引用:極銳動力科技有限公司馬力測試機原理及功能說明－mystar3323的部落格

1. 什麼是扭力？

扭力的公式相信各位都很清楚，力x力臂長=扭力，從下面的圖可以很清楚的看出來，250磅重的馬站在2英呎長的力臂上對引擎的曲軸就產生一個500呎-磅的順時鐘方向扭力。

2. 什麼是作功?

功率就是單位時間內所作的功，什麼是功?簡單的比喻，當你用扭力板手，保持一定的500呎-磅的扭力，把螺絲轉一圈，你就對螺絲作了功。而再用碼表量出你轉這一圈螺絲所花的時間，把功÷時間＝單位時間內所作的功，也就是功率了。換句話說: 功率就是一個數據說明：你可以多快的速度、用500呎-磅的扭力去轉一圈的螺絲。相信功率這個名詞大家也常常聽到，因為功率的單位就是瓦。

功率 = 功 ÷ 時間 = (扭力 x 角度) ÷ 時間

3. 功率跟馬力:

功率就是我們常說的馬力，僅是單位的不同而已。
由以上我們知道功率的計算公式：

P功率 (瓦)= (扭力 x 角度) ÷ 時間 = 扭力 x (角度 ÷ 時間)
=τ扭力 (牛頓-米) x ω角速度 (弧度/秒)

我們常說得都是 “你拉多少匹馬力?”這其中所說的”匹”僅是單位換算的問題，換算後我們可得到公式是:

P馬力 (美制HP)＝τ扭力 (磅-英呎) x ω轉速 (rpm) ÷5252
P馬力 (公制kW)＝τ扭力 (牛頓-米) x ω轉速 (rpm) ÷9549

所以，很明顯的，只要能夠量測扭力及轉速，就能夠計算出馬力。馬力測試機也就是不斷量測、計算、取得扭力及轉速值，經電腦計算信號後，列印馬力值在圖表上的一種儀器。

4. 慣量馬力測試機

我們常見的滾輪式馬力測試機，如果沒有加裝其他的阻抗裝置，就稱為慣量馬力測試機。

慣量就是一個物體對於旋轉運動的慣性，兩個相同重量的滾輪，直徑一個大一個小，直徑大的有較大的轉動慣量。而扭力＝慣量 x 角加速度（轉速的變化率），由於滾輪在製造時，慣量就已經被製造廠量測計算好了，因此電腦只要不斷的量測滾輪的角加速度，乘上滾輪的慣量就可以計算出扭力，再乘上引擎轉速就有馬力值了。

5. 煞車馬力測試機

煞車馬力測試機就是利用引擎的力量去轉動一設定的煞車，量測引擎當時作用在煞車上的扭力，乘上引擎的轉速，而得到馬力值。由於引擎出力會與煞車力達到一個平衡狀態，而使滾輪轉速或引擎轉速維持穩定，此時所量測出的扭力，是穩態的扭力。目前市售的煞車馬力測試機煞車的形式大多採用渦電流或是水阻抗的形式。但相對的煞車馬力測試機價格上昂貴許多。

6. 什麼是渦電流?

渦電流就是強力電磁鐵煞車，利用電腦控制輸入電磁鐵的電流，就可以控制電磁力的大小，也就控制了施加在滾輪上的煞車力大小，同時在渦電流本體上安裝一個扭力計，就可以量測在這樣的煞車力道下，引擎輸出多少扭力來抵抗煞車，此時我們再量測引擎的轉速，扭力乘上轉速，就得到了馬力值。

7. 什麼是水阻抗?

水阻抗就是一個抽水幫浦，透過上游水閥的開大開小，可以調整抽水幫浦轉動阻力的大小，取代上述的渦電流，也同樣有煞車的效果，然後利用與渦電流的相同原理量測作用於水幫浦的扭力，乘上引擎轉速求出引擎的馬力值。水阻抗的最大缺點:須有充沛的冷水供應，引此需要冷卻水管路及水塔的設施。

8. 慣量馬力測試機與煞車馬力測試機的不同

很明顯的，因為扭力量測計算方式的不同，兩種馬力測試機所得出的馬力值自然不盡相同，

慣量馬力測試機所量測的扭力是在滾輪及引擎轉速不斷加快的狀況下算出，煞車馬力測試機所量測的扭力卻是在引擎與煞車阻抗達到一平衡的狀況下測得，兩個扭力值自然會有差異。

簡單的說，慣量馬力測試機量測的是引擎在加速狀態下的性能表現，煞車馬力測試機是量測引擎在穩定轉速下的性能表現。

用在調整引擎上時，由於煞車馬力測試機可以將引擎保持在特定的穩態轉速，此時的進氣、燃燒、排氣都相對穩定，調整供油量及點火進角將較為容易。

9. 修正係數: 為什麼要輸入大氣壓、空氣溫度、相對濕度？

引擎的性能取決於進入引擎空氣的量與品質，每次拉馬力時進入引擎的空氣品質不同（大氣壓、空氣溫度、相對濕度）自然也會造成引擎性能出力的不同，為了要使數據能夠比較，因此各種不同的馬力標準規範就訂定了不同的修正方法，所以你才會常常看到馬力測試圖表上寫美國自動車工程協會SAE、JIS、DIN等修正方法，其目的都在把剛剛拉馬力的數據修正成規定的標準大氣壓、標準空氣溫度、標準溼度下的馬力，這樣同一台馬力機上不同次所拉的馬力才能夠互相比較。

也因此每次拉馬力前，輸入當時的空氣數據（大氣壓、空氣溫度、相對濕度），是非常重要的。

10. 引擎轉速訊號的擷取

由於馬力＝扭力x轉速，取得正確的引擎轉速對於算出正確的馬力就非常的重要。目前的馬力機引擎轉速信號的取得可分為三種: 感應高壓線圈小端、感應火星塞導線、滾輪轉速推算。

感應高壓線圈小端、感應火星塞導線兩種形式都是在感應點火的脈衝，而計算引擎的轉速，馬力機的軟體中多可設定脈衝數所對應的引擎轉速，因此儘管四衝程引擎有單轉單點火、雙轉單點火的區分，引擎轉速都可以正確感應算出。

常見的問題是感應火星塞導線訊號不良，因火星塞導線屬於高電壓，各種不同火星塞導線又有不同的隔離強度，造成隔離效果好的感應不到，隔離效果差的感應產生電壓太高，電腦受不了，透過馬力測試機的軟硬體感度調整，多可解決此問題。

常常見到有人沒裝引擎轉速感應線，一樣可以拉出馬力扭力圖，這是因為馬力測試機軟體也可以透過滾輪轉速，輪胎直徑，與傳動比算出引擎的轉速，但因輪胎在測試時會變形，CVT傳動比也一直在變化，因此除非使用固定傳動，且有將輪胎直徑及傳動比正確輸入馬力機，非常不建議使用此種方式推算引擎轉速。

11. 滾輪反向啟動引擎

目前滾輪式的馬力測試機，多會將滾輪反向啟動引擎系統列為標準配備，因為在引擎調整過程中，常常因反覆啟動，造成電瓶沒電，有此裝備的馬力測試機可馬力測試機中的馬達，帶動滾輪，經輪胎及固定傳動比的鏈條或皮帶，反向啟動引擎。

12. 滾輪鎖定

滾輪鎖定的目的在於馬力測試機不使用及搬用時可以將其鎖定無法轉動，避免物品或人員因捲入滾輪而生意外。

13. 什麼是空燃比

空燃比，顧名思義就是空氣跟燃料的比例，也就是空氣的質量 ÷ 燃料的質量。目前都是以寬頻空燃比感測器，由燃燒室所排出的廢氣中量測得到。藉由空燃比就可以得知供油是否調整正確，對照馬力與扭力，就可以精準的調整引擎，而不再憑感覺判斷供油是否過濃或過稀。

14. 空燃比的量測方式

目前馬力測試機空燃比的量測設備有兩種：直接式及氣壓抽氣式。

直結式就是將寬頻空燃感知器直接安裝於排氣管上，經信號控制盒直接將空燃比值輸入馬力測試機列印在圖表上。直接式的優點就是空燃比信號會直接進入馬力測試機的電腦，廢氣進入排氣管就直接被量測，沒有延遲，較為準確，也不須按抽氣按鈕。但缺點是排氣管上要有裝空燃感知器的牙座，五期環保的車種因排氣管就有含氧感知器，可直接把空燃感知器裝在含氧感知器的牙座上，較為方便。

氣壓抽氣式是利用一氣動抽氣幫浦，將廢氣由伸入排氣管的黃銅管，抽到一個鐵盒中，再由裝在鐵盒上的空燃感測器量得空燃比，送入馬力測試機的電腦中，此方式的優點是：排氣管上不用有空燃感知器的牙座，缺點是：僅排氣管為直通形式的可用，信號的量測與廢氣的排放有時間差，銅管插入排氣管的深度影響空燃比的準確性。