汽车领域中如何计算扭矩

在汽车领域中，扭矩计算方法多样：

其中一种常见的计算公式为驱动力=扭矩×变速箱齿比×主减速器速比×机械效率÷轮胎半径。此外，旋转物体的扭矩计算公式为T=9550P/n，其中P为功率单位kW，n为转速单位r/min，扭矩单位为Nm。扭矩还等于力×力臂，比如在发动机中，燃料燃烧做功产生压力，驱使曲轴旋转时，要计算扭矩，需先确定曲轴旋转半径r和作用力大小。

在物理中，力矩等于力×力臂，在旋转状态下，扭矩被视为特殊的力矩，即力×旋转半径r。求力时，因功率P=W功÷时间t，W功=F力×距离s，因此P功率=F力×距离s/时间t，而距离s/时间t代表速度，此处指的是曲轴旋转的线速度，从而得出P功率=F力×V线速度。再由曲轴线速度V=曲轴角速度ω×曲轴旋转半径r，得出F力=P功率/角速度ω×曲轴旋转半径r，进而得出扭矩T=P功率/角速度ω。

在纯物理问题计算中，忽略摩擦力，力矩=力×半径。扭矩的公式符号为“M”，单位为牛顿米(Nm)，计算方法是将杠杆长度“r”乘以垂直作用力“F”。在电机中，计算扭矩的最简单公式是杠杆长度与垂直于杠杆施加的力F的矢量积，即M=r×F。

在一定排量情况下，小缸径长行程的气缸更注重扭矩发挥，转速不高，适用于重载车辆；大缸径短行程的气缸更注重动力输出，速度通常较高，适用于快速行驶车辆。功率与扭矩速度成正比，汽车的驱动力由扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率÷轮胎半径公式计算，单位为米。

1kgm=9.8Nm，1lb-ft=0.13826kgm，1lb-ft=1.355Nm。在排量一定的情况下，缸径小，行程长的汽缸较注重扭矩的发挥，转速都不太高，适用于需要大载荷的车辆；而缸径大，行程短的汽缸较注重功率的输出，转速通常较高，适用于快速行驶的车辆。简单来说，功率正比于扭矩×转速。

计算为什么引擎的功率能由扭矩计算出来？功率P=功W÷时间t，功W=力F×距离s，所以，P=F×s/t=F×速度v，这里的v是线速度，而在引擎里，曲轴的线速度=曲轴的角速度ω×曲轴半径r，代入上式得：功率P=力F×半径r×角速度ω；而力F×半径r=扭矩，得出：功率P=扭矩×角速度ω，所以引擎的功率能从扭矩和转速中算出来。角速度的单位是弧度/秒，在弧度制中一个π代表180度。