[淺談] 笨蛋也能懂的馬力&扭力

[herejia ()]

原文：Ducati techcafe - TORQUE & POWER FOR "DUMMIES"
      http://30cmlp.tw/2r23ne
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  力學簡單介紹：

      當我們在說明一個引擎的特性時，我們通常都利用扭力與功率這兩個廣為

  熟知物理量。這次，我們將會詳細的解釋這個量的內涵和概念。

  力學中他們的定義為：
    torque(力矩或稱扭力)="力臂長度向量與力的向量外積" M=bxF
    power(功率)="單位時間內做的功(能量)"測量引擎時常用單位為馬力


   力矩：
       簡而言之，力矩(M)就是用來使物體旋轉的動態應力(例：轉緊螺絲、旋轉門把

   轉方向盤)。力矩是向量，與F(力)和b(力臂：施力點與旋轉軸的距離)成正比。

         M~F‧b

   因此，他的單位為Newten(N,牛頓：力的單位，能使1kg的物體每秒加速

   1m/s)per meter(m：公尺)[Nm]。

   實例：實際上，如果有個螺絲受到了1Nm的力矩，就相當於一個人使用

   10公分的板手並施10牛頓的力轉緊螺絲，或5牛頓的力與20公分的板手，依此類推…


   功率：
       Power(P,功率)是力矩與旋轉速度的乘積。

   P=M‧ω=M‧n  (ω：角速度，每秒轉動的弧度)

   單位為Watt[N‧m/s(每秒產生1焦爾能量)]

   實例：現實中可以以電動榨汁機(功率固定)為例，當你用一定力將柳丁

   壓在榨汁機上時，榨汁機會固定轉速旋轉。但是當你加大你壓柳丁的力時榨汁機需

   要的扭力便會提高，而轉速便會下降。

   (這裡加大壓力使榨汁機與柳丁的摩擦力變高其實就可以視為，伴隨車
   子速度上升而變大的風阻，機械上的阻力等等，這時只好期望車子的輸
   出能克服這些負功，保持加速的狀態。)

       至於機車的引擎，我們會用輪上(後輪)或軸上(曲軸)兩種方式測量扭

   力，而扭力會與加速成正比(在低轉速特別重要)，而馬力則可以看出引擎

   在高轉的能力。

       去了解和鑑別一個引擎的能力最好的方法就是讓人直接測試(在賽道上

   最好)。然而，為了客觀的比較個引擎的表現，畫出對應於不同轉速下扭力

   馬力的圖是必要的。這也是為什麼這些圖這麼常被用到的關係。


   角速度：
       轉速通常用n[每分鐘轉幾圈]表示，或是使用ω[每秒轉幾弧度]，這兩

   個都可以代表角速度，之間的關係為

       ω=2πn/60


   實際應用：

       接下來，讓我們用常用的扭力與馬力曲線來分析一具引擎。

   通常馬力曲線的最高點，我們稱之為動力帶的upper limit；在這點之後的線段通

   常不是很有意義，因為過了這點不久之後，轉速就被限制住了。

   而扭力曲線，通常不會出現太陡的趨勢，這能使油門有較好的反應，且動力

   隨傳隨到；試著想想，當你催油門想要加速時，車子卻需要幾秒鐘才能回應你....



       然而要評估哪種曲線最好是不可能的，因為操駕的樂趣也是重要的參數之一

   但是，我們可以比較兩種截然不同的曲線。


   Bike A                                  Bike B
                                                        ︵
                                                      ∕：﹨
    ↑          ︵                          ↑       ∕ ： ﹨
    ︱        ╱  ﹨                        ︱      ∕  ：  ﹨
    ︱       ╴  ：﹨ P                     ︱      ╴  ：    P
    ︱ ㄏ￣￣  '一                          ︱  ╱￣：￣╲
    ︱/： ∕      \                         ︱／ ∕ ：    \
    ︱  ╱         \                        ︱  ∕  ：  ：  M
    ︱╱         ： M                       ︱ ∕   ：  ：
    ∣ ：        ：                         ∣      ：  ：
    └—————————→                  └—————————→
       ：        ：      轉速                       ：  ：         轉速
         Power band                                Power band

                   與原文網頁的圖還是有差異..參考參考就好


   Bike A在低轉時就有高扭力，而Bike則是在較高轉時才湧現。在實際騎乘上，A會

   隨時對油門做出回應(當出彎或超車時)，且有較寬的動力帶。

   而B則是在高轉時有一小段時間的扭力湧現，且有更高的馬力峰值，因此會在馬力

   高峰維持更久的時間；然而卻必須經常使用變速箱。簡而言之，B只會在一段rpm裡

   面對油門的反應隨傳隨到，例如6000~8000rpm。



   顯然，Bike B不是Ducati所生產..

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※ 發信站: 批踢踢兔(ptt2.cc)
◆ From: 140.112.244.92
→ lllkkkjjj:糟糕  正好是笨蛋一枚
→ herejia:那標題是Ducati下的XDD
→ herejia:有錯麻煩指正一下..感謝
→ RubyRed:最討厭角速度(／‵Д′)／~ ╧╧
推 howardfang:XDDDD 用BBS畫曲線!!好厲害!!
推 guithawk:推圖  (y)
推 david42023:看來BIKE B可能是小黃蜂...(親身經歷XDD)
推 cherryfog:圖很酷XD
推 GameDemon:趕快推 不然人家以為我們是比笨蛋還不如XD
推 sssh0203:專業推 (其實我看不太懂XDDD)
→ tony77998:掏=I x 歐咩嘎
→ gramchen: 掏=愛x 喔買尬                 By笨蛋一枚
→ herejia:          阿發  才對XD
→ gramchen:                               果然是笨蛋...
推 coldcolour:笨蛋看完推~
推 christie:推112~~XDD
推 ppew:力矩=力的向量和力臂長度向量的外積 這樣會不會比較通順一點?
                            感謝  那句一整個亂打XD
推 ChungSen:是這樣講沒錯 但是會讓人更看不懂一點XD
推 christie:是沒錯= =可是這邊很多人沒學過工數吧
→ christie:啊啊...照之前別人的酸法酸一下...
→ christie:「你想讓別人知道你很會讀書嗎？」
→ christie:(廢話...不然怎麼上112XDD)
※ 編輯: herejia         來自: 140.112.244.92       (09/28 21:53)