[科普中国]-制动功率

制动功率是制动时制动器在单位时间所做的功。

制动功率是发动机在试验台架上实际测得的发动机输出的功率。因早期的试验台架测功装置为一种制动器，故名。一般用制动功率表示发动机在全负荷运转时输出的有效功率。由于在不同转速下输出的有效功率不同，因此发动机的制动功率必须标明相应的转速1。

简介制动时制动器在单位时间所做的功。机器在运转过程中需要减速或停止时，必须给制动器一个制动力矩，其相应的制动功率为式中Tb为制动力矩（牛·米）；n为制动轴转速（转/分）。在制动过程中，转速n由开始时的最大值逐渐减小到某指定值或零。将开始时的最大n值代入公式，即求得制动功率最大值P。

制动功率通常指往复式发动机曲轴上所净输出的功率。如内燃机、蒸汽机的有效功率即是。因本世纪初期为确定汽油机、柴油机等的实际输出功率，工程界曾普遍采用制动式测功器（摩擦测功器）进行测算，故名。其值等于往复式发动机运转时曲轴上的扭力矩（可借测功器测出）和当时的匀角速度（可由转速表测算而得）之乘积2。

影响因素影响制动功率的因素为：制动力矩的大小、开始制动时制动轴的转速和制动时间的长短。制动力矩和开始制动时的转速越大，则制动功率也越大。制动器工作时，机构和载荷运动质量的动能转变为热能，且单位时间放出的热能与制动功率成正比。制动器的温升会影响制动器摩擦面的正常工作。温升过高就会降低摩擦系数和增加磨损，使制动器不能在规定的制动路程内制动。制动器构件温升过高还会破坏制动器零件的配合性能，影响制动轴轴承的正常工作。因此，在选择制动器时须考虑制动力矩和制动功率的大小，使制动器能正常工作。

有效功率有效功率是指发动机输出轴实际输出的功率。单位以千瓦（kW）表示。即发动机的指示功率减去发动机内部运动副的摩擦损失功率、进气排气过程的泵气损失功率及机油泵、燃油泵等必需附件的消耗功率后输出的功率。其数值有两种：在实际大气环境下进气时测得的实测有效功率和按规定公式将实测有效功率校正为在标准大气状态下进气时的校正有效功率1。

有效功率的全称“发动机有效功率”，亦称“轴功率”。指发动机机轴上所净输出的功率。是发动机扣除本身机械摩擦损失和带动其他辅机的外部损耗后向外有效输出的功率。常用符号“Pe”表示，单位为“kW”。任何发动机的有效功率必小于其内部功率，且前者对后者的比值即为该发动机的机械效率。当某一发动机被用来直接驱动发电机发电或压缩机工作时，其有效功率即等于该发电机的输入功率，或该压缩机的轴功率。由于多数往复式发动机的有效功率均可借助于制动式测功器进行实测，故通常也称作“制动功率”3。

车辆制动功率车辆制动功率是机车车辆制动时，每单位时间转移的机车车辆的动能。对摩擦制动来说，由于车辆动能在制动时转变为热能并由摩擦副（闸瓦与车轮，或闸片与制动盘）逸散出去，制动功率便表现为摩擦副的热限度问题。过大的制动功率会导致摩擦副的热损伤4。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所