马力vs转矩-转矩对马力可以计算吗?

马力vs转矩-转矩对马力可以计算吗?
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简介

在本文中,我将尝试说明这是魔法还是巧合。我们将通过一个例子来做到这一点,但首先让我们回顾一下有关扭矩和马力的一些基本知识。

转矩

我们通常所说的“拉力”指的是重型牵引,可以测量和定义的扭矩实际上是两个相等的力,它们在彼此距离的相反方向上作用,产生扭转力,试图转动一个物体,如螺丝钉、轴或轮子。扭矩是用距离单位来测量的,如磅-英尺(磅英尺)和N-m(牛顿米),由扭矩计和测功机等工具和仪器测量。

力矩具有功和能的性质。转矩在旋转运动中的作用就像力在平动运动中的作用一样。在旋转运动中,需要扭矩来产生阻力力矩,如摩擦力、阻力和惯性,并在加速到所需的速度时,以保持该速度。所需扭矩的大小等于阻力和加速力矩的总和。

功率和马力

功率是机器或系统做功的能力。功率是按单位时间内的距离计算的力做功的速率,单位如磅-英尺/分钟(英尺磅/分钟)或N-m/秒(牛顿米每秒,也称为瓦特)。

有几个测量功率的单位叫做马力,例如机械功率帝国马力米制马力皇家汽车俱乐部(RAC)马力,或英国税马力,etc_。_这些单元的值略有不同,在735.5到750瓦之间变化。

在旋转运动中,功率由测量的扭矩和rpm计算。在发动机中,动力是由旋转轴提供的,在任何转速下,旋转轴对负载施加一定的扭矩。

扭矩与功率

扭矩功率图表显示了不同发动机转速下功率和扭矩的变化。考虑到下表(点击放大)中的信息,以测量的速度和扭矩为例,从而计算出发动机的功率,我们可以很容易地看到两个扭矩功率图的比较结果,一个是扭矩单位为lb-ft,功率单位为马力,另一个是扭矩单位为N-m,功率单位为Kw。

考虑到扭矩和功率曲线相交的点,我们可以看到,当扭矩以lb-ft为单位,功率以马力为单位时,交叉点的速度(RPM)与扭矩以N-m为单位,功率以Kw为单位时不同。这导致我们提出了一个问题:功率和扭矩曲线真的相交吗?

答案是“肯定不是”,因为两条曲线在垂直尺度上的明显交叉点具有两种不同的性质。扭矩是功和能量性质,马力是功率(单位时间的功)性质。

因此,扭矩和马力曲线的明显交叉点并没有什么神奇之处,但仍有一些事实可以从在同一图表上绘制这两条曲线中了解到。

PT1

PT2

从扭矩-马力图表中可以了解到的事实

通过研究扭矩-马力曲线可以了解到的事实包括:

  • 扭矩和马力峰值不会在最大转速时出现。对原因的调查在过去导致了研究项目,在未来可能会导致同样的结果。可以说,随着发动机转速的增加,一些负面因素变得更加有效,并降低产生的扭矩和马力。这些因素之一是,在较高的发动机转速下,进气阀没有足够的时间来吸入足够的空气和/或燃料来增加或维持马力和扭矩。
  • 扭矩峰值出现在转速比功率峰值低得多的时候。换句话说,扭矩峰值远低于功率峰值。
  • 在任何尺度的扭矩功率图绘制,曲线的形状保持不变,只是他们的比例位置变化。

扭矩和功率与RPM的关系可以从不同的角度考虑,包括特定的油耗(单位发电消耗的燃料),扭矩或功率在发动机不同工况下(启动、加速、匀速、减速)的重要性,以及RPM的变化波段(宽波段如汽车发动机的RPM变化,窄波段如飞机的RPM几乎恒定或有限变化)。以上任何一种观点都有其具体的讨论。