扭矩和转速的关系在汽车行业 中经常被提及， 这种关系并不是简单的正比或反比，而是在特定条件下呈现一定的特点。以下是关于扭矩和转速关系的详细解释。
1. 定义和概念
扭矩是描述引擎输出力矩的物理量， 通常用牛·米(N·m)来表示；而转速则是描述发动机转速的物理量，通常用每分钟转数(RPM)来表示[[ 4]()]。
2. 扭矩和转速的关系
在汽车驱动中， 我们通常会发现一个现象， 即当汽车的转速上升时，扭矩反而下降。 这是因为扭矩和转速成反比的关系。 当发动机的转速较低时， 曲轴转动的速度相对较慢， 每个活塞在燃烧后产生的扭矩较大，因此曲轴输出的扭矩也较大。 但是当转速逐渐升高时，每个活塞燃烧的时间变得更短，每个活塞产生的扭矩也随之减小，因此曲轴输出的扭矩也 随之减小。
3. 功率不变条件下的反比关系
关键点： 找到功率的不变量， 然后才能找到扭矩与转速成反比的场景。 如果输出功率不变，车轮会因为扭矩太大(经过放大后大于摩擦力)而加速。 车轮加速， 也就是发动机转速增加。 已经假定输出功率不变， 所以发动机输出扭矩会变小。 最终扭矩持续缩小，是有可能跟摩擦力达到平衡的(当然也可能发动机转速先被限制)。 在轮胎转速平衡之后， 所以如果适当降低发动机扭矩(等于降低发动机功率)， 也就是降低车轮上驱动力， 轮胎就会因为驱动力小于摩擦力而降低转速。 而从发动机这边来说， 在功率不变的情况下， 转速降低，输出扭矩是能提升的，最后会与摩擦力达到一个新的平衡。
4. 公式角度的解释
从公式的角度， 功率=转速×扭矩。 具体到汽车行业，功率单位kW， 转速rpm(转速每分钟)，扭矩Nm(牛顿米)， 可以得到著名的9550： kW=rpm×Nm/9550。 其实9550是1000×60/2π的近似值， 可以从功率=力×速度推导。 我们可以说， 转速和扭矩成反比关系。 功率一定，才是完全的反比。
5. 实际应用中的反比关系
从做功的角度， 汽车特定工况(巡航)时， 功率是不变的(否则汽车会加速或者减速)。 汽车如果存在换挡(变速)机构(不管是燃油车(排除半联动)还 是电动车)， 那么就可以选择不同的(发动机或者电动机)扭矩转速组合来达到同样的功率。 (但是不同转速的最大扭矩/需求扭矩差异可以很大)。 从输出的角度， 发动机和电动机的前段， 都是功率随转速上升的，到了最大功率点之后， 功率成比较稳定的(恒功区)，直到特别高转速， 功率反而有个轻微下降。 换句话就是， 发动机和电动机在恒功区的转速和最大(可用)扭矩成反比。 所以就是，给定功率， 才有转速和扭矩反比。
结论
综上所述，在功率不变的条件下， 扭矩和转速之间存在反比关系。 这意味着当转速增加时， 扭矩会相应地减小。这种关系是由发动机的工作原理和机械构造决定的，并且在实际驾驶中具有重要的意义， 驾驶员需要根据路况和车速选择适当的挡位， 以保证发动机输出的扭矩和转速之间的比例关系， 从而获得更好的驾驶体验。
