[科普中国]-最大功率

最大功率是指电源在单位时间内，电路元件上能量的最大变化量，是具有大小及正负的物理量。在这里特指最大输出功率。最大功率越大，电源所能负载的设备也就越多。

定义最大输出功率也叫瞬间功率，或者峰值功率。对功放来说，最大输出功率是指在一定的谐波失真指标内，给功放输入足够大的信号，并将音量和音调电位器调到最大时，功放所能输出的最大功率。它是车载功放在不考虑失真情况下，在极短时间(通常只有几毫秒)内不发生物理损坏或电气损坏时的功率值1。

功率功率的物理定义是指机器在单位时间里所做的功。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。1

功率的计算公式为：功率=力·距离/时间。1

力的常用单位是牛顿（N），距离的单位是米（m），时间的单位是秒(s)。所以功率的单位就是N·m/s。

但对于汽车的功率，传统上人们喜欢用马力为单位表达，字母为PS。厂家在产品说明说明书中通常也给出千瓦（KW）值。1

英制的马力(hp)定义为：一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英尺(foot)，相乘之后等于33，000foot-lb/min； 1

公制的马力(PS)定义为：一匹马于一分钟内将75公斤的物体拉动60公尺（即60米），相乘之后等于4500kg-m/min。经过单位换算，(1lb=0.454kg；1foot=30.48cm)最终我们发现英制的1hp=4566kg-m/min，与公制的1PS=4500kg-m/min有些许差异，而如果以功率W(1W=1Nm/second= 1/9.8kgm/second)来换算的话，可得1hp=746W；1PS=735W两项不一样的结果。 度量衡：1 公制马力 (马力) = 735.49875 瓦 1 瓦≈0.00136 公制马力 (马力)1

它们之间的换算关系如下：1HP=75N·m/s=0.7355KW，1KW=102N·m/s=1.36HP。最大功率是汽车发动机最重要的参数之一。他的大小主要取决于发动机气缸排量的大小，燃烧的燃料量和发动机的转速。功率值永远分发动机转速结合在一起，表明在该转速下所发出的功率。1

由于发动机内部摩擦损耗和带动其他机器的需要，实际有效功率数字总是小于规定值。有效功率跟标定功率的比值叫做发动机的效率。1

最大功率对车而言发动机的输出功率同转速关系很大，随着转速的增加，发动机的功率也相应提高，但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明中最高输出功率用每分钟转速来表示（r/min），如100HP/5000r/min，即在每分钟5000转时最高输出功率100马力。 同时，发动机最大功率时对应的转速，基本上就是发动机的最高转速。轿车或者客车发动机最大功率时的转速要高于载货汽车，以便适应其高速行驶的需要2。

注意事项最大输出功率体现产品在瞬间超负荷运转的能力，并且可以在一定程度上反映出额定功率。有些厂商为了吸引用户，故意将最大输出功率和额定输出功率混淆，让人误认为产品具有很高的输出功率。因此考虑车载功放的功率时，不能只看功率的数字，而且要看它的标注方式2。

测试原则德国工业标准（DIN）的测试原则是发动机处于正常运行状态，即带所有附属设备，包括进气滤清器和排气装置等。美国等一些国家则按照SAE（汽车工程师协会）标准进行功率测试，不包括空滤和排气装置等附属设备，也就是说，它是由外界动力驱动的3。

所以SAE功率值较之DIN要高出15%～20%。在意大利还有一种CUNA标准测量测量法，它的条件是包括部分附属设备，但不包括进气滤清器和排气装置，因此其功率值会比DIN数值高5%～10%3。

一般不能通过重新进行发动机标定来提升功率，原因是现代的量产发动机出厂时几乎都已经做了功率上限值标定。但如果能够承受较大的费用，那么提高单位功率数是有些办法的3。

首先是加大进气量，方法是平顺及扩大进排气通道，加大发动机气门横截面，提升压缩比，改变汽门开闭时间等；其次可以对进排气系统进行技术调试，甚至更换压缩机系统3。

所有这些意在提高功率的措施都会导致发动机转速水平的整体提高，所以必须采用高级材料，使活动部件轻量化，同时提高加工精度，使之能够承受较大的负荷。还要采用更坚固的气门弹簧，甚至非接触式点火系统。经过这一系列的改造，量产发动机的功率有可能增加一倍以上3。

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学