谈谈功率和扭矩(七)：驱动力取决于发动机的马力，而不是扭矩

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
谈谈功率和扭矩(六)：驱动力怎样算？


在上一节，我们推导出计算驱动力的公式：驱动力 = 发动机的扭矩 x 总速比 / 驱动轮半径， 并据此公式计算出了Corvette Z06在第三档，发动机转速正好在4800rpm下所能获得的最大驱动力是1963.66lb。

从这个公式，很容易直观地认为驱动力和扭矩成正比，进而认为只要让扭矩取最大，就可以获得最大的驱动力。然而这个推论只有在速比固定的情况下成立，在实际情况下，速比在一定范围之内是可以变化的。

让我们再看一个实际的例子吧。和上一节一样，我适当简化计算的中间环节，直接给出答案。

还用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，在6300rpm下可以发出505hp的最大功率。实际曲线如下：




此车配备的Tremec TR6060 MM6变速箱齿轮比如下：
一档：2.664
二档：1.783
三档：1.302
四档：1.000
五档：0.741
六档：0.502

主减速器齿轮比：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。

让我们来看看马力和扭力的对决吧！

角色一：扭力牛。观点：扭力就是牛！只要发动机扭力最大，就可以获得最大的驱动力。
角色二：马力金。观点：马力是金！只要发动机马力最大，就可以获得最大的驱动力。

裁判：PK开始。Z06开在路上，速度为82.03mph，这时驾驶员突然发疯，需要死命加速。
观众：纳闷，为啥偏选这么一个前不着村，后不着店的速度？

扭力牛：挂三档试试。
82.03mph这么一换算，就是驱动轮上的1078.0rpm，再乘上变速箱齿轮比1.302和终齿比3.420，得到发动机转速4800rpm。夷，不多不少正好是发动机最大扭力时的转速。这裁判原来是自己人。最后算得
驱动力= 470 x 1.302 x 3.420 / 1.06578 = 1964 lb

马力金：我降一档，挂二档。驱动轮上的1078.0rpm，再乘上变速箱齿轮比1.783和终齿比3.420，得到发动机转速6573rpm。查发动机扭矩曲线，得到在此转速下的最大扭矩是400lb-ft。再算得
驱动力= 400 x 1.783 x 3.420 / 1.06578 = 2289 lb

裁判：我靠，给了老牛机会，还是不顶用。

大家看到了吧？即便我们给了扭力牛最好的条件，让发动机正好运转在最大扭矩的转速上，但是驱动力仍然不及降一档时的。如果我们用“低转速，大扭力”的发动机来计算，那扭力牛会输得更惨。比如这一款发动机的曲线：





这和我们的经验相吻合。开手档车的在超车时要降档，开自动档车时很踩油门发动机转速增加，就是这个道理。

最大驱动力不产生在发动机最大扭拒的转速上，这又是为什么呢？让我们再从公式里寻找答案。

驱动力 = 发动机的扭矩 x 总速比 / 驱动轮半径
驱动力 = 发动机的扭矩 x 发动机的转速/驱动轮的转速 / 驱动轮半径
驱动力 = (发动机的扭矩 x 发动机的转速) / (驱动轮的转速 x 驱动轮半径)

看到了吗？金科玉律的公式 ●● 功率 = 扭矩 x 转速 ●●又回来了！而 速度=转速x半径也用上了。

驱动力 = 发动机的功率/速度

看，我们饶了一个大圈子，又回到了我们的基本公式： 功率 = 力x速度。

本来嘛，传动系统又不能变换功率，发动机的功率，就等于驱动轮的功率，就是驱动轮上的力作功的功率。注意，我们讨论时，忽略传动系统的功率损失。

所以说，要想获得最大的驱动力，只要设法让发动机工作在最大功率的条件下就行了。这个“设法”主要就是换档。正确换档，利用发动机的最大功率。

注意，这个公式里，根本没有扭矩什么事。就是说，最大驱动力取决于引擎的马力，和引擎的最大扭矩无关。而驱动力决定了汽车的性能。所以我们的结论是：


起步靠马力！
加速靠马力！
超车靠马力！
极速靠马力！
拖车靠马力！

有了马力，就有了一切。马力是金。

马力金，金马力。

怎么是金马力？



TBz原创，转贴请注明。