馬力和扭矩哪個最能代表車輛性能？有人說“起步靠扭矩，加速靠馬力”，也有人說“馬力大代表速度高，扭矩大代表加速好”。其實這些都是錯誤的解讀。事實上，車輛的前進必須依靠發動機施加的扭矩。所謂的“力矩”在物理學上應該叫“扭矩”，因為誤傳的結果，大家都叫它“力矩”，流傳至今，作為指導。
以下簡稱為“扭矩”。
扭矩的概念從小學的“杠桿原理”就已經解釋過了，定義為“垂直力乘以離旋轉中心的距離”。公制單位是牛頓米(n-m)。除以9.8m/sec2的重力加速度後，單位可以換算成大家熟悉的千克米(kg-m)。英制單位是磅英尺，在美國汽車目錄中很常見。如果要換算成公制的話，用磅英尺數除以7.22就可以了。
汽車驅動力的計算方法；
用扭矩除以車輪半徑，從發動機馬力-扭矩輸出曲線可以發現，每個轉速都有壹個相對扭矩值。這些數值如何轉化為汽車的實際驅動力？答案很簡單，就是“除以壹個長度”，就可以得到“力”的數據。以1.6升發動機為例，可發揮最大扭矩約為15.0kg-m-m，此時如果直接連接尺寸為185/ 60R14的輪胎，半徑約為41 cm，車輪施加的推進力為15/0。
36公斤怎麽能推壹公噸的汽車重量？而且幾千轉的發動機轉速更不可能變成輪胎轉速，不然車不會飛？幸運的是，聰明的人類發明了“齒輪”，通過連接不同大小的齒輪，可以降低轉速，放大扭矩。因為齒輪的周長比就是半徑比，當小齒輪向大齒輪傳遞動力時，減速比和扭矩放大倍數正好等於兩個齒輪的齒數比，稱為“齒輪比”。
比如壹個小齒輪帶動壹個大齒輪，假設小齒輪的齒數是15，大齒輪的齒數是45。
當小齒輪轉速為3000rpm，扭矩為20kg-m時，傳遞給大齒輪的速度降低1/3，為1000 rpm；；但是扭矩增加三倍，達到60 kg-m，這是發動機扭矩通過變速箱可以降低轉速，放大扭矩的基本原理。
在汽車中，發動機對輪胎的輸出被放大兩倍。第壹次是變速箱檔位造成的，第二次是最終傳動比(或最終傳動比)造成的。扭矩的總放大倍數是變速箱的傳動比和最終傳動比的乘積。比如梅西六代的壹檔傳動比為3.250，最終傳動比為4.058，發動機最大扭矩為14.6kgm/5500rpm，那麽我們可以計算出放大後壹檔最大扭矩為14.6×3.250×4.058 = 192。此時除以輪胎半徑約0.41m，推力約為470kg。但是，以上數值並不是實際推力。畢竟機械傳動過程中必然存在磨損損失，所以必須考慮機械效率的因素。
說到機械效率，每經過壹個齒輪，就會產生壹個功率損失。手動變速器的機械效率約為95%，自動變速器約為88%，而傳動軸萬向節的效率約為98%。妳可以自己知道實際推力還剩多少。總的來說，汽車的驅動力可以通過以下公式計算:
扭矩×齒輪箱傳動比×最終傳動比×機械效率
驅動力= —————————————————
輪胎半徑(米)
馬力不是“力”，而是壹種“力”
知道了如何通過變速箱的傳動比把扭矩放大成實際推力之後，我們就可以接著研究什麽叫做“馬力”了。其實馬力不是壹種力，而是壹種功率單位，定義為單位時間內可以做的功的量。盡管如此，我們不得不繼續使用“馬力”這個名稱。畢竟用了太久了。恐怕很少有消費者能理解“動力”這個詞。
功率是由扭矩計算出來的，計算公式相當簡單:功率(w) = 2π×扭矩(N-m) ×轉速(rpm)/60，簡化計算後變成:功率(kW)=扭矩(N-m)×轉速(rpm)/9549。詳細推導請參考盒子文章。但是，功率kW如何換算成常見的“馬力”，還有另外壹個故事要講。
英制還是公制？
1PS = 735 w；1hp=746W
馬力的定義其實不壹樣！
說到發動機馬力，相信很多人會直觀的想到DIN、SAE、EEC、JIS等不同的測試標準這些標準有什麽區別？我們將在以後研究它們。因為英制和公制的區別，“馬力”的定義基本不壹樣，這有些誇張。英國馬力(hp)的定義是:壹匹馬在壹分鐘內拉動壹個重200磅(lb)的物體165英尺(ft)，相乘後等於33000 ft-lb/min；公制馬力(PS)定義為壹匹馬在壹分鐘內將壹個75 kg的物體拉60米，相乘後等於4500kg-m/min。單位換算後，(1lb = 0.454kg；1ft=30.48cm)算出為1hp=4566kg-m/min，與公制的1PS=4500kg-m略有不同。但是如果功率w(1w = 1nm/sec = 9.8 KGM)1PS = 735 w兩種不同的結果。
同樣是“馬力”，英制馬力和公制馬力的定義其實是不壹樣的！英倫馬更“厲害”嗎？
為什麽世界上有英制和公制的區別，就像為什麽有的車右開，有的車左開，這是人類永遠無法協調的區別。根據幾個大家比較熟悉的測試標準，德國的DIN和歐洲的EEC以及日本的JIS都是采用公制的PS作為馬力單位，而SAE采用英制的hp作為馬力單位。不過為了避免復雜，本刊將hp標註為馬力單位。最近越來越多的原廠數據被更改，以提供絕對無可爭議的KW作為發動機輸出的功率值。
不過話說回來，1PS和1hp的差別只有1.5%，每百匹馬力差1.5，並不顯著。壹般RV的馬力都只有200馬力以下，兩者相差只有3馬力左右，所以如果妳真的想“計較”，就在SAE標準數據上加1.5%！然而，各種測試標準之間存在壹些差異，例如SAE、JIS、DIN和EEC。這個老問題爭論了很多次，單位真的不能劃等號。但是，如果沒有太多的不同，還是壹樣看待吧！所以無論是PS還是hp，都可以算是幾乎旗鼓相當。
終於可以下結論了！將上面得到的馬力和功率的換算方法代入功率和扭矩的換算公式，將扭矩的單位換算成大家熟悉的kg-m，可以得到以下結果:
英制馬力hp=扭矩(kg-m)×發動機轉速(rpm)/727
公制馬力PS =扭矩(kg-m)×發動機轉速(rpm)/716。
知道這些公式有什麽用？從“馬力=扭矩×轉速/727”可知，如果能提高發動機轉速，就可以在不改變扭矩的情況下提高馬力。比如轉速可以從6000轉提高到8000轉，等於提高了33%，但是8000轉時的扭矩由於凸輪軸的限制降低了10%，馬力仍然可以提高19.7%，這就解釋了為什麽在斷油解除後改裝電腦可以大幅提高馬力。
所以不要被“加大馬力”的廣告迷住了
我們換個角度想壹想:如果在同樣的速度下增加20馬力，意味著多大的推力？當最大扭矩點在5000轉時，稍微改變壹下公式，可以發現增加的扭矩= 20馬力× 727/5000轉= 2.9 KGM。然後把這個結果代入汽車驅動力的公式，即2.9×3.250×4.058/0.41 = 93kg，也是梅西計算的。對於壹噸重的身體來說，影響似乎沒有那麽大；而且如果相差5馬力，推力只會增加23公斤。可以看到相差了5馬力，根本沒多大區別。所以，改裝能“增加5馬力”的產品應該花多少錢？妳會自己處理嗎？
大馬力決定真實性能！
大馬力的車跑得快還是大扭矩的車跑得快？從公式中我們可以知道，高馬力的原因是“高轉速下仍保持高扭矩值”，也就是說，要擁有高馬力，不僅低轉速下的扭矩更好，高轉速下的扭矩也得保持，也就是說扭矩和馬力的爭論是不必要的。只要能做到大馬力，不僅代表了所有速度區的大扭矩，更代表了材料技術的優越性，活塞和進排氣門的材料和重量都可以加強和輕量化。
扭矩與功率換算公式的推導
假設圓的半徑為r(單位為m)，力矩為T(單位為N-m)，那麽圓周上的切向力為F=T/r，因為功率定義為“每秒所做的功”，對於圓周？壹般來說，每轉壹圈做的功是:F×圓的總長度2πr，代入F=T/r進行計算，每轉壹圈做的功是f× 2 π r = (t/r )× 2 π r = 2 π t。
乘以發動機轉速就是每分鐘所做的功，但功率P的單位是N-m/sec，所以需要除以60才能換算成每秒所做的功。代入公式:P=T2πrpm/60，整理出常數後，可以得到P(kW)=Trpm/9545。
從上面可以看出，汽車的動力是從發動機傳遞到車輪的，所以需要經過多組齒輪，所以就損失了。如果德國馬力衡量的是傳遞給車輪的功率，那麽同壹款發動機用在不同車型上的功率輸出應該是不壹樣的。試著對比壹下bmw330和bmw530，它們的功率都是225馬力/5900轉。結論:要麽寶馬篡改數據，要麽它測量的是發動機的凈輸出。
參考資料:
百度知道