滿壓通常要耗費1-2秒左右的起壓時間。也就是說，在高速巡航且擋位不變的情況下，即使是地板油也需要等待1-2秒才可以擁有當前轉(zhuǎn)速下的最大扭矩。并且，即便是用上了小慣量渦輪、可變幾何葉片技術，最大扭矩的響應時間也很難低于1秒。

而對于自吸發(fā)動機而言，最大扭矩的爆發(fā)也并非零延時。因為發(fā)動機需要等待節(jié)氣門完全打開，以及排氣回壓建立才行，所以自吸發(fā)動機同樣是需要扭矩響應時間的，一般在0.3秒左右。不過相比起渦輪車普遍1-2秒左右的響應時間來說，自吸發(fā)動機靈敏的響應基本可以用“天壤之別”來形容了。至于電動車，基本在0.03-0.05秒就可以達到最大扭矩了，對于人類感官來說，這就是零延時了。

看到這，有些人可能不相信渦輪車的扭矩爆發(fā)會這么慢，所以在這里我來介紹一個簡單的測試方法。首先，我們先把車開到80km/h的時速進行巡航，然后把擋位鎖定在能擁有最大扭矩的最高擋位上（發(fā)動機轉(zhuǎn)速不要低于最大扭矩轉(zhuǎn)速）。在滿足上述條件后，請直接踩下地板油，并感受動力從弱到強所花費的時間。當你這么操作一次后，就會明白何為最大扭矩響應時間了。

如果要想緩解扭矩響應時間過長的問題，對于渦輪車來說最簡單的方法就是通過降擋來提高轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機在單位時間內(nèi)的排氣量增加，從而在更短的時間內(nèi)吹動渦輪全速運轉(zhuǎn)，達到發(fā)動機的最大扭矩平原。除此之外，使用慣量更小、迸氣壓力更小的渦輪，也可以有效降低扭矩響應的時長，只可惜這樣操作后發(fā)動機的馬力也會隨之降低。

經(jīng)過前面的鋪墊，我們終于可以回到前面的問題，低轉(zhuǎn)速最大扭矩為什么沒用？以目前市場存量最大的自動擋車型舉例。根據(jù)文章最開始的表述，我們知道，扭矩x轉(zhuǎn)速=馬力，所以哪怕低轉(zhuǎn)速下的扭矩很高，但由于轉(zhuǎn)速很低，也就是公式中因數(shù)太低，最終決定車輛動力性能的馬力也不會太大。這時就需要降擋，提升轉(zhuǎn)速，便可以在扭矩不變的情況下提升馬力。

同時，目前渦輪車1-2秒左右的扭矩響應時間，也會讓你在1-2秒內(nèi)無法獲得全部扭矩。如前面所述，我們還是需要提高引擎轉(zhuǎn)速，來降低渦輪的扭矩響應時間。這也就解釋了為什么，絕大部分車型，從巡航變到急加速時通常都會采用降擋，而非只加大節(jié)氣門開度。既然每一次急加速、超車或者有強動力請求時都是降擋，低轉(zhuǎn)速的扭矩平原自然就顯得沒有那么重要，也就不能作為判斷車輛極限動力的參考依據(jù)了。

既然低轉(zhuǎn)速扭矩無法代表一臺車的動力水平，也不會讓超車變得更加輕松，那廠商為何還要一直吹噓自己可以在多少轉(zhuǎn)就擁有最大扭矩呢？其實，低速扭矩在一些情況下還是很重要的。

首先，可以在越低轉(zhuǎn)速爆發(fā)出高扭矩的引擎，不僅會讓手動擋起步更容易，同時也可以讓自動擋車型將1擋的齒比做小，從而最大程度避免變速箱1擋換2擋時，因為轉(zhuǎn)速差過大造成頓挫，甚至還可以像奔馳那樣直接2擋起步。

除此以外，更大的低轉(zhuǎn)速扭矩，也意味著擁有更大的驅(qū)動力。這樣的好處就是能壓低車輛在高速巡航時的轉(zhuǎn)速。比如低扭好的車，可能只需1300轉(zhuǎn)就可以完成120km/h的巡航了，而差的車則需要2500轉(zhuǎn)才能擁有能保持車輛120km/h巡航的驅(qū)動力。當然，低轉(zhuǎn)速扭矩大，也可以減少對發(fā)動機對變速箱擋位數(shù)的依賴，從而在擋位數(shù)更少的車上帶來更順暢的動力體驗，當然了，這也就意味著低扭好的車可以使用擋位更少的變速箱，只是沒有廠商這么干罷了。

用了4000字來解釋低轉(zhuǎn)速扭矩為什么“沒用”，其實并非是我絮叨。而是扭矩這個通常用來表明車輛動力性能的參數(shù)，擁有太多的歧義，甚至很多同行老師都說不出個所以然。所以我才決定用4000多字來徹底解釋明白“扭矩”二字的真正含義，同時也能讓大家明白所謂的1300轉(zhuǎn)既可擁有的最大扭矩并不能帶來更好的加速！