什么是扭矩

扭矩是使物體旋轉的一種特殊的力，在物理學中等于力和力臂的乘積，國際單位是 Nm 。從物理角度看，它源于阿基米德杠桿平衡定律，本質是矢量，方向可用右手定則確定。在汽車領域，扭矩是發動機性能的關鍵參數，指發動機運轉時從曲軸端輸出的平均扭矩。扭矩越大，汽車的爬坡、起步和加速性能往往越好，它深刻影響著汽車的行駛表現 。

扭矩的概念有著豐富的內涵。在物理學里，其定義為作用力使物體繞著轉動軸或支點轉動的趨向，表達式為M = r·F，這里F代表作用力，r表示從轉軸到力的作用點的距離。它并非簡單的標量，而是矢量，方向的確定依賴右手定則這一巧妙的方法。這一概念歷經發展，形成了穩態扭矩和動態扭矩兩大類別。穩態扭矩涵蓋了靜止、恒定、緩變、脈動扭矩等多種狀態；動態扭矩則包含振動、過渡、隨機扭矩等情況。同時，扭矩還有諸如牛頓·米等計量單位，在計算時常用截面法，測量方式有傳遞法、平衡力法和能量轉換法等，每一種都有著各自的特點和適用場景。

在汽車的世界里，扭矩更是有著舉足輕重的地位。活塞在汽缸里往復運動，每往復一次就會做一定的功，單位是牛頓，而在每個單位距離所做的功就是扭矩。它是汽車發動機的主要指數之一，如同一個隱藏的“幕后英雄”，默默影響著汽車的諸多性能。從加速度到爬坡能力，甚至與汽車的懸掛等方面都有著千絲萬縷的聯系。可以說，扭矩是衡量汽車發動機好壞的重要標準，并且與發動機功率成正比關系。

對于不同類型的汽車，扭矩大所帶來的優勢也各有不同。家用轎車扭矩大，意味著其加速性更好，能在城市道路的頻繁啟停中更加從容；越野車扭矩大，就能輕松應對各種復雜的路況，擁有更大的爬坡度，翻山越嶺不在話下；貨車扭矩大，則可以承載更重的貨物，保障運輸效率。在排量相同的情況下，扭矩越大的發動機往往越好，因為這意味著它在有限的排量下能夠輸出更強勁的動力。

值得一提的是，扭矩與發動機轉速有著緊密的聯系。扭矩會隨發動機轉速而變化，只有在某一轉速或某一轉速范圍內才能輸出大扭矩。一般來說，車速在2000 - 4000/min時，很多汽車能夠達到扭矩最高指標，這也從側面反映出此時發動機技術和動力的良好狀態。而且在功率一定的情況下，扭矩與發動機轉速成反比，速度越快，扭矩越小，反之越大，它反映了汽車在一定范圍內的載重能力。

此外，引擎發出的扭矩并不是直接作用于汽車驅動，而是要經過變速箱、終傳和輪胎的放大后，才最終驅動汽車前進。這就像是一場接力賽，每個環節都至關重要，扭矩在這個過程中不斷傳遞和放大，為汽車的行駛提供源源不斷的動力。

總之，扭矩無論是在物理學領域還是汽車領域，都有著不可忽視的重要意義。在物理學中，它是一個基礎而重要的概念，推動著相關理論的發展和應用；在汽車領域，它是衡量發動機性能和汽車行駛表現的關鍵因素，影響著汽車的各個方面性能。它就像一個紐帶，將物理知識與汽車工程緊密相連，讓我們更好地理解汽車運行的原理和背后的科學奧秘。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）