拒绝专业术语 浅谈排气量、功率和扭矩

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自从1886年世界上第一辆汽车诞生以来...很抱歉我用了这种无聊的话作为文章的开头。无论如何，汽车已经成为人类文明的重要标志。众所周知，这辆车能跑是因为它装有发动机。我们买车的时候，这辆车配备什么样的动力装置往往是第一关心的问题。我们通常知道的测量发动机功率水平的参数主要是排量、功率和扭矩。例如，配备雪佛兰科帕奇（查成交价|参配|优惠政策）的2.4升发动机最大功率为100千瓦，最大扭矩为220牛米，而配备雪佛兰科鲁兹（查成交价|参配|优惠政策）的1.8升发动机最大功率为105千瓦，最大扭矩为177牛米。

当这两个发动机放在一起，你会发现2.4升发动机的动力不如1.8升发动机。这就是我们今天要讲的排量、功率和扭矩。有些读者可能已经对它们之间的关系有了清晰的认识，我们来回顾一下。

“2.4升发动机的功率和1.8升发动机一样？』

普通汽车发动机以四冲程为一个循环。这项技术是由德国科学家尼古拉·奥托于1876年发明的，因此也被称为奥托循环。奥托循环分为四个步骤:进气、压缩、做功和排气。关于这个问题，我就不细说了。看动画就明白了。

通过这种巧妙的设计，将一部分热能转化为机械能来驱动车辆，这就是我们通常所说的“动力”。那么扭矩和动力有什么用呢？

●扭矩

什么是扭矩？扭矩是如何产生的？百度百科写道:“扭矩是物理学中扭矩的大小，等于力和力臂的乘积，国际单位是Nm……”。好吧，我们知道扭矩更受欢迎，不那么严格，那就是力。可以有效地推动车辆前进。

为了更好地说明这个问题，我举一个简单的例子:如果我们在换轮胎的时候想拧开车轮，普通人仅靠手的力量是不可能做到的，解决的办法就是用脚踩扳手。其实这是一个很简单的道理。无非是初中学的力臂和力臂的关系。这方面的例子有很多。总之，如果施加的力不变，增加力矩的唯一方法就是增加力矩臂。

“汽车方向盘是通过增加扭矩臂来增加扭矩的典型例子”

在活塞式发动机中，活塞往复运动，曲轴旋转，它们通过连杆连接。在工作行程中，我们可以发现连杆和曲轴的连接轴心到曲轴旋转中心的距离实际上可以看作是一个力臂，这样就很容易理解扭矩是如何产生的，这和我们日常生活中拧螺母的原理是一样的。气缸的向下运动就是力。力通过连杆作用在曲轴上，驱动曲轴旋转，这就是我们所说的扭矩。

●功率:在我们的汽用词汇中，功率的解释如下:“功率是指一个物体在单位时间内所做的功。功率越高，速度越高，汽车的最大速度也就越高。最大功率常用来描述汽车的动力性能。最大功率一般用公制马力或千瓦表示，1PS等于0.735kW。”

在物理中，我们已经学会了公式:w = f s，它告诉我们工作有两个条件，一个是力，另一个是沿着力的方向的位移。而功率就是单位时间内所做的功，P=W/t，也就是说p = f s/t，而s/t就是速度，所以看起来如果力相同，获得更多功率的关键就是速度。

●扭矩和功率之间的关系

通过公式p = f s/t，我们已经能够得到扭矩和功率之间的关系。在这个公式中，f是力，简单来说就是扭矩，s/t可以理解为转速，所以功率就是扭矩和转速的乘积。

●排量、扭矩和功率之间的关系

然后我们来谈谈排量和扭矩功率的关系。位移是圆柱体的体积。气缸容积越大，可以吸入的油气混合物越多，工作时爆炸能量越强，曲轴输出的扭矩越大。

此外，还设计了缸径和行程问题。术语库介绍了气缸直径和冲程:

气缸直径是气缸的直径，冲程是活塞运动冲程的上止点和下止点之间的距离。

例如:

气缸直径80毫米，冲程90毫米，四个气缸的汽车发动机。那么位移计算如下:

一个气缸的排量:

40平方x3.14x90=452160立方毫米=0.45升，发动机总排量= 0.45 x4 = 1.8L。

“Focus 1.8L发动机的缸径为83毫米，冲程为83.1毫米。”

显然，相同排量发动机的缸径和冲程可能不同。例如，在上面的例子中，冲程距离明显大于气缸直径，一些发动机的直径大于冲程，但是最终的气缸容积可能相同。不同的气缸直径和冲程意味着什么？

事实证明，冲程相对较短的发动机注重高速大马力，而冲程较长的发动机可以输出更多的扭矩。我们可以想象，冲程越大，活塞的位移越大，连杆的运动幅度越大。如果我们以曲轴的旋转中心为圆心，很明显长冲程发动机画的圆比短冲程发动机画的圆大，也就是说这个圆的半径更大。前面我们说过，连杆和曲轴之间的连接轴中心到曲轴旋转中心的距离可以看作是臂，所以长冲程发动机的臂更长，输出扭矩自然更强。

但是当曲轴旋转一次时，长冲程发动机的活塞比短冲程发动机的活塞往复运动得更远，所以长冲程发动机的速度比短冲程发动机慢，这意味着功率相对较低。在这方面，短冲程发动机有更大的优势，因为它的转速相对更高，活塞位移速度更快，单位时间可以做更多的功。

“法拉利发动机一直以高速著称”

回到文章开头的问题。相比之下，科鲁兹的1.8L发动机在6200转时可以输出105千瓦的最大功率，而科帕奇的2.4L发动机只有5000转的最大功率，所以输出功率自然不是很高。当然，大排量发动机的扭矩优势是小排量发动机无法实现的。

关于发动机的扭矩和功率，很多人得出的结论是，在日常驾驶中使用高扭矩更实用，因为高扭矩意味着加速快，而最大功率只是在最高转速下输出，平时很少使用。事实上，如果你仔细想想，高扭矩可能并不总是被使用，除非你总是全速启动。所以，要判断一辆车的动力是否足够，最简单的方法就是自己试驾。只看参数是不够的。