扭力与力有关系吗?

扭矩与力的关系~

扭矩（Torque，也称为转矩）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

扭力（单位是“牛顿”）乘以力的作用臂长度（单位是“米”）就是扭矩（单位是“牛顿米”）。
转速是衡量一个旋转的物体的速度的，单位是“转/分钟”。这个和扭力和扭矩是没什么关系的。
但是，在汽车领域，表述发动机的输出功率时往往要注明发动机的转速，这是发动机的特性使然。
另外，在发动机转速一定时，变速箱输出的扭力，挂1档比挂5档要大，这是变速的结果（类似于固定力作用于不同的力臂），并不说明发动机的转速和扭矩有什么关系。
功率=扭矩X转速XK
K是一个常数，对于每一款发动机来说，这个常数的数值是固定的，同发动机的汽缸形式、曲轴的长度和角度等有关系。不同的发动机这个常数不同。
再说一说扭矩。简单的说，扭矩实际上就是发动机能输出多大的牵引力。一般来说，排气量越大输出的扭矩越大，因为在一个冲程内它消耗了更多的燃料。柴油发动机和涡轮增压发动机的扭矩往往更大，是因为压缩比高，同等汽缸容积内可以燃烧更多的混合气，燃烧效率也更高。这就是为什么2.0的帕萨特扭矩比1.8的更高——虽然这个2.0发动机的最大功率小，后面要解释。
上面说到，功率不但和扭矩有关系，还同转速有关系。这就可以解释为什么扭矩上升到一定数值的时候反而会下降了。
假设一款发动机在1000转的时候扭矩是100，功率是50。然后增加转速。当转速增加到2000的时候，扭矩如果还是100，那么功率就是100。在增加转速到4000，但是这时候功率只上升到了150，那么扭矩就下降到了75。

汽车驱动理论
马力与扭力哪一项最能具体代表车辆性能？有人说「起步靠扭力，加 速靠马力」，也有人说「马力大代表极速高，扭力大代表加速好」，其实这些都是片段的错误解释，其实车辆的前进一定是靠引擎所发挥 的扭力，所谓的「扭力」在物理学上应称为「扭矩」，因为以讹传讹的结果，大家都说成「扭力」，也就从此流传下来，为导正视听，
本文以下皆称为「扭矩」。

扭矩的观念从小学时候的「杠杆原理」就说明过了，定义是「垂直方向的力乘上与旋转中心的距离」，公制单位为牛顿-米(N-m)，除以重力加速度 9.8m/sec2之后，单位可换算成国人熟悉的公斤-米(kg-m)。英制单位则 为磅-呎(lb-ft)，在美国车的型录上较为常见，若要转换成公制，只要将lb-ft的数字除以7.22即可。

汽车驱动力的计算方式：

将扭矩除以车轮半径即可由引擎马力－扭力输出曲线图可发现，在每一个转速下都有一个相对的 扭矩数值，这些数值要如何转换成实际推动汽车的力量呢？答案很简单，就是「除以一个长度」，便可获得「力」的数据。举例而言，一 部1.6升的引擎大约可发挥15.0kg-m的最大扭力，此时若直接连上185/ 60R14尺寸的轮胎，半径约为41公分，则经由车轮所发挥的推进力量为15/0.41=36.6公斤的力量(事实上公斤并不是力量的单位，而是重量的单位，须乘以重力加速度9.8m/sec2才是力的标准单位「牛顿」)。

36公斤的力量怎么推动一公吨的车重呢？而且动辄数千转的引擎转速更不可能恰好成为轮胎转速，否则车子不就飞起来了？幸好聪明的人类发明了「齿轮」，利用不同大小的齿轮相连搭配，可以将旋转的速度降低，同时将扭矩放大。由于齿轮的圆周比就是半径比，因此从小齿轮传递动力至大齿轮时，转动的速度降低的比率以及扭矩放大的倍数，都恰好等于两齿轮的齿数比例，这个比例就是所谓的「齿轮比」。

举例说明，以小齿轮带动大齿轮，假设小齿轮的齿数为15齿，大齿轮的齿数为45齿。
当小齿轮以3000rpm的转速旋转，而扭矩为20kg-m时，传递至大齿轮的转速便降低了1/3，变成1000rpm；但是扭矩反而放大三倍，成为60kg-m。这就是引擎扭矩经由变速箱可降低转速并放大扭矩的基本原理。

在汽车上，引擎输出至轮胎为止共经过两次扭矩的放大，第一次由变 速箱的档位作用而产生，第二次则导因于最终齿轮比（或称最终传动 比）。扭矩的总放大倍率就是变速箱齿比与最终齿轮比的相乘倍数。举例来说，手排六代喜美的一档齿轮比为3.250，最终齿轮比为4.058，而引擎的最大扭矩为14.6kgm/5500rpm，于是我们可以算出第一档的最 大扭矩经过放大后为14.6×3.250×4.058=192.55kgm，比原引擎放大了13倍。此时再除以轮胎半径约0.41m，即可获得推力约为470公斤。然而上述的数值并不是实际的推力，毕竟机械传输的过程中必定有磨 耗损失，因此必须将机械效率的因素考虑在内。

论及机械效率，每经过一个齿轮传输，都会产生一次动力损耗，手排变速箱的机械效率约在95%左右，自排变速箱较惨，约剩88%左右，而传动轴的万向接头 效率约为98%，各位自己乘乘看就知道实际的推力还剩多少。整体而 言，汽车的驱动力可由下列公式计算：

扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率
驱动力= ————————————————————
轮胎半径（单位为公尺）

马力亦非「力」乃「功率」的一种
了解如何将扭矩经由变速箱的齿比放大成为实际推力之后，接着可以研究什么叫做「马力」。马力其实也不是一种「力」，而是一种功率 (Power)的单位，定义为单位时间内所能做「功」的大小。尽管如此，我们不得不继续使用「马力」这个名字，毕竟已经用太久了，讲「功率」恐怕没几个消费者听得懂？

功率是由扭矩计算出来的，而计算的公式相当简单：功率(W)＝2π× 扭矩(N-m)×转速(rpm)/60，简化计算后成为：功率(kW)=扭矩(N-m) ×转速(rpm)/9549，详细的推导请参看方块文章。然而功率kW要如何 转换成大家常见的「马力」呢，这又有一段故事得讲。
英制或公制？
1PS=735W；1hp=746W
马力定义竟然不一样！

谈到引擎的马力，相信不少人会直觉地想到什么DIN、SAE、EEC、JIS等等不同测试标准，到底这些标准的差异在哪儿，以后有空再研究；有点夸张的是由于英制与公制的不同，对「马力」的定义基本上就不一样。英制的马力(hp)定义为：一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英呎(ft)，相乘之后等于33,000ft-lb/min；而公制的马力(PS)定义则为一匹马于一分钟内将75公斤的物体拉动60公尺，相乘之后等于4500kg-m/min。经过单位换算，(1lb=0.454kg;1ft=30.48cm)竟然发现1hp=4566kg-m/min，与公制的1PS=4500kg-m有些许差异，而如果以功率W(1W=1Nm/sec= 9.8kgm/sec)来换算的话，可得1hp=746W;1PS=735W两项不一样的结果。
同样是「马力」，英制马 力与公制马力的定义竟然不一样！难道英国马比较「有力」吗？

到底世界上为什么会有英制与公制的分别，就好像为什么有的汽车是右驾，有的却是左驾一样，是人类永远难以协调的差异点。若以大家 比较熟悉的几个测试标准来看，德国的DIN与欧洲共同体的新标准 EEC还有日本的JIS是以公制的PS为马力单位，而SAE使用的是英制的 hp为单位，但为了避免复杂，本刊一率将马力的单位标示为hp。近来，越来越多的原厂数据已改提供绝对无争议的KW作为引擎输出的功率数值。

不过话说回来，1PS与1hp之间的差异仅1.5%，每一百匹马力差1.5匹，差异并不大。一般房车的马力多半仅在200匹马力以下，两者由于定义的差异也仅3匹马力左右，因此如果您真要「马马计较」，就把SAE 标准的数据多个1.5%吧！不过SAE、JIS、DIN、EEC各种测试标准之 间亦有些许差异，这个老问题已经争论过很多次了，单位之间不能真正划上等号，然而在差别不怎么多的情况之下，就当作相同吧！因此 管他是PS或hp，都差不多可以视为相等。

终于可以做结论了！将上述获得的马力与功率换算方式代入功率与扭矩的换算公式，并且将扭矩的单位换算为大家熟悉的kg-m之后，可得下列结果：
英制马力hp=扭力(kg-m)×引擎转速(rpm)／727
公制马力PS =扭力(kg-m)×引擎转速(rpm)／716

知道这些公式之后有什么用呢？从「马力hp=扭力×转速/727」看来， 如果能增加引擎转速，扭力不变的情况下，便能增加马力。例如若能 将转速从6000rpm增加到8000rpm，等于增加了33%，但因为凸轮轴的 限制使得8000rpm时的扭力下降了10%，则仍能使马力增加19.7%，这 说明了时下改装计算机的为何能在解除断油后大幅增加马力。
所以不要被「增加？？匹马力」的广告所著魔。

让我们从另外一个角度来想：如果在同样的转速下，增加20匹马力，代表能增加多少推力呢？以最大扭力点发挥于5000rpm的情况下，将公式稍微变换一下，可发现增加的扭力=20hp×727／ 5000rpm=2.9kgm。再将这个结果代入汽车驱动力的公式，同样以喜美 的一档计算，2.9×3.250×4.058/0.41=93公斤。对于一吨重的车身而言，影响似乎也不怎么大；再者如果相差5匹马力的话，推力更仅增加23公斤，可见相差5匹马力，根本也没差多少，所以能「增加5匹马力」的产品，到底应该花多少钱去改装，您自个儿会拿捏了吧？

大马力决定真性能！
到底大马力的车子跑得快，还是大扭力的车子跑得快？从公式可以知 道大马力的原因是「高转速的时候仍保有高扭力数值」，也就是说要 有大马力，不只是低转速的扭力要好，连高转速的扭力都得继续维持 ，这表示扭力与马力的争论根本是多余的，只要能做到高马力，除了表示各转速区域的扭力都很大之外，更代表材料技术的优越性，将活塞、进排气阀门的材质与重量予以强化与轻量化，才能将引擎转速提高。

扭矩与功率的换算公式推导
假设一圆的半径为r(单位为m)，扭矩为T(单位为N-m)，则圆周上切线 方向的力F=T/r，由于功率的定义为「每秒钟所作的功」，对于圆周?动而言，每旋转一圈所作的功为：F×圆周总长2πr 将F=T/r代入计算，每一圈所作的功Work=F×2πr=(T/r)×2πr=2πT
再乘上引擎转速rpm就是每分钟所作的功，但功率P的单位是N-m/sec ，所以需除以60，转换成每秒所作的功。代入公式：P=T2πrpm/60，将常数整理后，则可得P(kW)=Trpm/9545。

由上文可见，一台车的动力由发动机传输到车轮，需要经过多组齿轮因此有所损耗，如果德制马力测的是传递到车轮上的动力，那么同样发动机用在不同车型上的动力输出应该不同，试拿bmw330和bmw530做比较，其功率均是225hp/5900rpm；结论，要么bmw在数据上造假，要么它测的是发动机输出净值。

先从最基本的观念开始。一般我们所习称的扭力并非力的单位，而是指做功的能力。常见的扭力标示单位有kg-m、lb-ft、Nm三种。从字面上笼统地来看，kg-m正是指将1公斤重的物体举高1公尺的能力。而力的单位是牛顿N，我们把能使一千克质量的物体产生1米每秒的加速度所需的力称为1牛顿。所以从扭力和力的单位上看，他们说的根本不是一回事。同样的，马力也不是力的单位，而是功率的单位，那是指单位时间内做功的大小，而不是如同字面上的意义是一个力的单位。

扭力是什么？马力是什么？关系？
http://zhidao.baidu.com/question/12047888.html?si=8

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句容市15929178612： 扭矩与力的关系 - ？
旁涛鸡血：[答案] 扭矩(Torque,也称为转矩)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

句容市15929178612： 机身的扭矩是由什么载荷引起的 - ？
旁涛鸡血： 扭矩和载荷的关系为: 二者没有明显的关系. 扭矩是力矩的一种,指的是物体相对于中轴的转动惯量.扭矩=力x力臂. 而载荷则是力的一种,指的是物体所能承受的最大的压力、拉力或者弹力.

句容市15929178612： 扭力是什么意思? - ？
旁涛鸡血： 汽车扭力 在我们看到汽车的性能资料时,除了会注意到马力的大小之外,还有一个值得注意的性能就是扭力的大小.扭力为引擎在运转速时所输出的扭矩,讲白一点,就是引擎的出力.扭矩或扭力是针对旋转运动的物体说的,因为引擎的驱动力...

句容市15929178612： 扭力大加速就快吗 - ？
旁涛鸡血： 扭力大可以帮助你在起步时获得更大的加速度,在弯道及坡道上都有优势;与扭力相对的既是马力,马力越大,急速越大,但却会丧失引擎在低转速区的动力;不过并不绝对是这样,也和不同的车型有关~所以要找到平衡点才行!完美的答案请见本页的“相关问题”~

句容市15929178612： 汽车的扭力是指什么?为什么扭力越大汽车越好? - ？
旁涛鸡血： 我们来看一下什么是扭矩.扭矩也叫做转矩.是单位长度力臂,绕轴心旋转,而另一头施加与力臂方向垂直的力. 这看起来生涩难懂,但我们可以举例说明:我们拧轮胎螺丝需要用扳手,我们在扳手的手柄上用力,那么施加在螺丝上的力道就叫做转矩. 转矩的单位是牛顿/每米.它的高低决定了车辆急加速能力的好坏,和起步的瞬间爆发是否有力.

句容市15929178612： 什么叫做扭力 扭力与扭矩是何关联? - ？
旁涛鸡血： 扭力是扭转物体使物体产生形变的力;扭矩定义是扭力乘上力矩的乘积,公制单位为牛顿米.扭力和扭矩肯定是正比的关系,扭力越大扭矩就越大.

句容市15929178612： 扭力和公斤之间有什么关系吗?换算的公式是什么? - ？
旁涛鸡血： 扭力与公斤之间没有直接的换算关系.扭力是描述物体受到的旋转力的物理量,单位通常为牛顿·米(N·m)或牛顿·米角(N·m·rad).而公斤是喊燃质量的单位,用于描述物体的重量,单位为千克虚渗谨(kg). 知识点定义来源&讲解...

句容市15929178612： 汽车的扭力是什么意思?谁能说的通俗一点? - ？
旁涛鸡血： 1 扭力大小既是指出力大小,当然扭力就与车辆的加速性有关,并且与爬坡、载重能力 (载重能力还牵涉底盘设定) 相关.不同的引擎设计,就会有不同的扭力输出特性,有些引擎是低转速扭力较大,有些高转速扭力较大,有些涡轮增压有全...

句容市15929178612： 请教丝杆滑块力的传动问题 - ？
旁涛鸡血： 丝杆产生更大推力,且能转动是有条件的.丝杆的柱形齿是螺旋线,其展开在一个平面内是一条斜线,斜线与水平面的夹角为螺旋线的升角.扭力产生推力的大小跟升角有关.类似于用斜锲抬升物体.

句容市15929178612： 发动机的马力,扭矩,动力什么关系 - ？
旁涛鸡血： 我们评价一个汽车的动力性,通常会用最大功率和最大扭矩的指标来评判 最大功率用来表示车辆的最好车速以及中后段加速能力 最大扭矩标示车辆起步加速能力,我们平常说某个车有劲儿,其实就是车辆的扭矩较大 马力的定义是单位时间内发动机的做功能力,所以马力跟功率有关系,马力越大功率也就越大了 希望我的回答能够帮助到您,祝您新春快乐