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扭矩与转速的矛盾

扭矩也称转矩、扭力等,它实际上更能代表“劲”的大小。当用扳手去拧一个螺母时,施加在螺母上的力量大小就是扭矩。如果扳手越长,或越用力,那么施加在螺母上的扭矩就越大。因此,扭矩值的计算方法是力与力臂的乘积,或用公式表示为:

扭矩=力×力臂

如力是1千克,力臂是1米,那么其所产生的扭矩就是1千克·米。

在发动机内部,燃油爆炸产生的爆炸力最终要以扭矩的形式拧动曲轴旋转。气缸中的活塞相当于人的手,曲轴的曲拐就相当于扳手,当燃烧室内混合气发生爆炸时,就会推动活塞上下运动,活塞再去“拧动”曲轴进行旋转。因此,如果曲拐较长,那么施加在曲轴上的扭矩就会越大,但同时,曲拐较长的发动机,其行程也较长(行程=曲拐×2),导致曲轴的转速较慢。因此,曲拐较长或者说行程较长的发动机,其输出扭矩更高,但转速较低,这种发动机比较适合追求拖动能力而不追求车速的车辆,如载货卡车、拖拉机、工程车辆等。同理,如果曲拐较短,行程也短,每完成一次工作循环的时间较短,这样便会使曲轴的转速较高。这种低扭矩、高转速的发动机更适合强调车速的车型,比如跑车、赛车等。

从上面所知,如让扭矩输出较大,那么转速就可能降低;如让转速提高,那么扭矩就会减小。因此为了综合评价发动机的动力性能,人们将扭矩与转速的乘积定义为功率,并用马力或千瓦作为表示功率大小的单位。

如力是1千克,力臂是1米,那么其所产生的扭矩就是1千克·米