先请看旧贴:
谈谈功率和扭矩(序):为什么要谈马力和扭力谈谈功率和扭矩(一):理论先行,先讲一点物理谈谈功率和扭矩(二):再谈金科玉律的公式谈谈功率和扭矩(三):变速箱到底变了什么?谈谈功率和扭矩(四):来看发动机的马力扭矩曲线谈谈功率和扭矩(五):马力的几种确切定义从这一节开始,我们将不得不进行有些枯燥乏味的数值计算了。基本上就是扭矩,马力,转速,速比,速度之间的乘除法。另外,单位之间的换算也令人头疼。我将适当简化计算的中间环节,给出答案。你要是大侠,懂得如何计算,又有时间兴趣,不妨验算一下,如能发现错误,我TBz不胜感谢。你要是不明白怎样计算,也不要紧,我说什么你听着就是了,毕竟我们不是在讨论数值计算。
大家谈车经常说:“起步靠XX,加速靠XX”,“加速靠XX,极速靠XX”,“拖车靠XX”。其实所有这些描述汽车动力性能的说法都是由驱动力决定的,确切地说,是由地面对于汽车驱动轮驱动力的反作用摩擦力决定的。驱动力减去摩擦阻力、空气阻力,就是净驱动力。它决定了汽车的起步,加速,爬坡,极速,和牵引性能。从力学角度上讲,难道不是这样吗?
驱动力决定性能!
可是,驱动力怎样算呢?
我们知道,汽车发动机的动力,是经由变速箱,差速器,再传到驱动轮轴上的。这中间一般经过两次变速:变速箱变速和主减速器变速。
记得我们在讲齿轮变速时有:变速箱的扭矩比 = 1/变速箱的速比
因为:总速比 = 发动机的转速:驱动轮的转速
所以我们就可以得出结论:驱动轮的扭矩 = 发动机的扭矩 x 总速比
而 驱动轮的扭矩 = 驱动力 x 驱动轮半径
最后我们得到计算驱动力的公式:
驱动力 = 发动机的扭矩 x 总速比 / 驱动轮半径
以2008年Chevrolet Corvette顶级版Z06为例。其7.0升LS7发动机可在4800rpm下发出470lb-ft的最大扭矩。当挂三档时,速比为1.302,而其终齿比为3.420。此车配备的轮胎规格是275/35R18。
由轮胎尺寸可算出其半径为1.06578ft。
驱动力= 470 x 1.302 x 3.420 / 1.06578 = 1963.66 lb
注意,这是Corvette在第三档,发动机
转速正好在4800rpm下所能获得的
最大驱动力!就是说:
1) 如果在第三档,发动机转速不在4800rpm,则驱动力减少。
2) 如果在第三档,发动机转速也正好在4800rpm下,但没有开足油门,则驱动力减少。
以上只是理论的计算。实际上,上述的数值并不是实际的推力,在机械传输的过程中必定有能量损失,所以机械效率的因素是应当考虑在内的。不过这已经超出我讨论的范畴了。
驱动力越大,加速越快。由 F=ma,不难计算出车的加速度。
实际决定加速度的力,还需要减去阻力,例如摩擦阻力,空气阻力等等,这也不是我们要讨论的。
再看一下公式: 驱动力 = 发动机的扭矩 x 总速比 / 驱动轮半径
是不是可以说,扭矩决定加速?
或者确切地说,发动机的最大扭矩决定加速?
换句话说,要想达到最大的加速,就要让发动机工作在最大扭矩的区域?
是这样的吗?
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