这两年，我慢慢养成了开车的爱好。我一个人长途跋涉，开着滴滴。闲暇时间会开卡丁车，想做“汽修”蓝领工作，所以最近抽空看了一下汽车的机械知识和赛车理论发动机上止点，分享一些笔记和这里的经验。 （我一直觉得知乎不应该是学习的主要场所。如果你想了解一个领域的知识，你可以在知乎上快速上手，高效交流，但主要的、系统的学习还是应该在书本和教学中，所以文中主要参考内容在后面列出，供大家参考。本人目前是一名初级键盘侠，如有错误请多多包涵。）

（是的，不想看的可以直接跳过，主要是整理功、功率、扭矩等问题，再带一些公式）

力对物体所做的功 W 是力和位移的点积。两个向量的点积为W（标量），单位：焦耳（J）。

假设W与时间t之间存在函数关系f，w=f(t)，那么功率就是对应的导数函数，单位：瓦特(w)，是表示做功速度的物理量由一个对象完成。假设一个简单的情况——力和位移方向相同，可以先将其视为一个标量。

所以当力恒定时，

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在发动机功率方面，马力 ( ) 通常被称为一个古老的功率单位。俗称马，现在只用在指示内燃机功率和空调制冷性能的领域（以前父母买空调都是用这个单位）。单位是什么：一匹可以拉 33,000 磅并以每分钟 1 英尺的速度移动的马所产生的力量。

无证明的旋转系统导出功率的计算公式，功率等于转矩乘以角速度。

发动机的本质是曲轴传动，所以计算发动机功率的公式如下，其中v是发动机的转速（rpm r/min）

引入力矩来研究旋转运动，可以看作是衡量物体旋转能力的指标。力矩等于径向矢量与作用力的叉积。

经常接触的基础内容是发动机和传动系统（离合器、变速箱、差速器等）

1. 引擎

内燃机利用可燃气体在气缸内燃烧做功，推动活塞产生动力。原理类似于放鞭炮。

主要结构（图中为柴油机）：气缸、活塞、连杆、曲轴。与曲轴同轴的是飞轮。气缸上方是进气门、排气门、火花塞等。

活塞在气缸内上下运动，上下节点分别称为上止点和下止点。

以典型的四冲程发动机为例，介绍发动机的工作流程及以上各部件的功能，如下图所示。四个冲程包括进气、压缩、做工和排气，活塞取两个活塞冲程，曲轴旋转720°。四个冲程是通过活塞运动结合发动机中的P、V变化图（即发动机测功机图，如下图）来描述的。

进气，活塞运动到下止点，进气门打开，油气混合物通过进气门进入气缸。由于进气冲程中的进气阻力，最终内部气压略低于大气压；压缩时，阀门关闭。 ，活塞向上移动到上止点；

做功，火花塞点火，油气燃烧做功推动活塞下降到下止点，气缸内气压迅速升高，随着v的增加，活塞做功。排气，打开排气阀发动机上止点，活塞向上运动到上止点，缸内容积变小，气压接近大气压。

活塞在整个过程中的直线运动通过曲轴连杆转换曲轴的旋转运动。曲轴旋转驱动飞轮。四冲程虽然只有做功冲程做功，但有一个飞轮，这样活塞就可以靠飞轮的惯性带动完成其他冲程。

现在的发动机多采用多缸串联，给活塞分配不同的相位，比如4个气缸，每个活塞有180°的运动差，这样在同一时间段，总有一个活塞在做功中风。这样可以减轻飞轮的重量，同时发动机的动力输出也更加稳定。

基于上述，我们可以讨论发动机转速、扭矩和输出功率之间的关系，即发动机的外特性曲线。

首先，发动机的扭矩是周期性变化的。在典型的四冲程发动机中，在做功冲程期间，扭矩被大范围划分，而在压缩过程中，扭矩几乎为零。因此，制造商在测量发动机的扭矩时，是换算后的平均扭矩。

由于发动机的工作原理，转速的大小会影响气缸内气体的燃烧时间，而气门的大小会影响进气量，从而影响平均扭矩输出四冲程。发动机外特性曲线是指发动机满载（汽油机油门全开）时，测得的功率或扭矩随转速变化的曲线。

从图中可以看出，随着转速的增加，扭矩达到最大扭矩范围，功率出现在最大扭矩范围之后的一段。

2. 动力传动系统

发动机熄火，依次接合离合器、变速箱、主减速器和差速器。

发动机扭矩为100-300NM。如果直接输出到车轮（扭矩除以车轮半径），驱动力只有700N左右，不足以克服行驶阻力推动车辆，所以传动系的作用是减速和增加距离。传动比是发动机转速与车轮转速的比值，也是扭矩比。相当于将相同的输出功率转化为不同速度和扭矩的组合，是传动系的主要工作。

相关结构及理解请参考

汽车各部分的工作原理〖 〗

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【原来如此】汽车手动变速箱原理动画分解讲解

主要内容来源：《汽车结构（二、二）》（陈嘉瑞），百度传科——从伟大到简单的课程。

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把公式整理好发了才知道文章是小狗，不如直接分享一个百度库。编辑起来真的很丑很费时间。