談談功率和扭矩(七)：驅動力取決於發動機的馬力，而不是扭矩

先請看舊貼：
談談功率和扭矩(序)：為什麽要談馬力和扭力
談談功率和扭矩(一)：理論先行，先講一點物理
談談功率和扭矩(二)：再談金科玉律的公式
談談功率和扭矩(三)：變速箱到底變了什麽？
談談功率和扭矩(四)：來看發動機的馬力扭矩曲線
談談功率和扭矩(五)：馬力的幾種確切定義
談談功率和扭矩(六)：驅動力怎樣算？


在上一節，我們推導出計算驅動力的公式：驅動力 = 發動機的扭矩 x 總速比 / 驅動輪半徑， 並據此公式計算出了Corvette Z06在第三檔，發動機轉速正好在4800rpm下所能獲得的最大驅動力是1963.66lb。

從這個公式，很容易直觀地認為驅動力和扭矩成正比，進而認為隻要讓扭矩取最大，就可以獲得最大的驅動力。然而這個推論隻有在速比固定的情況下成立，在實際情況下，速比在一定範圍之內是可以變化的。

讓我們再看一個實際的例子吧。和上一節一樣，我適當簡化計算的中間環節，直接給出答案。

還用2008年Chevrolet Corvette頂級版Z06為例。其7.0升LS7發動機可在4800rpm下發出470lb-ft的最大扭矩，在6300rpm下可以發出505hp的最大功率。實際曲線如下：




此車配備的Tremec TR6060 MM6變速箱齒輪比如下：
一檔：2.664
二檔：1.783
三檔：1.302
四檔：1.000
五檔：0.741
六檔：0.502

主減速器齒輪比：3.420

此車配備的輪胎規格是275/35R18。由輪胎尺寸可算出其半徑為1.06578ft。

讓我們來看看馬力和扭力的對決吧！

角色一：扭力牛。觀點：扭力就是牛！隻要發動機扭力最大，就可以獲得最大的驅動力。
角色二：馬力金。觀點：馬力是金！隻要發動機馬力最大，就可以獲得最大的驅動力。

裁判：PK開始。Z06開在路上，速度為82.03mph，這時駕駛員突然發瘋，需要死命加速。
觀眾：納悶，為啥偏選這麽一個前不著村，後不著店的速度？

扭力牛：掛三檔試試。
82.03mph這麽一換算，就是驅動輪上的1078.0rpm，再乘上變速箱齒輪比1.302和終齒比3.420，得到發動機轉速4800rpm。夷，不多不少正好是發動機最大扭力時的轉速。這裁判原來是自己人。最後算得
驅動力= 470 x 1.302 x 3.420 / 1.06578 = 1964 lb

馬力金：我降一檔，掛二檔。驅動輪上的1078.0rpm，再乘上變速箱齒輪比1.783和終齒比3.420，得到發動機轉速6573rpm。查發動機扭矩曲線，得到在此轉速下的最大扭矩是400lb-ft。再算得
驅動力= 400 x 1.783 x 3.420 / 1.06578 = 2289 lb

裁判：我靠，給了老牛機會，還是不頂用。

大家看到了吧？即便我們給了扭力牛最好的條件，讓發動機正好運轉在最大扭矩的轉速上，但是驅動力仍然不及降一檔時的。如果我們用“低轉速，大扭力”的發動機來計算，那扭力牛會輸得更慘。比如這一款發動機的曲線：





這和我們的經驗相吻合。開手檔車的在超車時要降檔，開自動檔車時很踩油門發動機轉速增加，就是這個道理。

最大驅動力不產生在發動機最大扭拒的轉速上，這又是為什麽呢？讓我們再從公式裏尋找答案。

驅動力 = 發動機的扭矩 x 總速比 / 驅動輪半徑
驅動力 = 發動機的扭矩 x 發動機的轉速/驅動輪的轉速 / 驅動輪半徑
驅動力 = (發動機的扭矩 x 發動機的轉速) / (驅動輪的轉速 x 驅動輪半徑)

看到了嗎？金科玉律的公式 ●● 功率 = 扭矩 x 轉速 ●●又回來了！而 速度=轉速x半徑也用上了。

驅動力 = 發動機的功率/速度

看，我們饒了一個大圈子，又回到了我們的基本公式： 功率 = 力x速度。

本來嘛，傳動係統又不能變換功率，發動機的功率，就等於驅動輪的功率，就是驅動輪上的力作功的功率。注意，我們討論時，忽略傳動係統的功率損失。

所以說，要想獲得最大的驅動力，隻要設法讓發動機工作在最大功率的條件下就行了。這個“設法”主要就是換檔。正確換檔，利用發動機的最大功率。

注意，這個公式裏，根本沒有扭矩什麽事。就是說，最大驅動力取決於引擎的馬力，和引擎的最大扭矩無關。而驅動力決定了汽車的性能。所以我們的結論是：


起步靠馬力！
加速靠馬力！
超車靠馬力！
極速靠馬力！
拖車靠馬力！

有了馬力，就有了一切。馬力是金。

馬力金，金馬力。

怎麽是金馬力？



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