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標題: [知識] 馬力與扭力的不同 [打印本頁]

作者: 流雲 時間: 2010-11-15 09:18 AM 標題: [知識] 馬力與扭力的不同

對於一個入門新車主來說，真的需要有人幫忙解釋清楚，到底引擎馬力與扭力哪一個比較重要？事實上，恐怕連許多開車經年的老手都不見得能把馬力、扭力解釋得清楚呢！

扭力也好、馬力也好，其實都是引擎因燃燒汽（柴）油與空氣的混合物、將化學能轉變為熱能、再轉變為動能所發出的力道。既然指的是同一具引擎，那怎麼可能發出二種力道呢？對的，一具引擎只會發出一種力道，扭力也好、馬力也罷，都只是我們解釋的角度。也就是對引擎發出之力道運用方式的不同所產生的不同解釋，如此而已。

為什麼對同一股力道，會要有二種不同的解釋呢？答案是當運用的場合不同時，力道的表現方式和大小就會有所不同，而這，就是扭力與馬力的差別。幻想一下，如果站在您面前的，是體重超過300磅的美國職籃NBA高手〝俠客歐尼爾〞，他就像是一座小山般地杵在您面前，而您所負責的工作是要推動他、讓他開步走！這時候，您所需要的是什麼？對了，就是扭力，要讓〝俠客〞開步走，您一來必須克服他那300多磅體重所產生的「最大靜摩擦」，才能讓他動起來；二來您在推他時，本身也毫無因運動慣性所產生的動能，因此所能仰仗的力量，就等於是引擎從怠速運轉、開始加速的「低速扭力」。

接著，您再繼續幻想，如果〝俠客〞已經跑動起來，而且是接近禁區、已經到了可以跨步上籃的這個階段，這時候，如果您跟得上他的腳步，是不是只需要在他背後輕輕一推、〝俠客〞就可以用更快的速度飛身上籃了呢？這時候，您施予〝俠客〞身上的力道是什麼？「高速扭力」，恭喜您，答對了！而您再想一想，拼盡了吃奶的力道，好不容易才把〝俠客〞推動一小步的力道，和輕輕推一把、就可以讓300多磅的巨人飛身上籃的力道，難道不是同一個您所發出來的嗎？

為何會有如此的差異呢？關鍵就在「慣性」二個字上，當一樣物體要從靜止被推動的時候，依據「靜者恆靜、動者恆動」的牛頓運動定律，絕對要極大的能量，因此，唯有低速扭力強大的引擎才能產生輕快的起步加速，這，也就是為什麼賽車、超級跑車，統統都得採用「輕量化車身搭配大排氣量引擎」這種組合的道理。扭力的功能就是展現在起步加速的時候。

從廠方公佈的馬力/扭力曲線圖就能窺出這具引擎是屬於「低轉速大扭力」或是「高轉速大馬力」輸出型；扭力曲線越平緩，代表轉速域的扭力輸出越平均，起步加速或再加速自然較快。

相對的，當車子動起來之後，慣性會讓它一直往施力方向持續前進，這時候，如果要讓車子的運動速度再加快，所需要的，就是馬力。簡單一點來說，扭力是引擎真正可以發出的力道，而馬力則是扭力乘上引擎轉速的乘積﹙編按：再乘以一個常數﹚，引擎轉速愈高、則馬力愈大；因此馬力曲線像是一座陡峭的山壁上坡的這一邊、數值是一路向上爬的。而扭力曲線卻非如此，除非有渦輪增壓器、或是機械增壓器的〝加持〞，否則，任何一具自然進氣的扭力曲線都像是一座小山，爬過了峰頂之後，扭力就得開始下滑，然而，當扭力開始下滑時，迴轉數還繼續增加，因此馬力曲線並不隨著扭力曲線一同下滑，相反的，因為乘數﹙扭力﹚雖然開始變小，可是被乘數﹙引擎轉速﹚卻增長得更快，所以乘積﹙馬力﹚還繼續上升，一直到乘數實在愈來愈小、小到被乘數的增加也不夠將乘積變大的時候，馬力曲線才開始下滑，而此時，通常都是在引擎轉速接近紅線區的附近了。

So，扭力對於一部車子的意義，在於它的起步加速，扭力愈大、出現的轉速愈低，這部車子的起步加速就會愈快。至於馬力呢？它的意義在於創造車子的極速表現，馬力愈大、出現的轉速愈高，它的尾速就會比較強、就有可能跑出更高的極速。了解馬力/ 扭力的區別之後，您就會明白為什麼美國車極速都不高，因為那是一個高速公路只能開65英里時速﹙大約105km/h﹚、而且一般人都相當守法的國度，因此車子極速能跑多高？對消費者來講，除了吹牛打屁時的炫燿之外，沒什麼實際的意義，故而美國車注重起步加速的低速扭力，加上美國汽油便宜，因此美國車喜歡把引擎排氣量做大，以求得貨真價實的低速扭力。與之相對的，是德國車。在歐洲，汽油是相當貴的，因此歐洲車廠擅長以小排氣量引擎壓榨出大力道，希望在節約燃油之餘、也還能獲得不錯的動力輸出，這就是為什麼歐洲車比較多見渦輪增壓引擎、機械增壓引擎的道理；而在德國，因為他們有Autobahn--無限速高速公路，車子有機會飆高速，因此一部車的極速表現如何就相對重要！這也就解釋了為什麼德國車子多半是高轉速馬力引擎的道理。

馬力
馬力HP ( Horse Power ) ，簡單來說就是一匹馬的力量，在機械交通工具未被發明之前，人類對馬的依賴無所不在，因此人們總想知道在馬兒究竟有多大的能耐，於是大約200年前，英國人找了一匹馬來作測試，想測出馬的力量，測試的輔助器具還包括一組滑輪，以及一個重達1000磅的物體。測試的結果，在馬的強力拉行之後，該物體上升了 33英尺，經過換算後得到一個數據，這匹馬的功率約550磅英尺/秒，從此馬力一詞被沿用至今。馬力的單位，可分為德制馬力kw ( DIN ) ，美制馬力 ( SAE ) ，以及日制馬力 ( JIS )，且由於公制與英制的不同，美制馬力是以ps / rpm 表示，而日本與我國同是公制國家，因此以ph / rpm表示，至於德制馬力則是以kw / rpm表示。假設三款不同計算單位的車子，都擁有100匹馬力，那麼德制馬力大於美制馬力，而美制馬力又略大於日制，但三者之間並沒有一定的公式可以換算，曾有人發明換算公式，但是因為出現誤差，所以尚未被普遍認同；此外，前幾年歐盟成立之後，歐盟也制定了( EU )，作為馬力的測試標準，成為第四種馬力計算單位。 RPM ( Rotary Per Minute ) 意指引擎每分鐘轉速，所謂的引擎轉速其實是曲軸的轉速，當油門加大，車速加快時，轉速就會跟著提高；每部汽車的儀表上都有個轉速表( 少數高檔摩托車也會有 )，轉速表上的紅線地帶，稱為紅線區，也叫做超轉區，目的是為了提醒駕駛人，引擎轉速已經超過負荷，暫且放輕油門以策安全。

扭力
扭力，從字面上看來就是扭轉的力量，因為扭力並沒有向量位移，所以正確的說法應該是扭距，但因長期以來都以扭力稱之，大家也就從善如流。所以，凡是接合某物體轉的力量，皆可稱為扭力，如手擰毛巾，或是用扳手旋緊螺絲，都可以算是扭力，因此用在汽車上，可以稱為扭力的，即在汽車的傳動過程中，處處都是扭力的表現。汽車的動力源，來自於曲軸的旋轉，與飛輪的加重力旋轉，這就是汽車扭力的源頭，再配合變速箱作各種不同扭力的變化，而前面所提到的馬力，就是扭力之後的最大功率，因此很明顯的，我們可以從汽車型錄上得知，隨著轉速的增加，當車子的最大馬力爆發出來後，最大扭力早已經出現了！照常理來說，馬力愈大，扭力也會跟著變大，但是相同馬力的車子，扭力未必相同，甚至有可能相差甚大，還有，一般汽車與貨卡車相較，貨卡車動則上萬的排氣量，但數百的馬力實在不成比例，甚至有時會低於中小型跑車，不過扭力方面卻又大的驚人；這是因為貨卡車的負載大， ( 也許是貨物，也許是人的運輸 ) ，需要強大的扭力讓車子移動，因此貨卡車的訴求不在於馬力大，只求運送物能安全到達。前面有提到，當最大馬力爆發出來後，最大扭力早就已經出現過了，因此汽車的最大扭力通常是出現在中低速的時候，而最大馬力往往在中高速之後才會出現；我想大家國中時代都應該有上過理化課吧，機械能的功率，總是有一好就沒兩好，省時就費力，省力則費時，因此當車子遇到上坡時會降低檔，就是為了獲得較大的扭力衝上斜坡，坊間駕訓班也有一項上坡起步的測驗，同樣是要降檔之後再前進，如果只是一眛的猛踩油門，不但會卡在斜坡上，還有往後退的可能；因此從這之間，可以得到一個結論，那就是低速看扭力，高速看馬力，雖不能說絕對，不過大部分的車子皆是如此。

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