作者: wu (打不溜喲) 看板: CCUMOTOR
標題: 關於馬力的東東(轉錄的)
時間: 東吳機研站 Wed Jul 18 21:46:18 2001
原文在http://www.auto-online.com.tw/cgi-bin/class.fcgi
作者 "Outer" <BillGates@********>, 看板 car
標題 皇帝名言錄 (8-1)
時間 Microsoft (Sun May 2 21:41:07 1999)
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偉大的五一勞動節又到了, 這個屬於 平日被有錢人看不起,
被奸商污吏欺壓, 被"雙碩士"嗆聲小心點的勞工階層的平民
百姓們的節日, "皇帝名言錄"特別放假一天,以資慶祝!
有數位網友抱怨"名言錄"內容跟汽車討論沒有關聯性, 很感
謝他們的批評及建議, 所以本日"名言錄"不挑皇帝的語病,
不嘲弄皇帝的愚蠢, 不諷刺皇帝的自大...(不過這樣子名言錄
不就沒什麼看頭了嗎?)不過就算自我如此設限,愛放砲的皇帝
還是有許多謬誤的名言,可供糾正!
所以今天的討論的東西比較嚴肅(就是無聊啦!),但仍有許多網友
對這個議題有興趣,想知道確切的答案! 且看我細說分明!
名言: " 又來了 日德美制 測試的標準完全不同根本無法換算 "
Why Not ? 作學問就是在未完全排除已知可能性外,不作確切否認!
難怪交大博士會對皇帝作學問的態度產生質疑,(我是完全不信)
皇帝在 "測試的標準完全不同" 的一個前提下就把換算的可能性
完全排除, 我十分不能茍同! 在各國經濟體系如此複雜,,虛幻,差異,
瞬息萬變...的各國貨幣都可以換算了, 更何況引擎馬力是有很實體
的表徵, 相對單純許多的事物,為何不能換算? 沒有把測試環境的變
因,完全討論過,為何直接就說不能換算?
我手上就有資料,最簡單的一份就是 "汽車購買指南"第102期 1993/10
出版,119頁 史丹佛專欄 徐業良博士 所寫的有關馬力方面的討論文章,
比較深的一份是汽車技術講座: 討論不同溫度,濕度,海拔,空氣品質...
對引擎表現的影響及校調方式.其他散見於不同汽車專業雜誌上也時有
可見各制馬力間的差異及換算! (但不見得會討論)
接下來本人就以上文件做些整理說明,同網友們交換意見!裡頭也會針對
之前一些網友對我的質疑提出說明:
1.何謂馬力?
馬力是一個功率的計算單位, 也就是表現能量的計算單位, 蒸汽機發明者
瓦特,是第一個想到功率的人, 他實際測量一匹馬一分鐘內平均可以拉起
330磅重物升高100英尺,瓦特就將產生這些位能的功率定為 1 馬力! 就是
330磅*100英尺/一分鐘 = 33000尺磅/分鐘 or 550尺磅/秒 , 有些網友指出
一馬力 = 76.1 kg-m/s 或 一馬力 = 745.7Watt , 其實都一樣,計量單位不同
而已! 兩百年下來,一馬力所含功率都沒變,已是舉世公認的標準及公式!
不管哪一個馬力測試標準,都是以 550pb-ft/s or 76.1kg-m/s or 745.7 Watt
來稱呼一馬力! (竟有網友拿 1Hp = 0.963 KiloWatt來懷疑我是錯的,天呀!)
請注意,重點來了! 這裡的馬力值並沒有任何溫度/濕度/海拔/燃油/機油...
等等規範,而且也不管你是引擎/馬匹/人力/馬達....等任何東西,不管受測
物為何?也不管溫度幾度? 反正只要可以把550磅的重物在1秒內拉高1尺
,就是具備一馬力的功率.
2.關於引擎的馬力測量
實際測量馬力時,並不會真的掛550磅的東西給引擎拉, 幾乎都是測量
引擎輸出的力距(就是扭力),單位是Kg-M或Pb-Ft,以簡單的力平衡來換算:
力距(pb-ft) * 轉速(rpm每分鐘幾轉) / 換算常數 (5252) = 馬力數(HP)
(這個公式也是舉世公認,想吐我槽的網友,可以吐槽說我我好色,不過可
千萬不要 吐這個公式的槽,這可是會給有理工背景的網友恥笑的!)
因為要測量引擎輸出軸的力距(就是扭力),相對來講要簡單而且精準,所以
所有的馬力測試機(或功率測量機),都是用這種方式來測量功率.如果有網
友看過功率機是測量拉重物的重量及距離的方式,(粉難測又粉難測得準)
可千萬記得叫我去參觀一下,因為我不太相信會有這種自找麻煩的呆子!
(讀到這裡打哈欠的網友請舉手,我剛就說過,名言錄不挖苦皇帝一下,是
粉無聊的!)
3. 總馬力 (GROSS) Vs. 淨馬力 (NET)
這兩種馬力稱呼就是造成一些網友理直氣狀地說: 德制馬力乘1.2就是日制
馬力! 的錯誤觀念由來.
我們先看何謂 "總馬力" (Gross或稱毛估馬力) : 引擎測試時除必要週邊元件
(如機油pump,冷卻水pump)之外, 其它都不接, 這樣測出的馬力叫"總馬力".
連觸媒都不接ㄜ,測出的馬力數當然就比較大!
何謂 "淨馬力" (NET) : 引擎測試時,就如同出廠售出的狀態一樣,所有週邊都
接上去, 風扇,發電機,觸媒,消音器...全接上,測出的馬力數稱之"淨馬力".
一般正常引擎通常總馬力是淨馬力的1.2倍.若已知淨馬力,要推算總馬力時,
套用的公式就是 : 淨馬力 * 1.2 = 總馬力 . (平均下來的經驗值,並非每具引擎
都如此.)
不知為何網友會聽信Sales的話, 硬要把本公式套到德/日制馬力的換算!
台灣的Sales並不是每個都對汽車認識很深, 部份sales更是出了名的唬爛
不負責! 他的話聽聽就算了, 不用信以為真地到網路上要吐別人槽!
對車主而言較具意義的當然是"淨馬力", 而日本剛在世車壇展露頭角時,
為提高車子的競爭力, 會故意選擇 "總馬力" 來標示,誤導消費者來認為
日本車的馬力很大! 台灣車界也因襲該作法,例如:嘉年華1.3 以前標示
87HP@5500rpm(總馬力),不過不管是加速或極速都給march 1.3巴假的,
march1.3是 75Hp@6000rpm(淨馬力), 有些人向福特汽車質疑, 福特才將
嘉年華1.3的馬力數修正成63.5Hp@5000rpm(淨馬力).
而歐洲車這方面就務實多了,一律標淨馬力,雖然帳上馬力只有100Hp,
但實際卻比標示115Hp(總馬力)的日系車來的有力,所以才會有什麼:
德國馬比較大隻的說法, 只怪日系車宣傳時弄巧成拙所造成的誤解!
不過所幸近年民智日開,一方面消費者不是每個都很好騙,一方面日系
車引擎的輸出馬力也日有進展,硬碰硬拿淨馬力來比,也不會說輸歐系
車,反而有所超前,所以這兩三年來已經看不到日系車廠商再玩總/淨
馬力的數字遊戲了!
接下來要進入重頭戲,說明SAE/JIS/DIN等馬力間的關係,不過在這之前
我先上個廁所洗個澡睡個覺,在"皇帝名言錄 (8-2)"中細說分明!
作者 "Outer" <BillGates@********>, 看板 car
標題 皇帝名言錄 (8-2)
時間 Microsoft (Mon May 3 00:00:33 1999)
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上篇已經對"馬力"的定義清楚說明,也解釋清楚容易讓人誤解
的"總馬力""淨馬力",接下去的討論一律以比較符合用車實際
情況的"淨馬力"來談,網友可不要再扯進來"總馬力"來混淆...
其實馬力測量粉簡單,就是測力距去乘轉速,世界各車廠幾乎
都會買來測,而且都是買粉貴粉精密的測試機,絕非一般市面
車坊的簡單型測試機,測出的馬力數也絕對有公信力,不敢作弊
,萬一被抓包,對商譽的影響甚鉅!
所以引擎下生產線,便架上測試機,當日可得數據.(其實在設計
引擎時,就已經把馬力數全算好了,測試機只是驗證看看數據!)
敏銳一點的網友應該會注意到,不同的測試環境條件是否會影
響到所得的馬力數? 答案是:當然會! 除非是吃電的馬達,對運
轉環境沒那麼敏感, 如果是現時科技下的四行程引擎,不好意思,
環境溫度(就是進氣溫度)變化幾度下來,所測得的馬力數馬上不同!
網友應該有下列的經驗:
1.七月炎夏時36度C的氣溫,車子馬力感覺衰退!(馬力至少已經
損失10%以上,否則一般人很難用感覺去確定馬力有衰退!)
2.開車到合歡山松雪樓海拔3000公尺以上時,感到馬力嚴重衰退.
(這時就至少衰退20%以上了)
可知空氣的溫度 / 海拔(海拔越高空氣越稀薄) ...等等環境因素都
對引擎馬力有影響! 如此便造成車廠測量標準馬力時的困擾,該
在何種溫度下?何種空氣密度下?(指海拔) 來當成測試環境?
所以才產生SAE美制的測試環境標準(測出的馬力便稱為美制馬力)
及JIS及DIN等測試環境標準.(近年還有更新的EEC歐盟馬力測試規範)
在不同的環境規範下所測得的馬力數就稱為 "XX制馬力" !
聰明的網友一定也可以猜到,同一具引擎在不同規範下會有不同的
馬力表現,其實只猜對一半,因為各式標準規範的差異非常小,不可能
一個要在50度C下測,另一個要在10度C下測,所以測出的數值四捨
五入的地方或測試機的允許公差就已經比差異還大,就算可以把差異
完全表示出來,一般人還是無法感覺得到馬力的差異數!
有關各制馬力測試條件,牽涉文件授權問題,我不post出來,有興趣的網
友可以自行到各標準訂定機構的網頁去參考.(其實是我懶得打!)
不過重點還是跟網友們提: SAE的環境溫度比DIN高! (因為制度定訂時
一定是參考當地的溫度,偏偏德國年均溫比美國低)
SAE / DIN 的馬力差異就由環境設定不同而來, 同一具引擎在DIN規範
下測得100馬力時(DIN較低的環境溫度),馬上轉成SAE的測試環境規範,
平均可測得96.3匹馬力.(一樣的測試機,完全相同的引擎及各方面參數,
只因SAE用比較高的環境溫度,空氣稍稍膨脹,密度稍稍減小...等等環境
變因,讓馬力數稍稍減小!
皇帝說測試條件"完全不同",所以沒辦法比較,其實這是皇帝的老毛病,
"差100%是差不多,差8%是遠不如"相信網友們都清楚, 其實各制間的
測試條件是幾乎完全相同,就是環境設定稍有不同,溫度就差那麼幾度,
測出的馬力值也不過差上 3.7% , 也就是 1/27, 老實講,把車神保魯斯/
洗拿等人挖出來試 100Hp跟 96.3Hp馬力的車,不見得可以正確地指出
來!更何況玩車如玩票,車子非專業的普羅大眾!
DIN的進氣溫度相對比SAE還低,一般正常引擎在DIN下所測的馬力,
理論上就會比SAE還要高,(我還沒碰過進氣溫度越高,馬力越好的引
擎), 實測下不見得可以每次都得到相同的差異, 而 3.7% 是世界車壇
各車廠測試實驗室及獨立測試機構...等等所公認的差異值! 如果不考
慮各別引擎的差異,是可以拿來換算SAE/DIN馬力數的.
公式: 1DIN (德制馬力) = 0.963 SAE (美制馬力)
例: Cefiro 2.0 馬力數為 140DIN 只合 134.82 SAE馬力. 若以一些網友
的公式 140DIN * 1.2 = 168 SAE馬力, 別逗了!我天天開Cefiro怎麼
都不知道Cefiro有如此實力, 134.82匹恐怕還高估了!(因為台灣氣溫
又比SAE還高,所以馬力就更衰退了!)
至於有網友舉例 BMW 318i開起來無論是加速或引擎力道感覺都好過
馬力數比它大的日系車1.6車,證明DIN > SAE/JIS , 其實是不對的,這跟
馬力數(最大馬力數)無關,但解釋起來也蠻費工夫的,若網友有興趣知道
,針對此例,擇日重審!
皇帝為了吐我槽,特地跑去查兩台車的數據來證明 SAE/DIN 的不可換
算, 難怪交大的博士會質疑皇帝的指導教授是誰? 教出這種學生來!
在汽車購買指南中,也稱該公式為經驗換算值,也就是經過數百具數千
具的引擎,有的差多,有的差少,所計算的一個平均統計值,絕非皇帝可以
用一兩個特例數字來推翻,有辦法皇帝就把大部份引擎放到兩個制度
下去測,再拿測試數據來吐我槽,我會心服口服地直呼:皇帝萬歲! 再為
皇帝蓋幾個生祠!
皇帝也錯估人類計算的能力,就算溫差一度,也可以精確算出引擎的馬力
用一兩個特例數字來推翻,有辦法皇帝就把大部份引擎放到兩個制度
下去測,再拿測試數據來吐我槽,我會心服口服地直呼:皇帝萬歲! 再為
皇帝蓋幾個生祠!
皇帝也錯估人類計算的能力,就算溫差一度,也可以精確算出引擎的馬力
差異,不過計算必需牽涉到許多熱力學及物理力學的公式,包括空氣的
膨脹係數,進氣的擾流影響...就連我手上最專業的技術講座報告也只是
說明後就帶過,沒有實際去算!
講半天沒提到 JIS 日制馬力 ? JIS 這個日本工業標準在其它領域都具有
相當保證及權威,想不到 JIS 馬力規範在車界竟然如過街老鼠人人喊打,
不外乎是日本車廠以前喜歡標總馬力所造成的後果! 我不會偏頗哪方,
故在這裡特別說明供網友參考!
日本車為進軍美國市場,已經在 1985/4/1愚人節那天,將JIS的馬力測試規
範,完全照抄SAE美制馬力測試規範! JIS = SAE已經十四個年頭了,明明
SAE/JIS的條件完全相同,換算更是直接帶過去, 皇帝還是堅稱 "測試條件
完全不同,不能換算" , 因為我們可以知道 , 皇帝除了吹牛不打草稿,
對不懂的事情也隨時隨地可以瞎扯一通! 所以各位看倌,以後看到皇帝的
POST時,豈能不小心乎? 不要給他那個什麼"雙碩士"學位給唬了!
皇帝名言錄,已快接近精彩大結局,各位觀眾請勿錯過! ....
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