作為一個喜愛汽車的理工男,筆者常常被身邊的朋友問到各種關于車的問題。每當筆者打算詳細介紹一番時,卻發現大家聽得雲裡霧裡,特别是對于一些常見的汽車參數很多朋友沒有一個大緻的概念。因此,筆者打算詳細介紹幾個汽車領域常用的單位。如果您想對汽車參數有更多了解,敬請繼續關注。本次就從汽車最重要的一個參數“功率”開始說起吧。
1、 何為功率
幾乎所有的車企都會公布旗下各款車的動力參數。普通老百姓往往隻關心排量,可能90%的車主都知道自己發動機的排量大小,但可能隻有10%的車主清楚地知道自己愛車的具體動力輸出參數。雖然排量和動力輸出大緻上成正比的關系,但同排量下不同廠家的發動機動力輸出卻有很大差别。
回到正題,表述發動機最大動力輸出能力的單位就是功率。功率是指物體在單位時間内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。相信這個單位對很多人來說并不陌生,但發動機的功率到底是怎麼計算的了?省略理論推導,筆者直接給出計算公式:
功率(kW)=扭矩(Nm)×轉速(rpm)/9549
發動機的功率越大,在單位時間内其對外做的功就越多,動力輸出也就越充沛。我們還看到功率與轉速密切相關,也就是說車輛的最高行駛速度取決于發動機的最大輸出功率。
2、各種功率單位
但是比較麻煩的是,我們在各大媒體上看到的功率單位卻是形形色色的,有kW、PS、HP、BHP、WHP等等,看得衆多車友一頭霧水,下面筆者就來一一說明。
千瓦kW
千瓦kW是國際标準單位,它與其他公制單位之間是統一的,在設計計算時不用換算,是最通俗廣泛的表示單位。
英制馬力HP
英制的馬力(HP)是英國物理學家瓦特為了測定新制造出來的蒸汽機的功率而定義的單位。據說在他家附近的酒廠主有一匹壯馬,瓦特改良蒸汽機後想拿他發明的“蒸汽馬”和真馬較量一番。就和酒廠主用那匹馬來拉吊在定滑輪上的水桶,馬在一分鐘裡,把1000磅重(約合4540牛頓)的重物提高33英尺(約10米)。瓦特就把這匹馬的功率規定為1馬力。而HP這個單位也就是Horse Power的略稱。
公制馬力PS
公制馬力PS也叫米制馬力,規定1公制馬力是在1秒鐘内完成75千克的重物提高1米的功。由于“馬力(HP:Horse Power)”這個詞被廣泛使用,但英制馬力使用的卻是英制單位來定義和計算的,這與國際标準單位之間的換算很麻煩,因此人們就用國際标準單位定義了在數值上與英制馬力大體相當的“馬力(PS)”。而PS這個單位最早是在德國使用,即德語的Pferde(馬) Starke(力)兩個單詞的簡稱。
3、單位的換算關系
1HP=0.746kW
1PS=0.735kW
1HP=1.015PS
英制馬力HP與公制馬力PS在數值上大至相等,但有1.5%左右的細微的差别,因此當看到“馬力”這個單位時請注意到底是“PS”還是“HP”。
4、為何單位不統一
之所以會有如此多不同的功率表示單位,最主要的原因還是曆史遺留下的問題。在沒有ISO(國際标準化組織)之前,各國都使用着自己的一套計量單位體系。和中國的“斤”、“裡”等傳統單位一樣,這些非國際标準單位被一直沿用至今。
目前德國的DIN與歐洲共同體的新标準EEC還有日本的JIS是以公制的PS為馬力單位。而SAE(美國汽車工程師學會)使用的是英制的HP為單位,意大利以前還使用自己的cv為單位。不過由于世界一體化進程的加速,為了避免複雜的換算,已經有越來越多的廠家開始提供毫無争議的國際标準單位千瓦kW作為發動機的輸出功率單位。
5、WHP和BHP
最後再補充說明一下WHP和BHP這兩個單位。其實這兩個單位也是馬力單位,隻是特别強調了測定馬力的方法。
其中,WHP即Wheel Horse Power(輪上馬力),由于發動機輸出動力傳遞到車輪會有能量損失,WHP所測的不是發動機的輸出功率,而是實打實的最終傳遞到車輪上的功率。它通常由專用的車輪功率測定設備來測量。
BHP即Brake Horse Power(制動馬力),它也是根據測定發動機動力方式的不同而命名的。BHP通常是利用測定裝置的制動力來測量發動機的輸出功率。
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