什么是力矩？

力矩是一种旋转或扭转物体的力。每当您使用扳手施加力时，都会生成一个力矩。拧紧车轮上的四方螺帽就是一个典型的例子。当您使用扳手时，会对它的手柄施加一个力。这个力会在四方螺帽上产生一个力矩，进而推动螺帽旋转。

力矩的英制单位是磅寸或磅尺，国际单位制是牛顿米。请注意，力矩单位由距离和力两个部分组成。若要计算力矩，只需将力乘以中心距即可。在四方螺帽的例子中，如果扳手有20厘米长，那么当您施加100牛顿的力时，将产生20牛顿米的力矩。如果扳手的长度是40 厘米，则只需施加50牛顿的力即可产生相同的力矩。

汽车发动机通过生成力矩来旋转曲轴。这个力矩的产生方式与上面完全相同：在一定的距离上施加力。下面让我们来详细分析发动机中某些零件的受力情况：

图2. 一个四冲程发动机的汽缸中是如何产生力矩的

汽缸中的气体燃烧会对活塞产生一个压力。在压力的作用下，活塞将向下运动。随后，该压力会由活塞转移给连杆，并经连杆传输至曲轴。在图2中，请注意连杆与曲轴的连接点距曲轴中心有一段距离。当曲轴旋转时，这两点之间的水平距离会发生变化，由于力矩等于力乘以距离，因此力矩也将随之改变。

您可能会奇怪，在这个发动机的力矩决定因素中，为什么只有水平距离才有效。从图2 可以看出，当活塞位于冲程的顶部时，连杆正指向下方曲轴的中心。此时不会产生任何力矩，因为只有沿垂直方向作用于连杆的力才能产生力矩。