浅谈摩托车的功率与扭力

马力和扭矩是发动机的重要参数，在各公司的产品目录上，都标明了各种发动机的最大马力和扭矩。下面首先介绍一下扭矩．

扭矩又叫转矩，是使轴旋转的力矩。在日本，扭矩的常用单位是kg穖，国际标准单位是N穖。为了更好地理解扭矩的概念，下面举几个例子。例如用扭力板力拧紧螺钉，如果钮力扳手的长度为1m的话，在扭力扳手一端加上1kg的力，则螺钉的拧紧扭矩为lkg穖。如果扭力扳手的长度为0．5m的话，为了得到1kg穖的扭矩，必须施加2kg的力。反过来也是一样，如果驱动扭矩相同，距离旋转中心越远的位置，产生的力越小。

扭矩这一术语用于各种场合，在技术文件上常常可以看到这样一些规定，如“本螺钉的拧紧扭矩应为鬃kg穖”。在摩托车上，常使用扭矩来表示曲轴的驱动力矩大小，曲轴的扭矩是摩托车驱动力的源泉。

在各种转速下，发动机产生的扭矩都各不一样。在发动机运转过程中，发动机输出扭矩和发动机的各个参数有关，如进气效率，燃烧情况、排气效率、配气相位、化油器尺寸等。而这些参数大都与发动机的转速有关，所以发动机的扭矩和转速关系十分密切。在摩托车转弯时，许多技术熟练的摩托车骑手，都能利用身体感受到的发动机扭矩变化，巧妙地加速并使摩托车后轮适当地打滑，从而减小摩托车的转弯半径。

在发动机实际运转过程中，使发动机转速变化能相应地引起扭矩的变化，并使输出的扭矩值产生变化。发动机型号不同，发动机扭矩和转速的相互关系也各不相同，一般常把钮矩和转速的关系叫做发动机的扭矩特性。

●最大扭矩

在油门全开时，发动机能产生最大扭矩。

当然，在汽车和摩托车发动机油门全开时，发动机根本不可能保持某一固定转速。例如在油门全开加速时，发动机的转速将不断上升。从整车来看，这相当于摩托车从正常行驶转为加速超车，当然，这时发动机的运转工况因具体条件而异，也不一定是从最大扭矩的转速开始加速。在摩托车起步加速时，开始加速的转速将更低。

扭矩特性曲线大体可分为如下二大类，一种是平坦型，一种为陡峭型。如果在很大的转速范围内，发动机的扭矩变化不大，则这种发动机的扭矩特性曲线比较平坦，最大扭矩值相对较低。如果发动机最大扭矩的转速越高，与发动机最大功率点的转速越近，则这种发动机的功率转速范围就越窄，转速一旦降低，输出功率也随之而急剧下降，这种发动机的扭矩特性曲线比较陡娟。当然，大排量的发动机在各种转速都能获得很高的扭矩，排量越小的发动机扭矩越小，而且只能在进排气效率最高的转速条件下得到最大扭矩。也就是说，小排量发动机的扭矩持性比较敏感，扭矩的转速特性曲线比较陡峭。和汽车发动机相比，摩托车发动机排量较小，低速扭矩偏小。在小排量的条件下，为了获得较大的马力，必须提高最大扭矩的转速，所以摩托车扭矩特性曲线往往比较陡峭。

尽管摩托车的低速扭矩较低，但由于摩托车重量很轻，所以其加速性能大部分十分优异。当然，油门开度不同发动机的扭矩也不同。在转速相同的条件下，油门开度越大，发动机的扭矩也越大。实际上，油门开度变化之后，发动机的扭矩并不能立刻发生变化，二者之间总有一个时间差，这个时间差越大，说明该摩托车的油门响应性越差。和汽车不同，摩托车是一种趣味性交通工具，所以对油门的响应性要求极高。如果油门响应性过低，超过了人们习惯的水平，就会感到摩托车操纵性极差。对赛车来说，由于这是胜负的关键所在，所以要求更高。

从结构上来看，曲轴的钮矩不能直接驱动后轮，还必须通过齿轮减速才能驱动后轮。如果减速比为2的话，那么后轮得到的驱动扭矩就相应增加一倍。有关这部分内容请参见变速器的有关内容。

●功率

功率是发动机的一个重要参数。许多人可能并不了解这个词的含意，但在日常生活中都经常碰到这个术语。功率表示了发动机单位时间做功能力的大小，即功率越大，发动机单位时间所做的功越多，反之亦然。

在摩托车行驶过程中，驾驶者拧动油门手柄，通过油门拉线控制化油器的节气阀开度，从而控制了进入气缸的混合气量，结果使驱动摩托车前进的扭矩发生变化。但是，只用扭矩一个参数来评价发动机的性能是不够的。这个原因也十分简单，因为扭矩的概念属于力的范围，由于扭矩使摩托车轮胎产生驱动力，驱使摩托车前进，在摩托车前进过程中，还会产生以下若干术语，即摩托车移动的距离、时间、速度等。

从表面上看，扭矩的单位和物理书“功”的单位相同，但二者是二个完全不同的概念，请务必予以充分注意。对于直线运动的摩托车来说，其功率和驱动力、移动距离及时间有关，对于转动的发动机来说，其功率和扭矩及转速有关。

当把1kg重的物体举起1m高时，对该物体所做的功为1kg穕m。功的概念和时间无关，例如无论是用1秒还是用1小时完成上述工作，二者所做的功都是相同的；对于摩托车来说，如果用一个月时间登上某个坡道也没关系的话，那么只用扭矩一个参数就能充分表示摩托车的性能。实际上当然不是这么一回事儿，因为同时也应表示摩托车的速度和加速性，所以必须使用功率这一术语。

最早提出功率概念的是英国人瓦特，他因发明了蒸气机而享有盛名。在使用蒸气机排出煤矿坑道中的积水时，他以马的动力为标准提出了功率的单位——马力，即在1秒的时间内，把550磅的水提高1尺所消耗的功率为1马力。这是英制马力，其代号为Hp。

目前，世界通用的功率单位是千瓦。但在日本仍然使用法制马力单位，所以本书也采用法制马力单位。法制马力单位使用范围较广，其代号为ps；标准规定1ps＝75kg穖／s，即在1秒的时间内，把75公斤的重物提高1米所消耗的功率为1马力。同样可使用下式，用扭矩和转速来计算发动机的功率，马力(ps)＝扭矩(kg穖)鬃?r／min)十716。下面再详细地介绍一下马力和扭矩的关系，以供诸位参考。

发动机的功率和扭矩及转速成正比。假设有一台摩托车，其发动机的扭矩为5kg穖，转速为5000r／min，通过变速器减速之后驱动摩托车的后轮旋转。如果减速比为5的话，则后轮的转速为1000r／min，同时后轮的驱动扭矩也扩大五倍，变为25kg穖。

设该发动机的扭矩仍为5kg穖，而转速升高为10000r／min，则后轮的转速相应地变为2000r／min，而驱动扭矩不变。其结果使摩托车的车速增加了一倍。

假设该摩托车的减速比为2.5，这时只要发动机转速为5000r／min，后轮的转速就能达到2000r／min；摩托车也能高速行驶。但由于此时后轮的驱动扭矩减小了一半，当摩托车的行驶阻力过大时，将使发动机的转速下降，摩托车不能达到所要求的车速。为什么会出现这种现象呢，因为这二种情况下的发动机功率不同。5000r／min的发动机功率为35ps，10000r／min的发动机功率为70ps。

上面讲的都是极端简化的铡子，但它所指出的原则十分重要。总之，为了提高摩托车的加速性，为了获得更高的车速，必须采用大功率的发动机。为了提高发动机的功率，只有二个途径，即提高发动机的扭矩和转速。

在摩托车行驶过程中，发动机并不能一直在最大功率点的转速上工作。例如摩托车处于某一变速档位，在发动机油门全开加速时，发动机转速急速上升，其变化幅度往往达到2000r／min或4000r／min。转速的变化幅度越小，说明该摩托车的加速性不好，摩托车速度不能提高。上面讲解了功率对发动机加速性的影响。除此之外，由于发动机的功率和转速有关，这就是常说的功率特性曲线(实际上也就是扭矩特性曲线)，所以即使是二台最大功率相同的发动机，由于二者的功率特性曲线不同，这二台发动机的加速性也会大不一样。当然，如果发动机过分地追求大功率，必然强调高转速的扭矩，从而使低转速的扭矩变小，并使大扭矩的转速范围变窄，在小排量的摩托车发动机上，这种倾向十分明显。

如上所述，对于摩托车的加速性来说，最大功率固然重要，功率特性曲线的走势也十分重要。

●最大功率

最大功率又叫发动机的额定功率。在油门全开的条件下，随着转速的变化，实测的扭矩值也在不断地变化。和最大扭矩的转速相比，最大功率的转速要高得多。因为随着转速的提高，扭矩虽然有所下降，但转速高得多，所以功率仍然比最大扭矩点的功率高。

一般，最大功率的转速比最大扭矩的转速越高，说明该发动机的扭矩特性曲线越平坦，扭矩随转速的提高下降得较慢。当然，排量越大的发动机，其最大功率也越高。

在日本为了减少交通事故，各摩托车生产厂家都对发动机的最大功率和升功率主动进行限制，具体限制规定如下。例如，不论发动机排量多大，摩托车发动机的最大功率均不得超过97马力。一般将运动摩托车分为二挡，过去规定250摩托车最大功率的上限为45马力，现在降为40马力，过去规定400摩托车最大功率的上限为59马力，现在降为53马力。由上述限制规定的变化，可以清楚地看到摩托车生产厂家所承受的社会压力。

从摩托车爱好者角度来看，大都认为摩托车功率大小和危险性无关。但从厂家来看，为了减少交通事故必须降低最大功率。就目前的技术水平而论，250ml的二冲程发动机

很容易达到70马力，但由于限制规定只能降为40马力，不得不说是一件极为遗憾的事。

在上述最大功率的限制下，各生产广家开始研制新的车型，以满足人们对摩托车的各种消闲要求。实际上，在驾驶摩托车时很少使用员大马力，而且只是高车速也不能使人产生多大的乐趣。