汽车发动机的功率、排量和扭矩之间的关系是什么?

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普通汽车发动机以四个冲程为一个循环,此技术是由德国科学家尼古拉斯·奥托于1876年发明的,所以又叫奥托循环。一个奥托循环分为四个步骤:进气、压缩、做工、排气。这个问题我就不再详述,各位看动画就明白了。


问题内容

汽车发动机的功率、排量和扭矩之间的关系是什么? 普通汽车发动机以四个冲程为一个循环,此技术是由德国科学家尼古拉斯·奥托于1876年发明的,所以又叫奥托循环。一个奥托循环分为四个步骤:进气、压缩、做工、排气。这个问题我就不再详述,各位看动画就明白了。

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普通汽车发动机以四个冲程为一个循环,此技术是由德国科学家尼古拉斯·奥托于1876年发明的,所以又叫奥托循环。一个奥托循环分为四个步骤:进气、压缩、做工、排气。这个问题我就不再详述,各位看动画就明白了。

汽车发动机的功率、排量和扭矩之间的关系是什么?

通过这一巧妙的设计,一部分热能被转化为机械能,驱动车辆,这就是我们平时所说的“动力”,那么要扭矩和功率做什么用呢?

扭矩

什么是扭矩?扭矩是怎样产生的?百度百科里写道:“扭矩在物理学中就是力矩的大小,等于力和力臂的乘积,国际单位是牛米Nm...”。好了,我们知道了扭矩通俗点、不那么严谨点说就是力。有力才能推动车辆前进。

为了更好的说明这个问题,我举个简单的例子:在换轮胎的时候如果我们想把车轮上的螺丝拧下来,只靠手的力量一般人是不可能做到的,解决办法就是用脚去踩扳手。其实这是个很简单的道理,无非就是初中学过的力和力臂的关系,这样的例子很多,总而言之,如果施加的力不变,想增加力矩,唯一的办法就是增长力臂。

在活塞发动机中,活塞做往复运动,曲轴做旋转运动,他们之间由连杆相连。在做工冲程我们可以发现,其实可以把连杆和曲轴的连接轴中心到曲轴旋转中心的距离看做是力臂,这样以来就很容易理解扭矩是怎样产生的了,跟我们平时拧螺母是一个原理。气缸做工向下运动就是力,力经过连杆施加到曲轴上,驱动曲轴旋转,也就成了我们所说的扭矩。

功率:

在我们汽车之家的术语库里功率是这样解释的:“功率是指物体在单位时间内所做的功。功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用公制马力(PS)或千瓦(kW)来表示,1PS等于0.735kW。”

物理中我们学过公式:W=F·s,它告诉我们做工需要具备两个条件,一是有力,二是沿着力的方向发生位移。而功率是单位时间内做的功,P=W/t,也就是说P=F·s/t,而s/t就是速度,所以这样看来,如果力相同的情况下,想得到更大的功率关键在速度。

扭矩和功率的关系

通过P=F·s/t这个公式我们已经能够得出扭矩和功率的关系了,这个公式中的F就是力,简单说就是扭矩,s/t可理解为转速,所以功率就是扭矩和转速的乘积。

排量和扭矩、功率的关系

然后我们说排量和扭矩功率的关系。排量就是气缸容积,气缸容积越大也就意味着能吸入更多的油气混合汽,做工时的爆炸能量就更强,曲轴输出的扭矩也就越大。

汽车发动机是为汽车提供动力的装置,是汽车的心脏,决定着汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性。根据动力来源不同,汽车发动机可分为柴油发动机、汽油发动机、电动汽车电动机以及混合动力等。[1]

常见的汽油机和柴油机都属于往复活塞式内燃机,是将燃料的化学能转化为活塞运动的机械能并对外输出动力。汽油机转速高,质量小,噪音小,起动容易,制造成本低;柴油机压缩比大,热效率高,经济性能和排放性能都比汽油机好。

排气冲程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出,另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。由于排气系统的阻力作用,排气终点r 点的压力稍高于大气压力,即pr=(1.05~1.20)p0。排气终点温度Tr=900~1100K。活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。

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