谈谈功率和扭矩(八)：如何获得最大的驱动力？

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？
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


上次我们得出结论，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。这是由正确换档来实现的。

计算驱动力的公式：

驱动力 = 发动机的扭矩 x 变速箱速比 x 主减速器速比 / 驱动轮半径


让我们再看一个实际的例子在不同速度下如何获得最大的驱动力吧。这次需要多次的计算。和上一节一样，我适当简化计算的中间环节，直接给出答案并列表。

这次我们用2008年Cadillac CTS基本版为例。其3.6升V6发动机可在3100rpm下发出253lb-ft的最大扭矩，在6400rpm下可以发出263hp的最大功率。实际曲线如下：




此车配备的Aisin AY6 (MV7)变速箱齿轮比如下：
一档：4.155
二档：2.513
三档：1.691
四档：1.271
五档：1.000
六档：0.752

主减速器齿轮比：3.420

此车配备的轮胎规格是235/55R17。由轮胎尺寸可算出其半径为1.1324ft。

计算过程是这样的。先由车速换算成驱动轮的转速，再乘上变速箱齿轮比和主减速器齿轮比3.420，得到发动机转速。

查发动机特性曲线找到对应的扭矩，然后成乘上变速箱齿轮比和主减速器齿轮比3.420，得到驱动轮的扭矩，再除以驱动轮半径，最后得到驱动力。

也可以查发动机特性曲线找到对应的马力，再除以车速，经单位换算，得到驱动力。

两个方法得到的结果是一致的。

最后的计算结果，列表如下。


不同车速，不同档位的驱动力和发动机转速

	一档	二档	三档	四档	五档	六档
10mph	2800@1800	1400@1100	na	na	na	na
20mph	3100@3500	1700@2100	1100@1400	700@1100	500@800	na
30mph	3000@5300	1900@3200	1200@2100	800@1600	600@1300	400@1000
40mph	na	1900@4300	1300@2900	900@2200	600@1700	500@1300
50mph	na	1800@5300	1300@3600	1000@2700	700@2100	500@1600
60mph	na	1700@6400	1300@4300	1000@3200	700@2500	500@1900
70mph	na	na	1200@5000	1000@3800	800@3000	500@2200
80mph	na	na	1200@5700	900@4300	800@3400	600@2500
90mph	na	na	1100@6400	900@4800	800@3800	600@2900
100mph	na	na	na	900@5300	800@4200	600@3200

表中数值是 驱动力(lb)@发动机转速(rpm)

比如看60mph，在二档上转速是6400rpm(发动机马力峰值点)，达到最大驱动力1700lb。此时若挂三档，转速是4300rpm，驱动力降为1300lb；此时若挂四档，转速是3200rpm(发动机扭力峰值点)，驱动力只有1000lb；若挂五档，转速是2500rpm，驱动力再降到700lb；此时若挂六档，转速是1900rpm，驱动力只有500lb。

其中黑体字是给定车速下最大驱动力和相应的发动机转速。看看是不是对每一个车速发动机都是运行在可能的最高转速上？也就是说尽可能地让发动机运行在最高马力的转速上？

如果你尽可能地使发动机运行在最大扭矩的3100rpm下，看看驱动力会差多少？

我在这里计算了每隔10mph的情形。你如果仍然不相信，可以每隔5mph甚至1mph算一下，结论一定是一样的。

比较A和B，如果在任何速度下A的驱动力总是大于或等于B的，是不是可以得出A加速快，0-60需时更少的结论？

所以说，要想获得最大的驱动力，只要正确换档让发动机工作在最大功率的条件下就行了。因此我们可以说最大驱动力取决于引擎的马力，和引擎的最大扭矩无关。

大家发现没有，在10mph和20mph的两个计算点上，发动机只有1800rpm和3500rpm的转速，离最大马力的转速较远。为什么不在第一档之下再设一个速比更高的档位，让发动机转得更高速一点，这样在20mph左右和更低的车速时就可以获得更高的驱动力？理论上讲是这样的，但是看看一档的驱动力，已经有3000lb了。这样大的驱动力，对自重3861lb的CTS来说已经足够大了，踩死油门轮胎不打滑空转就已经不错了。

最后提一句，提高主减速器速比或者减小驱动轮半径，可以提高驱动力，体现在第一档上。对于大马力的发动机，轮胎已经打滑了，所以没有这个必要。对於小马力的发动机，效果还是明显的。

由公式 驱动力 = 发动机的扭矩 x 变速箱速比 x 主减速器速比 / 驱动轮半径 是可以得出这个结论的。

这就是大家常见Civic换小轮子而看不见Corvette换小轮子的原因。


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[坚茂]

马力是传递力量的速度，卡车力量大，加速很慢。只有搭配好，才能快，而且要能量转换效率高。