鲁达 一、功
功（work），也叫机械功。如果一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。功是物理学中表示力对位移的累积的物理量。与机械能相似的是，功也是标量。
功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积。
W=FScosa 其中F表示力，S表示位移，而a是力的方向与位移方向之间的夹角。在研究汽车发动机活塞做功时，主要讨论F和S对W的影响。
功的单位为焦耳（J）。焦耳被定义为用1牛顿的力对一物体使其发生1米的位移所做的机械功的大小。量纲相同的单位牛·米有时也使用，但是一般牛·米用于力矩，使其跟功和能区别开。（当g=9.8的时候，1kg=9.8N）
一个物体对外做了多少功，它就减少了多少能量。反之，外界对一个物体做了多少功，这个物体的能量就增加了多少。（功与能单位相同）
二、 功率
功率可分为电功率，力的功率等。故计算公式也有所不同。
功率电功率计算公式：P=W/t =UI；需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt只适用于纯电阻电路，即只有在像电热器这样的电路中才可用Q=W=UIt=I^2Rt=U^2t/R。千瓦·时或千瓦小时（符号：kW·h；常简称为度）是一个能量量度单位，表示一件功率为一千瓦的电器在使用一小时之后所消耗的能量。“千瓦‧时”这个单位主要用于量度电力，因为“千瓦‧时”比焦耳更容易被大众了解，并更易转化为电器使用时数。另一方面，焦耳相对“千瓦‧时”的单位量度太小，较不方便计算，而中国大陆亦有公共机构在收费单上使用“兆瓦·时”来代替“千瓦‧时”。在中文里，"千瓦"有时被写为瓩。1kW·h = 3,600,000 焦耳。
在动力学中：功率计算公式：
①功率P=功W÷时间t（平均功率）；
② 功率P=力F *速度v*cosα；
推导：P=W /t，因为W=力F*位移S（功的定义式）→P=(F*S)/t=F*v（此公式适用于物体做匀速直线运动）;
线速度、角速度与转速
线速度V就是物体运动的速率。 那么物理运动360度的路程为：2πR；
这样可以求出它运动一周所需的时间，也就是圆周运动的周期（做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间）：T=2πR/v
角速度ω就是物体在单位时间内转过的角度。 那么由上可知，圆周运动的物体在T（周期）时间内运行一周转过的角度为2π,也就可以求出它的角速度：ω=2π / T =V / R
线速度V=s/t=2πR/T
角速度ω=Φ/t=2π/T ，其中角度Φ的单位是弧度rad
角速度与线速度的关系：V＝ω r
角速度与转速的关系ω＝2 π n (转速n的单位是r/s，此处频率与转速意义相同)
功率与扭矩之间有着相当紧密的联系，功率的具体数值也是由扭矩得来的。让我们回到中学时期，一起来进行公式的推到。
1）W=F·s做工需要具备两个条件，力以及沿着力的方向发生位移。
2）P=W/t功率是单位时间内做的功。
3）将公式1代入2中得到：P=F·s/t，P就是功率，F就是作用力、也就是扭矩，s/t是线速度。
线速度在圆周运动中，其运行一周的距离为一个圆周，即2πR;角速度是指单位时间内转过的角度，其运行一周的角度为2π；所以两者的关系是：线速度v=角速度j*R；
所以P=F*v→P=F*ω*R
因为扭矩(N·m)=F*R→P=扭矩(N·m)*ω
因为转速的单位是每分多少圈，而功率的时间单位是秒，所以每秒转速为：转速(rpm)/60;所以当1秒转过了"转速(rpm)/60",其运行的角度为转速(rpm)/60*2π；由此得出以下的公式：
角速度与转速的关系ω＝2 π n /60 (此处频率与转速意义相同)
功率(w)﹦扭矩(N·m)×转速(rpm)×2π/60，
简化计算后成为：功率(kw)=扭矩(N·m) ×转速(rpm)/9549。(上式左右各除1000)
① W=FScosα (初中阶段，力方向与位移方向的夹角为0，即α=0°，cos0°=1，所以W=FS)；
② 引擎转速rpm就是每分钟所作的功，但功率P的单位是N-m/sec ，所以需除以60，转换成每秒所作的功。
所以引擎功率(kw)=扭矩(N·m) ×转速(rpm)/9549
大众速腾2015款1.6L参数配置：
发动机： 1.6L;100马力(ps) 最大功率： 81kw(110ps)/5800rpm 最大扭矩： 155N.m/3800rpm 官方综合油耗 6.8L 整备质量 1330kg
功率(kw)=155*3800/9549=61.68kw=83.92 马力。
我们平时开车是用油门控制转速，发动机在这个转速下产生的扭矩通过变速箱克服行车的阻力带动车辆前进。现在我们来看两种情况：
① 在怠速时你轻踩油门转速会急剧上升，是因为你给的油产生功率，此时阻力（扭矩）很小，根据公式功率＝扭矩*转速，转速会急剧上升，你给的油变成了转速。
② 在上坡时你使劲踩油门车速提升的也很慢，是因为你给的油产生功率，此时行车阻力（扭矩）很大，根据公式功率＝扭矩*转速，转速缓慢上升，所以车速上不来。你给的油变成了扭矩。
三、 马力
马力是工程技术上常用的一种计量功率的单位。一般是指米制马力而不是英制马力。人为约定1米制马力等于每秒钟把75公斤重的物体提高1米所作的功。
如果你可以负重10公斤，并以13.3秒的时间跑完100米（每秒钟跑7.5米的速度），你就算具备１马力的功率。
1米制马力=75千克力·米/秒=735瓦特。
1kw＝102.0408163265306千克力·米/秒。
上述100马力的发动机可以形象地比喻为100匹马的力量拉动一辆汽车。
汽油发动机的扭矩象征其汽缸一口气所能吸进的油气量，有如我们人体的肺活量，这个吸气量是会随油门的加大和发动机转速的逐渐升高而增加的，但是它不会一直变大上去，到了某一个转速它会达到巅峰，这就是平时人们所说的最大扭矩值。等发动机的转速再上升，它就会逐渐下降，这是汽油发动机等内燃机在扭矩上的特色，也是最不理想的地方。汽油车必须发动才有扭矩，必须挂上一档，而且还要具备离合器或自排的扭矩变换器才能使发动机有足够的扭矩来使车子起步。如果油门加得不够，车还没动，离合器松的太快，车子会跳起来，然后熄火，这就是发动机在低速扭矩不足的结果。
马力等于扭矩乘上转速，它象征在单位时间内发动机可吸进多少口的油气量。
产生最大扭矩的发动机转速是一个选车的重要参考数据。如果你的车经常在城市行驶，或是经常涉水越野，那么，最好选用在低速（例如每分钟3000转左右）就能发挥出最大扭矩的发动机。如果你是喜欢开快车、飞车的人，那么，最好选用高转速产生高扭矩的发动机（例如在每分钟5000、6000转以上产生最大扭矩）。
扭矩好比百米赛跑选手在起跑点蹲撑、蓄势待发，准备冲向前那一刹那的冲劲；而马力就是维持这股冲劲可以愈跑愈快，一直跑到终点的能力。冲得快，能抢先的选手（扭矩大者）如果没有源源不断的马力支持也是会被其它马力大者赶上而输掉比赛。所以想选择加速力强、又急速很高的车子是不能光看扭矩资料、只挑选配置大扭矩发动机的汽车，最重要的还是要看马力对转速的曲线图，要选马力曲线又高又广者（即马力曲线下的面积大者），起码要看最大马力发生在多高的转速，而且与最大扭矩转速的间隔有多大，也就是有多少油门的空间你可以用来源源不断的加速。当然，车子加速性能的好坏和最高车速可以跑到多快，还得看变速箱、轮胎的匹配和车身的设计。
四、 是什么决定引擎的扭力和马力，缸径与行程对马力有什么影响
在发动机中，F是与活塞面积和气缸内压强相关的。F=PA，P是气缸内的压强，燃料燃烧产生的压强越大，F就越大；A是活塞顶的面积，我们都知道计算圆面积的公式：A=3.14159D2（其中D是缸径）。因此，缸径越大，A就越大，从而F就越大。
而S是活塞的行程，也就是活塞往复运动的位移，等于从上止点运动到下止点所经过的距离。S越大，W就越大。
功率是单位时间内做功的多少，所以还要考虑做功的快慢。同样缸径和行程的发动机，如果转速不同，马力也是不同的。转速快的马力大。
就是说，衡量发动机马力的主要因素有四个、气缸压强P、活塞截面积A、活塞行程S和气缸数量n;
乘积AS是一个缸的排量，如果发动机有n个相同的气缸，它的排量就是nAS。
提高扭矩最简单的方法就是加大排量，但是这不可避免地造成发动机体积、重量和油耗的增加。这样作的最大好处，就是制造相对简单，可靠性好。发动机可以持久稳定地发出符合设计要求的功率，所谓的HEAVY DUTY发动机。由于转速有限，发动机的可用转速范围就变得很小，这就需要有很多速比的变速箱。象上面的Mack CL713，变速箱有13档。这样的发动机，非常适合重型卡车。马力不求很大，但要持久。
另一个方法，就是增加发动机的转速，但是增加转速以后，由于汽油和空气的混合气总是有质量的，增大了转速，发动机每个冲程的可用的时间就会相应减少，吸气冲程吸进汽缸的混合气就会减少，这样爆发作的功就会减少，导致扭矩下降，但是由于转速增加了，所以扭矩和转速的乘积，也就是功率还是会增加的。加大了转速，发动机各个部件的运动速度加快，对活塞，曲轴，连杆，特别是进排气机构的精度，强度和轻量化都有更加高的要求，这对发动机制造水平是一个考验。高转速下的润滑也比低转速发动机有更加严格的要求。最主要的，高转速的发动机，由于在很小的体积里烧掉很多的燃料，发动机的冷却也是一个非常棘手的设计课题。一般情况下，高转速发动机，是不能持久地维持在最高功率上运行的。也就是说大马力没有办法持久。可是，这样的发动机，恰恰适合轿车和跑车。轿车和跑车绝大多数是在匀速行驶，这时需要的发动机功率很小，在转速低的工作状态，马力已经够了。当面临加速，超车的需求，我们降挡，狠踩油门，让发动机工作在高转速的状态，大马力就产生了。大马力只是偶尔为之，其高油耗也就是次要的问题了。平均的油耗主要取决于低转速时的表现。轿车跑车的大马力，寻常看不见，偶尔露峥嵘。
而轻卡和SUV，则是重型卡车和轿车之间的调和。
增加发动机的马力，还有一个很重要的方法，就是设法增加混合气的压力，让发动机吸进更多的燃料，提高扭矩。具体又有两种途径：涡轮增压和机械增压，两者各有优缺点。
增加发动机的马力的另一个途径，就是从气门着手，比如控制进气凸轮轴，调整高转速下气门开毕的时间，或者再加上调整气门的升程，从而优化发动机在所有转速范围内的动力性和燃油经济性。
五、 发动机特性曲线
我们通常说的发动机功率、扭矩曲线是指将发动机功率、转矩与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，此曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线；如果发动机节气门全开（柴油机高压油泵在最大供油量位置），此特性曲线称为发动机外特性曲线，这也是通常厂商展示的曲线；如果节气门部分开启（或部分供油），称为发动机部分负荷特性曲线。
不同的发动机扭矩曲线会有所差别，通常自然吸气发动机会有低-高-低的曲线，而涡轮增压发动机会有一个相对恒定扭矩的转速区间，这就是常说的扭矩平台。
1500转时发动机扭矩只达到最大扭矩的80%，可以偶尔勉强使用，但是发动机略有吃力；2000转时，扭矩接近最大扭矩的90%，发动机运转转动系统处于较佳状态，运转比较舒服，是日常驾驶的临界点；5000转的最大扭矩，没有实际使用的意义。
因此，建议您日常驾驶要保持在2000—2500转左右。
上海大众斯柯达昊锐1.8TSI发动机功率、扭矩曲线图
昊锐搭载的1.8TSI 发动机是大众汽车集团首次向中国引进全球同步生产的技术领先的发动机产品，该发动机转速达到4500rpm时，即可输出118kW的最大功率，并且这一最大功率输出可维持到发动机转速6200rpm；而250Nm的最大扭矩在发动机转速为1500rpm时即可产生，并可持续输出至发动机转速达到4500rpm，起步、加速性能极为强劲。而昊锐所搭载的2.0TSI发动机动力性能更为出色，在转速达到5100rpm时可以输出147kw的最大功率，在1700rpm时可以产生280Nm的最大扭矩，追求驾驶激情的车主可以尽情地享受操控快感。与此同时，这两款发动机油耗表现相当优异，数据显示，昊锐1.8TSI和2.0TSI 90km/h等速油耗仅为6.1L/百公里，而来自广大车主的亲身体验显示，在典型城市路况，昊锐1.8TSI、2.0TSI百公里综合油耗也基本都在9L以内。
扭矩也好、功率也好，其实都是引擎因燃烧汽（柴）油与空气的混合物、将化学能转变为热能、再转变为动能所发出的力道。既然指的是同一具引擎，那怎么可能发出二种力道呢？对的，一具引擎只会发出一种力道，扭矩也好、功率也罢，都只是我们解释的角度。也就是对引擎发出之力道运用方式的不同所产生的不同解释，如此而已。
为什么对同一股力道，会要有二种不同的解释呢？答案是当运用的场合不同时，力道的表现方式和大小就会有所不同，而这，就是扭矩与功率的差别。幻想一下，如果站在您面前的，是体重超过300磅的美国职篮NBA高手“奥尼尔”，他就像是一座小山般地耸立在您面前，而您所负责的工作是要推动他、让他开步走！这时候，您所需要的是什么？对了，就是扭矩，要让“奥尼尔”开步走，您一来必须克服他那300多磅体重所产生的“最大静摩擦”，才能让他动起来；二来您在推他时，本身也毫无因运动惯性所产生的动能，因此所能仰仗的力量，就等于是引擎从怠速运转、开始加速的“低速扭矩”。
接著，您再继 续幻想，如果奥尼尔已经跑动起来，而且是接近禁区、已经到了可以跨步上篮的这个阶段，这时候，如果您跟得上他的脚步，是不是只需要在他背后轻轻一推、奥尼尔就可以用更快的速度飞身上篮了呢？这时候，您施予奥尼尔身上的力道是什么？“高速扭矩”，恭喜您，答对了！而您再想一想，拼尽了吃奶的力道，好不容易才把奥尼尔推动一小步的力道，和轻轻推一把、就可以让300多磅的巨人飞身上篮的力道，难道不是同一个您所发出来的吗？ 为何会有如此的差异呢？关键就在“惯性”二个字上，当一样物体要从静止被推动的时候，依据“静者恒静、动者恒动”的牛顿运动定律，绝对要极大的能量，因此，唯有低速扭矩强大的引擎才能产生轻快的起步加速，这，也就是为什么赛车、超级跑车，统统都得采用“轻量化车身搭配大排气量引擎”这种组合的道理。扭矩的功能就是展现在起步加速的时候。
六、 155N的力量怎么能使1.5吨的汽车跑起来呢？
动力系统传递顺序：曲轴→飞轮→离合器→变速器→万向节→传动轴→万向节→差速器→减速器→车轮。
一般情况下，汽车与地面的动摩擦因数为0.1——也就是说如果汽车不挂档，一辆车的重量大约是正好能推动它的力量的10倍。而最大静摩擦因数一般为0.7左——也就是说如果是挂档的或者刹车时一辆车的重量大约是正好能推动它的力量的1.5倍左右。
小车起动收到3个力，一个驱动力（F——一个重力(N)，另一个就是摩擦力(f)。驱动力至少大于滑动摩擦力F =μN=μmg ，式中的m为质——g为重力。
加速度一般为9.8N/kg，μ叫动摩擦因——也叫滑动摩擦系数，它只跟材料、接触面粗糙程度有关，跟接触面积无关。
其实引擎发出的扭矩要经过放大（代价就是同时将转速降低）这就要靠变速箱、终传和轮胎了。引擎释放出的扭力先经过变速箱作“可调”的扭矩放大（或在超比挡时缩小）再传到终传（尾牙）里作进一步的放大（同时转速进一步降低），最后通过轮胎将驱动力释放出来。如某车的1挡齿比（齿轮的齿数比，本质就是齿轮的半径比）是3，尾牙为4，轮胎半径为0.3米，原扭矩是155Nm的话，最后在轮轴的扭力就变成155×3×4=1860Nm（设传动效率为100%），再除以轮胎半径0.3米后，轮胎与地面摩擦的部分就有1860Nm，即620公斤力的驱动力，这就足以驱动汽车了。若论及机械效率，每经过一个齿轮传输，都会产生一次动力损耗，手动变速箱的机械效率约在95%左右，自动变速箱较惨，约剩88%左右，而传动轴的万向节效率约为98%。 整体而言，汽车的驱动力可由下列公式计算：扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率/轮胎半径。