纯干货！谈谈马力、扭矩和转速那点事

天天向左002

安安心心扫地

▎一，马力，扭矩，转速是什么？

马力是工程技术上面计量功率大小的一种单位。功率和马力是一回事，只是计量单位不同。功率的物理定义是指物体在单位时间内所做的功的多少。对于内燃机而言，我们可以把它理解为燃料在单位时间内所产生能量的多少。

因此，功率仅仅是一个描述做工快慢的物理量；在发动机上，转速的定义是指单位时间内发动机所转的圈数；扭矩在大家印象中应该是最抽象的一个参数，它在发动机上的定义是指曲轴端输出的力矩，力矩的大小决定汽车的加速度。

因此，扭矩是衡量发动机加速能力的物理量。我们可以理解为旋转转动的力矩。它们三者之间的关系是:马力（功率）=扭矩*转速/0.95。公式中0.95是一个修正值。

一般我们都会说马力等于扭矩和转速的乘积。经常会看到两台同等马力的发动机，一个可能转速很高，但是扭矩很小。比如汽油机。一个可能转速很低但是扭矩很大。比如柴油机。

▎二，直观理解怠速工况下扭矩控制技术

上面这样讲会很抽象，下面讲一个大家经常碰到的实际例子:挂上档，不踩油门，怠速的情况下车子会自己行驶，遇到缓坡发动机还会自己加油爬过这个缓坡，同时我们会看到发动机转速却并没明显的提高。

我们来捋一捋这个现象所包含的一些机理:

1）整个过程中我们始终没有踩油门，发动机爬坡的劲道却越来越大，而转速基本上却没有太大的变化。我们说发动机能够自己加油，加油就是为了增加爬坡时候发动机的扭矩。

根据前面介绍的扭矩*转速=马力（功率）的公式来看我们认为发动机遇到阻力可以自己增加马力（功率）。因为油耗和功率是同步的，所以发动机增加功率的同时油耗也会加大。

2）发动机电脑是通过轮上阻力增加引起的发动机转速下降来感知扭矩需要加大的。当然，如果坡道变小扭矩过大一定会有转速增加的趋势。

因为没有踩油门，所以电脑认为只要保持怠速就好，所以当轮上阻力矩变小的时候，电脑是会减少供油量的。这就是电控发动机的怠速扭矩控制技术，发动机电脑作为一个控制主体通过接收转速信号的变化去修正喷油量从而形成闭环控制。

3）怠速工况下发动机电脑额外加油的边界是发动机怠速设计外特性（怠速输出最大功率，因为转速不变的缘故所以此时的怠速最大功率其实就是怠速最大扭矩）。

如果轮上阻力继续增加超过发动机怠速最大设计输出功率（扭矩）的话，发动机转速就会下降，当发动机无法保持最小稳定转速（怠速）的话就会熄火。怠速最大功率输出是当前转速下允许的最小空燃比（混合气最浓）。

因为再增加供油量超过外特性边界的话可能会燃烧不完全，有冒烟的危险。所以发动机转速性能（包括各转速外特性）是由进气曲线决定的。

▎三，加油门的时候扭矩转速的变化

如果此时加油门则会出现两种情况:

一，因为已经在空燃比设计极限（空燃比最小，混合气最浓）而进气量却没有明显增加，发动机电脑已经不支持增加供油量了，即使猛踩油门转速也不会起来或者直接熄火。

二，随着油门踏板踩下的同时转速会提高（混合气还没有到达最浓），转速提高代表着进气量加大（因为低转速的时候增压器不介入，主要是发动机排量和转速决定了低速进气量），进气量加大的同时意味着可以继续踩下油门踏板加大供油。

加大的供油量可以继续提高扭矩或者提高转速，看起来多美好！一切向着良性循环在发展！这个时候意味着油门随加随有，人轻松车也不累。

但是，路况和人生一样总有一些起起伏伏。

假设此时又遇到一个大坡则又会出现以下情况:如果此时发动机转速是1500转/分钟，稳住油门爬坡也不减挡的话，当轮上阻力矩超过当前发动机输出扭矩的话发动机一定会掉转速。

（因为油门踏板没有往下踩，同时扭矩输出也没有明显增加）发动机转速降低的话功率输出部分实际上是下降的。发动机转速下降到某个点之后，这个时候我们在加油的时候会发现油门踏板没有反应或者反应很慢，就意味着开始憋车了！

也意味着发动机一直在超浓的混合气状态下工作，直至电脑限制增加供油！需要说明的是:发动机转速下降车速也会下降，车速下降轮上阻力矩也会下降（坡道不再增加的情况下）当车速下降到和发动机输出扭矩相等的时候会有一个平衡点。

此时发动机会以最小空燃比工作（混合气最浓）。当然，如果此时扭矩输出不足以克服轮胎的阻力矩发动机转速会一直下降，直至熄火……

“你好像说的是憋车哦！”

其实上面就是分析的憋车工况！

▎总结

1）油门和发动机电脑共同决定了发动机扭矩输出的大小，怠速不踩油门的时候发动机会尽量维持怠速转速避免熄火，发动机电脑会额外供油。

2）当油门一定的时候随着负荷加大发动机扭矩输出不变而转速下降，意味着发动机功率输出会下降。所以，发动机的功率输出，其中既包括转速也包括扭矩。只有当扭矩超过当前轮上需要扭矩以后多余的功率才会转化成转速。

3）油门深度决定扭矩输出大小，当憋车大油门的时候转速并不高，实际上发动机功率输出却很大，只不过是我们看不见的扭矩输出而已。而功率输出是决定油耗的根本。同时，憋车状态下空燃比最小（混合气最浓），燃烧效率极差，油耗不大才怪了呢！

4）只有将扭矩更好的转化成车速才能更快的让我们到达目的地，所以，前面一直都没有说的是:该减档的时候一定要减档！（文/卡车之家特约作者：天天向左002）