扭矩换算与功率参考表
前几行给出单位换算系数；其余各行展示典型功率/转速组合按 T = 9,549.3 × kW ÷ rpm 计算出的扭矩。
| 输入 | 扭矩（N·m） | 扭矩（lb·ft） |
|---|---|---|
| 1 N·m | 1 | 0.7376 |
| 1 lb·ft | 1.3558 | 1 |
| 1 kgf·m | 9.8067 | 7.233 |
| 50 kW @ 1,500 转/分 | 318.3 | 234.8 |
| 100 kW @ 3,000 转/分 | 318.3 | 234.8 |
| 100 kW @ 6,000 转/分 | 159.2 | 117.4 |
| 200 kW @ 4,000 转/分 | 477.5 | 352.2 |
- 该公式给出的是在给定功率和转速下轴上的扭矩；由于传动系统存在损耗，等效传动比下的车轮扭矩会低于发动机扭矩。
- 发动机测功仪数据是一条曲线，而非单一数值——最大扭矩和最大功率出现在不同转速，公式只在同一工作点上把两者联系起来。
- kgf·m 结果出现在换算模式中；它并非国际单位制单位，但仍见于较旧的资料及部分亚洲市场车辆规格标注中。
什么是扭矩，它与功率有什么关系？
扭矩是力的旋转对应量——即绕轴施加的转动作用，在国际单位制中以牛顿·米（N·m）计量。1 N·m 的扭矩相当于 1 牛顿的力作用在长度为 1 米的力臂上。英制习惯使用磅·英尺（1 lb·ft = 1.3558179 N·m），较早的公制习惯则使用千克力·米（1 kgf·m = 9.80665 N·m）。
功率与扭矩通过转速相互关联：P = T × ω，其中 ω 是以弧度每秒计的角速度。若发动机在两倍转速下输出相同扭矩，其功率也会翻倍。这就是为什么发动机的最大功率和最大扭矩出现在不同转速，也是为什么变速齿轮能在功率基本不变（扣除损耗）的情况下，用转速换取扭矩。
把物理原理转化为车间常用单位就得到了实用公式。由于 ω = 2π × rpm ÷ 60，以 N·m 计的扭矩等于以瓦特计的功率除以该角速度，化简后得到 T = 9,549.3 × P(kW) ÷ rpm。常数 9,549.3 就是 60,000 ÷ 2π。
如何使用本扭矩计算器
- 选择模式：由功率与转速计算扭矩，或换算已知的扭矩数值。
- 在“由功率求扭矩”模式下，输入以千瓦计的功率及以转/分计的转速，即可得到以 N·m 和 lb·ft 计的扭矩。
- 在“换算”模式下，输入以 N·m 计的扭矩，即可查看其在 lb·ft 和 kgf·m 下的等效数值。
- 对于以 hp 或 PS 标注的发动机参数，请先换算成 kW（1 hp = 0.7457 kW；1 PS = 0.7355 kW），再使用“由功率求扭矩”模式。
扭矩计算背后的公式
旋转功率为 P = T × ω。由转速求角速度：ω = 2π × N ÷ 60 弧度/秒。求解扭矩：T = P ÷ ω = 60 × P ÷ (2π × N)。若 P 以千瓦计（需乘以 1,000），则化为 T = 60,000 × kW ÷ (2π × rpm) = 9,549.3 × kW ÷ rpm。
算例：一台电机在 3,000 转/分下输出 100 千瓦。T = 9,549.3 × 100 ÷ 3,000 = 318.3 N·m，即 318.3 ÷ 1.3558179 = 234.8 lb·ft。换算算例：300 N·m 等于 300 ÷ 1.3558179 = 221.3 lb·ft，以及 300 ÷ 9.80665 = 30.59 kgf·m。
常见错误
- 在千瓦公式中直接使用马力数值——应先换算（1 hp = 0.7457 kW，1 PS = 0.7355 kW），否则算出的扭矩会偏高约 34%。
- 在同一转速下比较最大功率和最大扭矩：两者出现在不同的发动机转速，T = 9,549.3 × kW ÷ rpm 只能在曲线上逐点建立联系。
- 把 lb·ft（扭矩）与 ft·lb 的书写习惯，或与 lbf（力）混淆——扭矩需要同时考虑力和力臂两个因素。
- 把 N·m 和 kgf·m 混淆：两者相差 9.80665 倍，规格读错会造成近 10 倍的误差。
常见问题
如何由马力和转速计算扭矩？
先把功率换算成千瓦（1 hp = 0.7457 kW），再套用 T = 9,549.3 × kW ÷ rpm。例如：300 hp = 223.7 kW，在 5,000 转/分下，9,549.3 × 223.7 ÷ 5,000 = 427.2 N·m，约合 315 lb·ft。英制捷径公式 T (lb·ft) = 5,252 × hp ÷ rpm 可直接由马力得出相同结果。
常数 9,549.3 是怎么来的？
它来自把转速换算成弧度每秒的过程。功率 P = T × ω，且 ω = 2π × rpm ÷ 60，因此 T = P ÷ ω = 60 × P ÷ (2π × rpm)。若 P 以千瓦表示，分子需乘以 1,000，得到 T = 60,000 ÷ (2π) × kW ÷ rpm = 9,549.3 × kW ÷ rpm。
1 lb·ft 等于多少 N·m？
1 磅·英尺等于 1.3558179 牛顿·米——即 1 磅力（4.4482216 牛顿）作用在长度为 1 英尺（0.3048 米）的力臂上。反过来，1 N·m 约等于 0.7376 lb·ft。因此一台 400 N·m 的发动机约输出 295 lb·ft 的扭矩。
为什么最大扭矩和最大功率出现在不同转速？
因为功率等于扭矩乘以转速。发动机的扭矩曲线通常在中等转速区间达到峰值，随后在高转速下下降；只要转速上升的速度快于扭矩下降的速度，功率就会持续上升，因此最大功率出现的转速要高于最大扭矩。这两个数值描述的是同一条曲线上的不同点。
什么是 kgf·m，现在还在使用吗？
千克力·米是以千克力表示的扭矩：1 kgf·m = 9.80665 N·m，因此一台 30 kgf·m 的发动机约输出 294 N·m。它不是国际单位制单位，但仍出现在一些较旧的资料及部分亚洲市场车辆规格标注中，通常写作 kg·m 或 kgm。
变速齿轮会改变扭矩还是功率？
变速齿轮会按同一传动比放大扭矩、缩小转速，除摩擦损耗外功率基本保持不变。3:1 的减速比会使输出扭矩变为三倍，而转速降为三分之一。这也是为什么一挡时的车轮扭矩会远超发动机的额定扭矩，而传递的功率却基本不变。
参考文献
- NIST Special Publication 811 (Thompson & Taylor). Guide for the Use of the International System of Units (SI), 2008 — Appendix B torque conversion factors (lb·ft, kgf·m).
- Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). The International System of Units (SI Brochure), 9th edition, 2019 — the newton-metre and radian.