发动机: | 1.6L;100马力(ps) |
最大功率: | 81kw(110ps)/5800rpm |
最大扭矩: | 155N.m/3800rpm |
官方综合油耗 | 6.8L |
整备质量 | 1330kg |
功(英语:work),也叫机械功。如果一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,我们就说这个力对物体做了功。功是物理学中表示力对位移的累积的物理量。与机械能相似的是,功也是标量
功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积。
W=FScosa 其中F表示力,S表示位移,而a是力的方向与位移方向之间的夹角。在研究汽车发动机活塞做功时,主要讨论F和S对W的影响。
功的单位为焦耳(J)。焦耳被定义为用1牛顿的力对一物体使其发生1米的位移所做的机械功的大小。量纲相同的单位牛·米有时也使用,但是一般牛·米用于力矩,使其跟功和能区别开。
一个物体对外做了多少功,它就减少了多少能量。反之,外界对一个物体做了多少功,这个物体的能量就增加了多少。(功与能单位相同)
功率可分为电功率,力的功率等。故计算公式也有所不同。
功率电功率计算公式:P=W/t =UI; 在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I2R=(U2)/R
在动力学中:功率计算公式:1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosα(瞬时功率) 因为W=F(F力)×S(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·v:P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)
W=Fscosα (初中阶段,力方向与位移方向的夹角为0,即α=0°,cos0°=1,所以W=Fs)
公式中的P表示功率,单位是“瓦特”,简称“瓦”,符号是W。 W表示功。单位是“焦耳”,简称“焦”,符号是J。 T表示时间,单位是“秒”,符号是"s"。
1kW=1000W,用1秒做完1000焦耳的功,其功率就是1kw。日常生活中,我们常常把功率俗称为马力,单位是匹,就像将扭矩称为扭力一样。
1 N=1 kg·m/s²
马力是工程技术上常用的一种计量功率的单位。一般是指米制马力而不是英制马力。人为约定1米制马力等于每秒钟把75公斤重的物体提高1米所作的功。
1米制马力=75千克力·米/秒=735瓦特。
1KW=102.0408163265306千克力·米/秒
horsepower/hp(英制马力).
如果你可以负重10公斤,并以13.3秒的时间跑完100米(每秒钟跑7.5米的速度),你就算具备1马力的功率。
● 扭矩和功率的关系
通过P=F·s/t这个公式我们已经能够得出扭矩和功率的关系了,这个公式中的F就是力,简单说就是扭矩,s/t可理解为转速,所以功率就是扭矩和转速的乘积。
功率与扭矩的换算公式
功率与扭矩之间有着相当紧密的联系,功率的具体数值也是由扭矩得来的。让我们回到中学时期,一起来进行公式的推到。
1)W=F·s做工需要具备两个条件,力以及沿着力的方向发生位移。
2)P=W/t功率是单位时间内做的功。
3)将公式1代入2中得到:P=F·s/t,P就是功率,F就是作用力、也就是扭矩,s/t则可以理解为转速。
结果即是功率等于扭矩和转速(曲轴角速度)的乘积。
而计算的公式却相当简单:功率(W)﹦扭矩(N·m)×转速(rpm)×2π/60,简化计算后成为:功率(kW)=扭矩(N·m) ×转速(rpm)/9549。
功率就是表示物体做功快慢的物理量,物理学里功率P=功W/时间t,单位是瓦w。
用1秒做完1000焦耳的功,其功率就是1kw。日常生活中,我们常常把功率俗称为马力,单位是匹,就像将扭矩称为扭力一样。在汽车上边,最大的做功机器就是引擎,引擎的功率是由扭矩计算出来的。
焦耳就热量(heat)的公制单位,简称“焦”,是为了纪念英国著名物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳而创立的。
1841年,英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q(称为焦耳热)与电流 I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比,这个规律叫焦耳定律。
采用国际单位制,其表达式为Q=I^2xRt或热功率P=I^2xR其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
焦耳定律是设计电照明,电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。
焦耳定律在串联电路中的运用: 在串联电路中,电流是相等的,则电阻越大时,产生的热越多.
焦耳定律在并联电路中的运用: 在并联电路中,电压是相等的,通过变形公式,W=Q=PT=U2/RT.当U定时,R越大则Q越小.
需要注明的是,焦耳定律与电功公式W=UIt只适用于纯电阻电路,即只有在像电热器这样的电路中才可用Q=W=UIt=I^2Rt=U^2t/R。
千瓦·时或千瓦小时(符号:kW·h;常简称为度)是一个能量量度单位,表示一件功率为一千瓦的电器在使用一小时之后所消耗的能量。
“千瓦‧时”这个单位主要用于量度电力,因为“千瓦‧时”比焦耳更容易被大众了解,并更易转化为电器使用时数。另一方面,焦耳相对“千瓦‧时”的单位量度太小,较不方便计算,而中国大陆亦有公共机构在收费单上使用“兆瓦·时”来代替“千瓦‧时”。在中文里,"千瓦"有时被写为瓩。
1kW·h = 3,600,000 焦耳= 3.6 百万焦耳(台湾)= 3.6 兆焦耳(中国大陆)
另外有比千瓦·时次一级的单位,为瓦·时(符号:W·h,在商品描述里为Whr) ,是“千瓦·时”的千分之一,一般有六枚电芯的笔电电池所储存的能量约为56 Whr。
对于日常来说,1千瓦时即1度。
而电功率是用来表示消耗电能的快慢(电功率单位是瓦 或 焦耳/秒。也常用 瓩=千瓦)。有功功率在公式中用大写P表示。
1千瓦时的物理意义是:功率为1kW的电器,工作1小时所消耗的电能(或说工作1小时所做的功)
电功率的公式:P=W/t (公式中的t表示时间,基本单位为秒-s,也常用单位小时-h来作计算)电功率的测量公式:P=UI (公式中的U表示电压,基本单位为伏特-V;大写I表示电流,基本单位为安培-A)
根据欧姆定律:U=IR (公式中的R表示电阻,基本单位为欧姆-Ω) 因此,电功率的公式还可以变式为: P=I*I*R (用在串联电路时较方便) 或: P=U*U/R(用在并联电路较方便)
W=I*U*t 计算电功的公式,适用于任何电路。
率(w)=2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)*10/60,简化计算后成为:功率(kw)=扭矩(Nm) ×转速(rpm)/9549。
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33,000lb-ft/min;而公制的马力(ps)定义则为一匹马于一分钟内将75kg的物体拉动60米,相乘之后等于4500kgm/min。经过单位换算,(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然发现1hp=4566kgm/min,与公制的1ps=4500kgm/min有些许差异,而如果以瓦作单位(1w=1Nm/sec=0.102kgm/sec)来换算的话,可得1hp=746w;1ps=735w,两项不一样的结果,相差1.5%左右。
扭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,此外我们还可以看见kgm、lb-ft这样的扭矩单位,由于G=mg,当g=9.8的时候,1kg=9.8N,所以1kgm=9.8Nm,而磅尺lb-ft则是英制的扭矩单位,1lb=0.4536kg;1ft=0.3048m,可以算出1lb-ft=0.13826kgm。在人们日常表达里,扭矩常常被称为扭力(在物理学中这是2个不同的概念)。现在我们举个例子:8代Civic 1.8的扭矩为173.5Nm@4300rpm,表示引擎在4300转/分时的输出扭矩为173.5Nm,那173.5N的力量怎么能使1吨多的汽车跑起来呢?其实引擎发出的扭矩要经过放大(代价就是同时将转速降低)这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大(或在超比挡时缩小)再传到终传(尾牙)里作进一步的放大(同时转速进一步降低),最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比(齿轮的齿数比,本质就是齿轮的半径比)是3,尾牙为4,轮胎半径为0.3米,原扭矩是200Nm的话,最后在轮轴的扭力就变成200×3×4=2400Nm(设传动效率为100%)在除以轮胎半径0.3米后,轮胎与地面摩擦的部分就有2400Nm/0.3m=8000N的驱动力,这就足以驱动汽车了。
若论及机械效率,每经过一个齿轮传输,都会产生一次动力损耗,手动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,而传动轴的万向节效率约为98%。
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
扭矩也好、功率也好,其实都是引擎因燃烧汽(柴)油与空气的混合物、将化学能转变为热能、再转变为动能所发出的力道。既然指的是同一具引擎,那怎么可能发出二种力道呢?对的,一具引擎只会发出一种力道,扭矩也好、功率也罢,都只是我们解释的角度。也就是对引擎发出之力道运用方式的不同所产生的不同解释,如此而已。
为什么对同一股力道,会要有二种不同的解释呢?答案是当运用的场合不同时,力道的表现方式和大小就会有所不同,而这,就是扭矩与功率的差别。幻想一下,如果站在您面前的,是体重超过300磅的美国职篮NBA高手“奥尼尔”,他就像是一座小山般地耸立在您面前,而您所负责的工作是要推动他、让他开步走!这时候,您所需要的是什么?对了,就是扭矩,要让“奥尼尔”开步走,您一来必须克服他那300多磅体重所产生的“最大静摩擦”,才能让他动起来;二来您在推他时,本身也毫无因运动惯性所产生的动能,因此所能仰仗的力量,就等于是引擎从怠速运转、开始加速的“低速扭矩”。
接著,您再继 续幻想,如果奥尼尔已经跑动起来,而且是接近禁区、已经到了可以跨步上篮的这个阶段,这时候,如果您跟得上他的脚步,是不是只需要在他背后轻轻一推、奥尼尔就可以用更快的速度飞身上篮了呢?这时候,您施予奥尼尔身上的力道是什么?“高速扭矩”,恭喜您,答对了!而您再想一想,拼尽了吃奶的力道,好不容易才把奥尼尔推动一小步的力道,和轻轻推一把、就可以让300多磅的巨人飞身上篮的力道,难道不是同一个您所发出来的吗? 为何会有如此的差异呢?关键就在“惯性”二个字上,当一样物体要从静止被推动的时候,依据“静者恒静、动者恒动”的牛顿运动定律,绝对要极大的能量,因此,唯有低速扭矩强大的引擎才能产生轻快的起步加速,这,也就是为什么赛车、超级跑车,统统都得采用“轻量化车身搭配大排气量引擎”这种组合的道理。扭矩的功能就是展现在起步加速的时候。
155N的力量怎么能使1.5吨的汽车跑起来呢?
发动机: 1.6L;100马力(ps)
最大功率: 81kw(110ps)/5800rpm
最大扭矩: 155N·m/3800rpm
引擎发出的扭矩要经过变速箱(如1挡齿比是3)、终传(如齿比是4)和轮胎(如半径0.3米)放大3*4/0.3=40倍,代价就是同时将转速降低。
一般情况下,汽车与地面的动摩擦因数为0.1,也就是说如果汽车不挂档,一辆车的重量大约是正好能推动它的力量的10倍.而最大静摩擦因数一般为0.7左右,也就是说如果是挂档的或者刹车时一辆车的重量大约是正好能推动它的力量的1.5倍左右.
小车起动收到3个力,一个驱动力(F),一个重力(N),另一个就是摩擦力(f).驱动力至少大于滑动摩擦力F =μN=μmg ,式中的m为质量,g为重力
加速度一般为9.8N/kg,μ叫动摩擦因数,也叫滑动摩擦系数,它只跟材料、接触面粗糙程度有关,跟接触面积无关;
功W=F·s(力以及沿着力的方向发生位移,单位是焦,1牛顿的力对一物体使其发生1米的位移)
功率P=W/t(单位时间(秒)内做的功,可分为电功率、力的功率,计算公式也有所不同,单位是瓦。)
功率P=F·s/t,P就是功率,F就是作用力、也就是扭矩,s/t则可以理解为转速。
功率(W)﹦扭矩(N·m)×转速(rpm)×2π/60
简化计算后成为:功率(kW)=扭矩(N·m) ×转速(rpm)/9549。
功率(kW)=155*3800/9549=61.68kW=83.92ps
人为约定1米制马力horsepower等于每秒钟把75公斤重的物体提高1米所作的功。
1米制马力(匹)=75千克力·米/秒=735瓦特。
如果你可以负重10公斤,并以13.3秒的时间跑完100米(每秒钟跑7.5米的速度),你就算具备1马力的功率。
1KW=102.04千克力·米/秒
力的单位是N:1 N=1 kg·m/s²
重力加速度(Gravitational acceleration)是一个物体受重力作用的情况下所具有的加速度。也叫自由落体加速度,用g表示。方向竖直向下
,通常指地面附近物体受地球引力作用在真空中下落的加速度,记为g=9.8米/秒的二次方。
1公斤力指的是1千克的物体所受的重力(即9.8N)。所以1千克力=9.8牛顿。公斤力的符号为:kgf、kg。