何為功率
功率是指物體在單位時間內(nèi)所做的功,即功率是描述做功快慢的物理量。功的數(shù)量一定,時間越短,功率值就越大。求功率的公式為功率=功/時間。
英文名稱:power
定義1:單位時間內(nèi)所做的功,或單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)換的能量。
定義2:單位時間內(nèi)所做的功。
功率越大轉(zhuǎn)速越高,汽車的最高速度也越高,常用最大功率來描述汽車的動力性能。最大功率一般用公制馬力(PS)或千瓦(kW)來表示,1PS等于0.735kW。
物理中我們學過公式:W=F·s,它告訴我們做工需要具備兩個條件,一是有力,二是沿著力的方向發(fā)生位移。而功率是單位時間內(nèi)做的功,P=W/t,也就是說P=F·s/t,而s/t就是速度,所以這樣看來,如果力相同的情況下,想得到更大的功功率關(guān)鍵在速度。
功率的不同稱呼
功率就是表示物體做功快慢的物理量,物理學里功率P=功W/時間t,單位是瓦w,我們在媒體上常常看見的功率單位有kw、ps、hp、bhp、whpmw等,還有意大利以前用的cv,在這里邊千瓦kW是國際標準單位,1kW=1000W,用1秒做完1000焦耳的功,其功率就是1kw。日常生活中,我們常常把功率俗稱為馬力,單位是匹,就像將扭矩稱為扭力一樣。
在汽車上邊,最大的做功機器就是引擎,引擎的功率是由扭矩計算出來的,而計算的公式相當簡單:功率(w)=2π×扭矩(Nm)×轉(zhuǎn)速(rpm)/60,簡化計算后成為:功率(W)=扭矩(Nm)×轉(zhuǎn)速(rpm)/9.549。
由于英制與公制的不同,對馬力的定義基本上就不一樣。英制的馬力(hp)定義為:一匹馬于一分鐘內(nèi)將200磅(lb)重的物體拉動165英尺(ft),相乘之后等于33,000lb-ft/min;而公制的馬力(PS)定義則為一匹馬于一分鐘內(nèi)將75kg的物體拉動60米,相乘之后等于4500kg.g.m/min。經(jīng)過單位換算,(1lb=0.454kg;1ft=0.3048m)竟然發(fā)現(xiàn)1hp=4566kgm/min,與公制的1PS=4500kg.g.m/min有些許差異,而如果以瓦作單位(1W=1Nm/sec1/9.8kg.g.m/sec)來換算的話,可得1hp=746W;1ps=735W,兩項不一樣的結(jié)果,相差1.5%左右。
德國的DIN與歐洲共同體的新標準EEC有日本的JIS是以公制的PS為馬力單位,而SAE使用的是英制的hp為單位,但由于世界一體化經(jīng)濟的來臨和為了避免復(fù)雜換算,越來越多的原廠數(shù)據(jù)已改提供毫無爭議的國際標準單位千瓦kW作為引擎輸出的功率數(shù)值。
輪上功率
我們通常把輪胎作用于地面的功率稱為輪上功率。輪上功率即是車輪上體現(xiàn)出來的,在發(fā)動機傳動過程中,因為摩擦會損耗一部分,所以發(fā)動機直傳功率要大于輪上功率。
發(fā)動機功率與輪上功率的區(qū)別
眾所周知,汽油發(fā)動機將汽油的化學能轉(zhuǎn)化為熱能,再將部分熱能轉(zhuǎn)化為機械能用來驅(qū)動車輛。這本身就不是一個很理想的工作方式,因為很大一部分能量通過熱能的形式散發(fā)到空氣中了。其余轉(zhuǎn)化成的機械能還要為發(fā)電機、液壓助力機構(gòu)以及為冷卻系統(tǒng)和空調(diào)等等一系列設(shè)備提供動力,等這些設(shè)備得到了它們需要的那部分動力之后,剩下的從曲軸輸出的才是用來驅(qū)動車輛的動力,而這正是目前多數(shù)廠家在宣傳彩頁上標稱的動力參數(shù),也就是從發(fā)動機曲軸輸出的動力。
然而事實是到此為止你所看到的動力數(shù)值就好比廠家公布的油耗一樣,在日常使用中永遠也不可能得到,因為動力的傳遞還沒有結(jié)束,從發(fā)動機曲軸到汽車的輪胎最終到達地面又是一個充滿了齒輪和軸承的漫長旅途。想象一下,先是離合器或者液力變矩器,然后是變速箱、主減速器、差速器、半軸、最后到達車輪,由輪胎將動力傳遞到地面…過程復(fù)雜到我懶得去細數(shù),總而言之現(xiàn)實只會比我說得更復(fù)雜。在這個過程中,動力會因為機械效率而有所損耗,經(jīng)過這些傳遞最終作用在地面的動力才是我們真正能用到的動力。
廠標功率與輪上功率差異的原因?
●變速箱的效率
眾所周知,普通自動變速箱的機械效率普遍低于傳統(tǒng)手動變速箱,裝備同樣發(fā)動機的汽車,自動擋車型的最高時速可能比手動擋車型略慢,而且也更費油一些。
●廠家的工程設(shè)計
這是一個比較復(fù)雜的因素,舉個相對簡單的例子,前置后驅(qū)布局的汽車由于動力傳遞的過程比前驅(qū)車更為復(fù)雜,機械效率會比前驅(qū)車稍微低那么一點,雖然只是很少的一點。另外,由于輪胎功率是輪胎對地面的功率,輪胎的抓地力至關(guān)重要,所以原廠配備哪種型號的輪胎也是值得關(guān)注的。
●廠家測定功率的標準
不同廠家對于“最大功率”的理解也有差異,比如有些廠家在測試時會在連接發(fā)電機、冷卻系統(tǒng)等負載的情況下測試發(fā)動機曲軸輸出的最大功率,而一些廠家可能會把這些負載去掉,得出一個比較理想化的發(fā)動機最大功率數(shù)值。這樣一來顯然后者的標稱功率會相對更大,而實際測試的輪上功率則相對較小。
●其他因素
空氣溫度、濕度等外部環(huán)境因素也能對功率產(chǎn)生一定影響,很多廠家在標定發(fā)動機的時侯使用最利于發(fā)動機功率輸出的標定環(huán)境,如氣壓、溫度、濕度、潤滑、高熱值的燃油、降低排氣背壓等等,這些條件是實驗室條件,在汽車的日常使用中是不可能達到的。