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1、发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩单位有效扭矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。一般来说，在排量一定的情况下，缸径小，行程长的汽缸较注重扭关键词：管状电机,扭矩,扭矩传感器计,直流电机,马达扭矩变频器摘 要：扭矩是使物体发生转动的力。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大。标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速，额定功率一般要小于最大功率减速机马达 马达 扭矩是使物体发生转动的力。发动机的扭矩就是指发动机从曲轴端输出的力矩。在功率固定的条件下它与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，扭矩传感器安装方式反映了汽车在一定范围内的负载能力
2、。松下马达 扭矩传感器安装方式扭矩和功率一样，是汽车发动机的主要指数之一，它反映在汽车性能上，包括加速度、爬坡能力以及悬挂等。它的准确定义是：活塞在汽缸里的往复运动，往复一次做有一定的功，它的单位是牛顿。在每个单位距离所做的功就是扭矩了。是这样的，扭矩是衡量一个汽车发动机好坏的重要标准，一辆车扭矩的大小与发动机的功率成正比。举个通俗的例子，比如，像人的身体在运动时一样，功率就像是身体的耐久度，而扭矩是身体的爆发力。对于家用轿车而言，扭矩越大加速性越好；对于越野车，扭矩越大其爬坡度越大；对于货车而言，扭矩越大车拉的重量越大。在排量相同的情况下，扭矩越大说明发动机越好。在开车的时候就会感觉车子随心
3、所欲，想加速就可加速，“贴背感”很好。现在评价一款车有一个重要数据，就是该车在 0100 公里小时的加速时间。而这个加速时间就取决于汽车发动机的扭矩。一般来讲，扭矩的最高指数在汽车 20004000分的转速下能够达到，就说明这款车的发动机工艺较好，力量也好。有些汽车在 5000分的转速左右才达到该车扭矩的最高指数，这说明“力量”就不是此车所长。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，1kg9.8N，所以 1kgm9.8Nm，而磅尺 lb-ft 则是英制的扭矩单位，1lb
4、=0.4536kg;1ft=0.3048m，可以算出 1lb-ft0.13826kgm。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 173.5Nm4300rpm，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
5、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 200342400Nm（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/0.3m8000N 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%。整体而言，汽车的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 驱动力= 轮胎半径（单位：米）
6、小结：1kgm9.8Nm 1lb-ft0.13826kgm 1lb-ft1.355Nm 一般来说，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，转速都不会太高，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，适用于快跑的车辆。简单来说：功率 正比于 扭矩转速 补充一点：为什么引擎的功率能由扭矩计算出来呢？ 我们知道，功率 P功 W时间 t 功 W力 F距离 s 所以，PFs/tF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 曲轴半径 r，代入上式得：功率 P力 F半径 r角速度 ； 而 力 F半径 r扭矩 得出：功率 P扭矩角速
7、度 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，在弧度制中一个派代表 180 度一、“扭矩”和“功率”是表征发动机动力性能的重要指标 发动机通过飞轮对外输出的扭矩称为有效扭矩，用 Te 表示，单位为 Nm。有效扭矩与外界施加于发动机曲轴上的阻力矩相平衡。发动机通过飞轮对外输出的功率称为有效率，用 Pe 表示，单位为 kW。它等于有效转矩与曲轴角速度的乘积。 发动机的有效功率可以用台架试验方法测定，即用测功器测定有效转矩和曲轴角速度，然后运用以下的公式便可计算出发动机的有效功率。 PeTe(2n60)1000Ten9550(kW) 其中：Te有效转矩，Nm n发动机转速，rmi
8、n 有效扭矩的最大值称为最大转矩，有效功率的最大值称为最大功率。 报刊上在介绍某一车型时，其技术参数中的扭矩和功率通常就是最大扭矩和最大功率。而发动机铭牌上标明的功率及相应转速则称为额定功率和额定转速，额定功率一般要小于最大功率，按照汽车发动机可靠性试验方法的规定，汽车发动机应能在额定工况下能连续运行 3001000h。 关于扭矩和功率的含义，通俗一点讲，扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑，蓄势待发，准备冲向前那一刹那的冲劲；而功率就是维持这股劲可以越跑越快，一直跑到终点的能力。增大发动机的排量，就能提高 Te 和 Pe。为了增大发动机排量，可增加气缸数(如 3 缸变 4 缸)，或者增加单位气缸
9、的容积(如增大气缸内径)。 二、正确理解发动机的“扭矩”和“功率”关系扭矩传感器安装方式简单的说：发动机的扭矩象征其气缸一口气所能吸进的油气量，这个吸气量是会随油门开度的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的，但是它不会一直变大上去，到了某一转速它就会达到颠峰，这就是平时人们所说的最大扭矩。发动机的转速再上升，它就会逐渐下降，这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色，也是最不理想的地方。 功率等于扭矩乘以转速，它象征在单位时间里发动机可吸进的油气量。所以，当发动机转速逐渐上升到最大扭矩点时，每口气吸进的油气量和单位时间里的吸气次数都在增加，因此功率一直上升；当转速超过最大扭矩点后，尽管每口气吸进的油气
10、量减少，但由于降幅不大且吸气次数在增加，所以一直增加到最大功率点为止；当转速超过最大功率点后，每口气吸进的油气量减少幅度要大于吸气次数的增加幅度，所以功率开始减少。 三、如何比较不同发动机的优劣或强化程度 汽车所要求的发动机动力性指标 Te 和 Pe 是在一定转速下得到的。不同汽车的使用要求不一样，车速也不一样(如载货汽车和轿车使用的车速就不一样)，所对应的发动机转速就不一样，因此不同用途的发动机，即便在有效功率相等的情况下，它们所对应的转速也是不一样的，反言之即功率相等的发动机并不能符合所有车型的要求，还必须在考虑功率和扭矩的同时看其所对应的转速，这样才能全面看出发动机的动力性能指标 Te
11、和 Pe 是否符合要求。 而 Te 和 Pe 这两项动力性指标并不能直接用来评价不同排量发动机的优劣或强化程度，即不是功率和扭矩大的发动机就好或强化程度就高，而是要看单位气缸工作容积所发出的功率和扭矩。 TL 和 PL 就是表示单位气缸工作容积的扭矩和功率，使用这两项指标才能比较出不同发动机的优劣或强化程度。 汽车发动机 TL 和 PL 的范围： 汽油机：TL600kPa1000kPa PL22kWL55kwL 柴油机：TL600kPa900kPa PL11kWL26kwL 在额定工况下，发动机每升气缸工作容积所发出的功率叫升功率。 PLPe(Vhi)(kwL) 其中：Vh气缸工作容积(L)
12、i气缸数 升功率标征单位气缸工作容积的利用率，PL 越大表示单位气缸工作容积发出的功率越大，那么当发动机功率一定时，PL 越大发动机就越小，材料质量越小。 提高升功率的途径主要有 4 个： (1)增加充气量燃料燃烧需要空气，相对燃料而言，空气更难进入气缸。采用增压技术或改善换气过程(如减少进气阻力)可提高充气量。 (2)改善混台气质量和燃烧质量在一定的空气量下，空气与油料混合均匀，燃烧充分，单位气缸容积供热量增多。 (3)提高发动机机械效率 减少机械损失才能增加有效功率的输出。减少机械损失主要是减少各摩擦副的摩擦损失，其次是减少辅助机构的功率消耗和泵气损失。 (4)适当提高转速主要是增加作功(
13、或充气)频率，即增加单位时间的充气量。但是提高发动机转速除应考虑机械强度外，转速增加，每循环的充气量减少、机械损失增大、燃烧过程难以组织，即转速提高，会使 Pe 下降，因此，增加转速也要适度。行星减速机区别于一般减速机减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其 上个世纪就出现了步进电动机，它是一种可以自由回转的电磁铁，动作原理和今天的反应式步进电动机没有什么区别，也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。在本世纪初，由于资本主义列强争夺殖民地，造船工业发展很快，同时也使得步进电动机的技术得到了长足的进步。到了 80 年代后，由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现，步进电动机的控制方
14、式更加灵活多样。原来的步进电机控制系统采用分立元件或者集成电路组成的控制回路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。计算机则通过软件来控制步进电机，更好地挖掘出电动机的潜力。因此，用计算机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势，也符合数字化的时代趋势。步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。步进电机靠一种叫环形分配器的电子开关器件，通过功率放大器使励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源。由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列，轮流和直流电源接通后，就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场，使转子步进式的转动，随着脉冲频率的增高，转速就会增
15、大。步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关。现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。现阶段，反应式步进电机获得最多的应用。步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。使用恰当的时候，甚至可以和直流伺
16、服电动机性能相媲美。步进电机广泛应用在生产实践的各个领域。它最大的应用是在数控机床的制造中，因为步进电机不需要 A/D 转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以被认为是理想的数控机床的执行元件。早期的步进电机输出转矩比较小，无法满足需要，在使用中和液压扭矩放大器一同组成液压脉冲马达。随着步进电动机技术的发展，步进电动机已经能够单独在系统上进行使用，成为了不可替代的执行元件。比如步进电动机用作数控铣床进给伺服机构的驱动电动机，在这个应用中，步进电动机可以同时完成两个工作，其一是传递转矩，其二是传递信息。步进电机也可以作为数控蜗杆砂轮磨边机同步系统的驱动电动机。除了在数控机床上的应用，步进电机也可以并用在其他的机械上，比如作为自动送料机中的马达，作为通用的软盘驱动器的马达，也可以应用在打印机和绘图仪中。步进电动机以其显著的特点，在数字
