谈谈功率和扭矩(六)：驱动力怎样算？

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？


TBz原创，转贴请注明。