[扫盲贴]解读功率（马力）与扭矩

[内拉祖里]

扭矩和功率是一对相互关联的物理度量，是发动机素质的表现。

horsepower = (torque * rpm)/5252
注:
1. rpm: revs per minute，发动机的每分钟转速
2. 公式中torque 的单位是磅*英尺，是美英制。其公制是牛顿*米
3. 公式中horsepower的单位是马力，是美英制。其公制是千瓦
4. 5252是常数，是由马力的定义及圆周运动决定的。

How do you convert engine torque to horsepower?

Have you ever looked at the specs of an engine in a magazine and seen something like "this engine makes 300 pound-feet of torque at 4,000 RPM," and wondered how much power that was? How much horsepower are we talking about here? You can calculate how many foot-pounds of horsepower this engine produces using a common equation:

(Torque x Engine speed) / 5,252 = Horsepower
The engine that makes 300 pound-feet of torque at 4,000 RPM produces [(300 x 4,000) / 5,252] 228 horsepower at 4,000 RPM. But where does the number 5,252 come from?
To get from pound-feet of torque to horsepower, you need to go through a few conversions. The number 5,252 is the result of lumping several different conversion factors together into one number.
First, 1 horsepower is defined as 550 foot-pounds per second (read How Horsepower Works to find out how they got that number). The units of torque are pound-feet. So to get from torque to horsepower, you need the "per second" term. You get that by multiplying the torque by the engine speed.
But engine speed is normally referred to in revolutions per minute (RPM). Since we want a "per second," we need to convert RPMs to "something per second." The seconds are easy -- we just divide by 60 to get from minutes to seconds. Now what we need is a dimensionless unit for revolutions: a radian. A radian is actually a ratio of the length of an arc divided by the length of a radius, so the units of length cancel out and you're left with a dimensionless measure.
You can think of a revolution as a measurement of an angle. One revolution is 360 degrees of a circle. Since the circumference of a circle is (2 x pi x radius), there are 2-pi radians in a revolution. To convert revolutions per minute to radians per second, you multiply RPM by (2-pi/60), which equals 0.10472 radians per second. This gives us the "per second" we need to calculate horsepower.
Let's put this all together. We need to get to horsepower, which is 550 foot-pounds per second, using torque (pound-feet) and engine speed (RPM). If we divide the 550 foot-pounds by the 0.10472 radians per second (engine speed), we get 550/0.10472, which equals 5,252.
So if you multiply torque (in pound-feet) by engine speed (in RPM) and divide the product by 5,252, RPM is converted to "radians per second" and you can get from torque to horsepower -- from "pound-feet" to "foot-pounds per second."

Here are some interesting links:

• How Horsepower Works
• How Force, Power, Torque and Energy Work
• How Car Engines Work
• How Rotary Engines Work

A. 扭矩：
车子加速能力的指标。在某个特定转速时，发动机输出的扭矩值反应了在那个特定转速下的汽车加速能力大小(就那一瞬间)；在特定转速范围内的扭矩曲线，则反映出在该转速范围内汽车加速能力的变化。可以说发动机的扭矩曲线就是用来描述车子加速能力的变化过程的。 汽车加速能力的强弱和发动机的扭矩曲线是完全对应的。所以当发动机的转速高于扭矩峰值的转速后，车速仍然在提高，但特征是车速提得没有在扭矩峰值时的转速那么快(每个时间单元内，速度增加得慢了) ，反应在时速表上就是速度升得慢了。

B. 功率：
学过中学物理的人都知道，功率表示单位时间做功的大小。但用于汽车的理解恐怕不够直观。其实从上面的公式我们可以这样去理解，功率表示发动机工作快慢，可以理解为是车子扭矩储量的指标，也可以看作是发动机的后劲的指标。离开转速说功率是没有意义的。此外，要特别注意，不管功率有多大，她在功率峰值时产生的扭矩永远小于在扭矩峰值时的扭矩。

把公式倒过来看看也行：torque = (Horsepower * 5252)/rpm

什么意思呢？这样来理解：如果我们有完全相同的甲乙两车。我们改装了乙车，得到的结果仅仅是功率提升，其他一切一切的，包括gear box，torque 甚至Torque peak , horsepower peak 发生时的发动机转速都维持和甲车相同的原状。那么改装后的乙车就会跑得更快了。 其情形是这样的: 假设乙车的torque peak发生的引擎转速和甲车相同。Horsepower发生的引擎转速，也和甲车相同。两车赛跑。当发动机转起来一直到torque peak的转速时，两车的加速是相同的(单位时间内，速度变化相同)，在实际距离上谁也不比谁多跑一毫米，在实际速度上，速度表的读数谁也不比谁高出一丁点儿。 可是当两车过了torque peak后，改装后的乙车由于功率大些，所以扭矩也大些，这是可以通过公式2证明的。所以，乙车此时加速度大于甲车(单位时间内，速度变化更 快) 。反应在距离上，乙车比甲车多跑了些路程；反应在速度表上，就是乙车的速度指针还在迅速上杨，甲车的速度指针也在上杨，却没有乙车那么快(单位时间内，速度变化较小). 于是乙车就超到前面去了。当然这一切都是在甲乙两车的发动机同时到达torque peak 的转速后发生的。甲车功率小，扭矩一旦过了峰值后，下降飞快；乙车功率大，扭矩过了峰值后下降较慢，显示出很强的后劲，和很强的中高段加速性。

总结

A. 扭矩线是描述汽车加速能力的图表。发动机转到的扭矩峰值的转速时，车子的加速最快。这之后那怕就是到功率峰值，扭矩都是一直在下降。大功率的好处是让扭矩值掉得慢些，也有人会形容是扭矩线比较平坦(在扭矩峰值之后) ，越平越好。

B. 扭矩峰值转速和功率峰值转速间的转速差越大，并且功率值越大，车子就越好玩， 因为你能保持在同一档的加速时间也会越长。对一般的生活用车，扭矩的峰值和功率峰值中间有一千转你不用换档，是让你玩的。 对一般的运动车，可以爽两千转。

C. 平时我们说车子反应灵敏，或者是脆(Crisp), 都是指车的扭矩大。可是发动机的设计，调高功率，扭矩就只好下降，反之亦然。这点在小排量的车上尤其明显。如果两者都想兼顾，那就只好提高转速了。对多数厂家来说，当扭矩功率不可得兼，通常是舍功率而取扭矩。因为所谓大功率无非就是高转扭矩大。好处是有，但缺点更让人头痛，油耗，噪音，引擎磨损是多数消费者所讨厌的。 在这点上Honda的老Civic可以作例子，其产生的扭矩虽小，但通过拉高转，使其获得较大的功率输出，这样车子加速不快，但是功率大，使之能保持较长的加速时间，当然这种车只能作得很轻，并且让发动机保持高转，才能取得开得快的效果。在比如Ford Falcon，4.0发动机功率只有170kw左右，升功率甚至低于50kw. 很可怜!, 但是扭矩能到380Nm左右。这样的车加速能力强(单位时间内，速度变化很快) ，可是功率较小(扭矩储量小，形像地说) ，后劲不大，无法把速度提得更高。这也是为什么平时大家说功率小，极速不高的原因，其实就是功率小导致扭矩小，扭矩小导致无法持续提速。

D. 对NA发动机而言，扭矩的衡量标准是: 以发动机的单位升乘以100，如果扭矩值(单位Nm)是这个值的90%以下，那么是偏低，90%-99%之间的属于及格，现在的车觉大多数都落在此区间内。100%的肯定是高档货，大于100%的屈指可数(BMW M)。 一般普通生活用车（汽油机）的升功率大概是50kw/liter（现在很多都奔55去了），要是到60话，那是可以在买菜回来的路上找几个软柿子捏捏了，能到70的车，基本上就得指望傍大款或富婆了，80以上的东东对于绝大多数人来说就只能在电脑桌布上看看了。。。。。