发动机输出扭矩怎么计算（扭矩工作原理及计算方式）

天天见微博上的朋友们在讨论什么这个车发动机多大扭矩，那个车扭矩低，什么什么电动车电机扭矩800牛米，仿佛秒了全世界的所有民用车，仿佛有了个扭矩大的动力源，就无敌了，但，事实是什么呢?(以下讨论，仅限于牵引力的范畴，加速不在此文讨论范围)

对于手动档和DCT的内燃机车来说，发动机通过离合器与变速器相连，变速器后面是另外一级减速器(主减速比)，然后从半轴输出到车轮端。轮端扭矩的计算公式是，T=发动机扭矩×某档位的减速比×主减速比。以我自己的车为例BJ40L 2.3T MT，我的车理论上发动机最大扭矩为350牛米，一档速比为4.3，主减速器速比为4.1，那么我的车在附着系数良好的情况下最大轮端扭矩为T=350×4.3×4.1=6170.5牛米。

后驱传动系统示意图

前驱传动系统示意图

对于自动档的车来说，是有点不一样的，发动机不是通过离合器与变速器相连，而是通过一个叫液力变矩器的东西。这个东西有个特点，就是他能放大发动机的扭矩。液力变矩器输出轴(到变速箱)的输出扭矩T=发动机扭矩×变矩系数，一般来说，这个变矩系数用在民用车上大概在1.5到2之间。所以对于带液力变矩器的车，轮端扭矩还要乘以液力变矩器的变矩系数。我们取个小值，1.5，那么带液力变矩器的自动档车型来说，轮端扭矩的计算公式就是T=发动机扭矩×变矩系数×某档位的减速比×主减速比。因为变矩器有对发动机扭矩的放大作用，所以一般带液力变矩器的车，一档速比会比手动档的车型小，以BJ40L 2.3T AT为例，自动档的BJ40L一档速比为3.57，最大轮端扭矩T=350×1.5×3.57×4.1=7684.4牛米，比手动档大了不少。

应该有同学会问到，那CVT的车型呢?其实很简单，首先看CVT前面是离合器形式还是液力变矩器形式来决定是否要乘以变矩系数，然后，由于CVT基本上算是无极调速，那就得看运行时，实际的传动比是多少，乘起来就好了。

下面再说电动车，就目前市面上的电动车来说，都是单速比的，也就是电动机通过单级减速器直接到半轴。我们以蔚来ES8为例，

从上面的配置参数表上可以直接计算出，蔚来ES8的轮端扭矩理论值是T=电机总扭矩×减速器速比。T=840×9.599=8063.16牛米。而且值得一说的是，电动机有个峰值扭矩的说法，所谓峰值扭矩就是说电动机只能短时间(几分钟甚至更短)在此扭矩下运行，时间长了会因为过热，扭矩必须下降。电机可以长时间运转的扭矩叫额定扭矩，一般来说，额定扭矩是峰值扭矩的一半左右。而民用车上的内燃机，在公路上基本上可以长时间运行在最大功率，直到燃油耗尽。而在越野路况下，全负荷运行就要多注意点水温了。

哦对了，还得说另外一种情况，有些越野车是有低速档的，什么意思呢，就是说在变速器和主减速器中间还有一级减速器，那么计算轮端扭矩的时候就得再乘以一下这个低速档的速比。再次以我的BJ40L 2.3T MT为例，我的低速档速比是2.48，那么我在挂上低速档并且变速器为1档时，我的最大轮端扭矩就变成了T=350×4.3×2.48×4.1=15302.84‬牛米。而自动档的B40 2.3T AT在挂上低四一档的时候，最大轮端扭矩为T=350×1.5×3.57×2.48×4.1=19057.4牛米。

好了，以上就是关于一些轮端扭矩的计算方式。这仅仅考虑的是拖拽能力，并不涉及加速方面的东西。当然，不得不说，由于内燃机转速和低扭弱的限制，才必须有这么多档位，这是相对于电机的高转速，低速高扭的劣势。

以下是我算了一些车的最大轮端扭矩：

丰田LC7X系列参数

K-car版吉姆尼参数

以上可以看出皮卡版的LC79比LC76的主减速比大了一些，可以想象应该是基于皮卡需要比乘用车的载重能力强，需要更大的轮端驱动扭矩。而当大家看到，在挂上低速四驱后，只有0.66升排量的吉姆尼自动档，轮端最大扭矩能有惊人的6000牛米时，大家有什么想法呢?而长安铃木奥拓自动档的液力变矩器在失速转速时居然有2的变矩系数(见下图)，看来我上面算BJ40L自动档时候变矩系数选1.5还选小了，如果变矩系数按2算，自动档的BJ40L轮端扭矩会大很多。

最后，还得说一句，初中物理及格的话应该知道，扭矩转换成牵引力，还要除以轮胎半径的哦，轮胎越小，转换出来的牵引力可是越高的。在这里把公式写出来，牵引力F=轮端扭矩/轮胎半径，有兴趣的同学自己算去吧。

扭矩