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扭矩是什么（1扭矩的名詞解釋?zhuān)?/p>

扭矩在物理學(xué)中就是力矩的大小，等于力和力臂的乘積，國(guó)際單位是牛米Nm，此外還可以看見(jiàn)kgm、lb-ft這樣的扭矩單位，由于G=mg，當(dāng)g=8的時(shí)候，1kg的重量為8N，所以1kgm=8Nm，而磅尺lb-ft則是英制的扭矩單位，1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m，可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人們?nèi)粘１磉_(dá)里，扭矩常常被稱(chēng)為扭力(在物理學(xué)中這是2個(gè)不同的概念)。例如：8代Civic 8的扭矩為175Nm@4300rpm，表示引擎在4300轉(zhuǎn)/分時(shí)的輸出扭矩為175Nm，那175N的力量怎么能使1噸多的汽車(chē)跑起來(lái)呢?其實(shí)引擎發(fā)出的扭矩要經(jīng)過(guò)放大(代價(jià)就是同時(shí)將轉(zhuǎn)速降低)這就要靠變速箱、終傳和輪胎了。引擎釋放出的扭力先經(jīng)過(guò)變速箱作“可調(diào)”的扭矩放大(或在超比擋時(shí)縮小)再傳到終傳(尾牙)里作進(jìn)一步的放大(同時(shí)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低)，最后通過(guò)輪胎將驅(qū)動(dòng)力釋放出來(lái)。如某車(chē)的1擋齒比(齒輪的齒數(shù)比，本質(zhì)就是齒輪的半徑比)是3，尾牙為4，輪胎半徑為0.3米，原扭矩是200Nm的話，最后在輪軸的扭力就變成200×3×4=2400Nm(設(shè)傳動(dòng)效率為100%)在除以輪胎半徑0.3米后，輪胎與地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N，即800公斤力的驅(qū)動(dòng)力，這就足以驅(qū)動(dòng)汽車(chē)了。

2發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的詳解

●概述

扭矩是使物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力。發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就是指發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽車(chē)在一定范圍內(nèi)的負(fù)載能力。

在某些場(chǎng)合能真正反映出汽車(chē)的“本色”，例如啟動(dòng)時(shí)或在山區(qū)行駛時(shí)，扭矩越高汽車(chē)運(yùn)行的反應(yīng)便越好。以同類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)轎車(chē)做比較，扭矩輸出愈大承載量愈大，加速性能愈好，爬坡力愈強(qiáng)，換擋次數(shù)愈少，對(duì)汽車(chē)的磨損也會(huì)相對(duì)減少。尤其在轎車(chē)零速啟動(dòng)時(shí)，更顯示出扭矩高者提升速度快的優(yōu)越性。

●表示方法

發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩的表示方法是牛米(N.m)。同功率一樣，一般在說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩的同時(shí)也標(biāo)出每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min)。最大扭矩一般出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)的中、低轉(zhuǎn)速的范圍，隨著轉(zhuǎn)速的提高，扭矩反而會(huì)下降。

●物理原理

扭矩和功率一樣，是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的主要指數(shù)之一，它反映在汽車(chē)性能上，包括加速度、爬坡能力等。它的準(zhǔn)確定義是：活塞在汽缸里的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)一次就會(huì)做一定的功，它的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位是焦耳(J)。在每個(gè)單位距離所做的功就是扭矩了。通俗點(diǎn)講，扭矩是衡量一個(gè)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，一輛車(chē)扭矩的大小與發(fā)動(dòng)機(jī)的功率成正比。

舉個(gè)通俗的例子，打一個(gè)不太恰當(dāng)?shù)谋扔?，像人的身體在運(yùn)動(dòng)時(shí)一樣，功率就像是身體的耐久度，而扭矩是身體的爆發(fā)力。對(duì)于家用轎車(chē)而言，扭矩越大加速性越好;對(duì)于越野車(chē)，扭矩越大其爬坡度越大;對(duì)于貨車(chē)而言，扭矩越大車(chē)?yán)闹亓吭酱?。?chē)子的扭矩越大就越好，在行駛的時(shí)候也是這樣，在排量相同的情況下，扭矩越大說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)越好。在開(kāi)車(chē)的時(shí)候就會(huì)感覺(jué)車(chē)子隨心所欲，想加速就可加速，“貼背感”很好。扭矩是評(píng)價(jià)一款車(chē)性能的主要參數(shù)之一?，F(xiàn)在評(píng)價(jià)一款車(chē)有一個(gè)重要數(shù)據(jù)，就是該車(chē)在0-100公里/小時(shí)的加速時(shí)間。而這個(gè)加速時(shí)間就取決于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。

一般來(lái)講，扭矩的最高指數(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)比較低的情況下能夠達(dá)到，就說(shuō)明這款車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)工藝較好，力量也好。有些汽車(chē)在5000/分的轉(zhuǎn)速左右才達(dá)到該車(chē)扭矩的最高指數(shù)這說(shuō)明“力量”就不是此車(chē)所長(zhǎng)?？梢赃@樣說(shuō)，我們追求的駕駛樂(lè)趣主要來(lái)自扭矩，也就是所謂的“推背感”如果某臺(tái)車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩出現(xiàn)在我們經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，那么這樣的車(chē)絕對(duì)可以帶給你非凡的駕駛樂(lè)趣。對(duì)于家用轎車(chē)來(lái)說(shuō)，完美的發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩應(yīng)該在很低轉(zhuǎn)速出現(xiàn)，而最大功率在相對(duì)比較高的轉(zhuǎn)速出現(xiàn)。

3發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的公式計(jì)算

整體而言，汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力可由下列公式計(jì)算：

公式

驅(qū)動(dòng)力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機(jī)械效率÷輪胎半徑(單位：米)

小結(jié)：1kgm=8Nm1lb-ft=0.13826kgm1lb-ft=355Nm

在排量一定的情況下，缸徑小，行程長(zhǎng)的汽缸較注重扭矩的發(fā)揮，轉(zhuǎn)速都不會(huì)太高，適用于需要大載荷的車(chē)輛。而缸徑大，行程短的汽缸較注重功率的輸出，轉(zhuǎn)速通常較高，適用于快跑的車(chē)輛。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：功率正比于扭矩×轉(zhuǎn)速。

計(jì)算

為什么引擎的功率能由扭矩計(jì)算出來(lái)?

功率P=功W÷時(shí)間t功W=力F×距離s所以，P=F×s/t=F×速度v

這里的v是線速度，而在引擎里，曲軸的線速度=曲軸的角速度ω×曲軸半徑r，代入上式得：功率P=力F×半徑r×角速度ω;而力F×半徑r=扭矩

得出：功率P=扭矩×角速度ω所以引擎的功率能從扭矩和轉(zhuǎn)速中算出來(lái)

角速度的單位是弧度/秒，在弧度制中一個(gè)π代表180度。

4屈服強(qiáng)度相關(guān)因素

影響屈服強(qiáng)度的內(nèi)在因素有：結(jié)合鍵、組織、結(jié)構(gòu)、原子本性。 　　

如將金屬的屈服強(qiáng)度與陶瓷、高分子材料比較可看出結(jié)合鍵的影響是根本性的。從組織結(jié)構(gòu)的影響來(lái)看，可以有四種強(qiáng)化機(jī)制影響金屬材料的屈服強(qiáng)度，這就是：

●固溶強(qiáng)化；

●形變強(qiáng)化；

●沉淀強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化；

●晶界和亞晶強(qiáng)化。沉淀強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化是工業(yè)合金中提高材料屈服強(qiáng)度的最常用的手段。在這幾種強(qiáng)化機(jī)制中，前三種機(jī)制在提高材料強(qiáng)度的同時(shí)，也降低了塑性，只有細(xì)化晶粒和亞晶，既能提高強(qiáng)度又能增加塑性。

影響屈服強(qiáng)度的外在因素有：溫度、應(yīng)變速率、應(yīng)力狀態(tài)。

隨著溫度的降低與應(yīng)變速率的增高,材料的屈服強(qiáng)度升高，尤其是體心立方金屬對(duì)溫度和應(yīng)變速率特別敏感，這導(dǎo)致了鋼的低溫脆化。應(yīng)力狀態(tài)的影響也很重要。雖然屈服強(qiáng)度是反映材料的內(nèi)在性能的一個(gè)本質(zhì)指標(biāo)，但應(yīng)力狀態(tài)不同，屈服強(qiáng)度值也不同。我們通常所說(shuō)的材料的屈服強(qiáng)度一般是指在單向拉伸時(shí)的屈服強(qiáng)度。

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