談談功率和扭矩(八)：如何獲得最大的驅動力？

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？
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


上次我們得出結論，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。這是由正確換檔來實現的。

計算驅動力的公式：

驅動力 = 發動機的扭矩 x 變速箱速比 x 主減速器速比 / 驅動輪半徑


讓我們再看一個實際的例子在不同速度下如何獲得最大的驅動力吧。這次需要多次的計算。和上一節一樣，我適當簡化計算的中間環節，直接給出答案並列表。

這次我們用2008年Cadillac CTS基本版為例。其3.6升V6發動機可在3100rpm下發出253lb-ft的最大扭矩，在6400rpm下可以發出263hp的最大功率。實際曲線如下：




此車配備的Aisin AY6 (MV7)變速箱齒輪比如下：
一檔：4.155
二檔：2.513
三檔：1.691
四檔：1.271
五檔：1.000
六檔：0.752

主減速器齒輪比：3.420

此車配備的輪胎規格是235/55R17。由輪胎尺寸可算出其半徑為1.1324ft。

計算過程是這樣的。先由車速換算成驅動輪的轉速，再乘上變速箱齒輪比和主減速器齒輪比3.420，得到發動機轉速。

查發動機特性曲線找到對應的扭矩，然後成乘上變速箱齒輪比和主減速器齒輪比3.420，得到驅動輪的扭矩，再除以驅動輪半徑，最後得到驅動力。

也可以查發動機特性曲線找到對應的馬力，再除以車速，經單位換算，得到驅動力。

兩個方法得到的結果是一致的。

最後的計算結果，列表如下。


不同車速，不同檔位的驅動力和發動機轉速

	一檔	二檔	三檔	四檔	五檔	六檔
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

表中數值是 驅動力(lb)@發動機轉速(rpm)

比如看60mph，在二檔上轉速是6400rpm(發動機馬力峰值點)，達到最大驅動力1700lb。此時若掛三檔，轉速是4300rpm，驅動力降為1300lb；此時若掛四檔，轉速是3200rpm(發動機扭力峰值點)，驅動力隻有1000lb；若掛五檔，轉速是2500rpm，驅動力再降到700lb；此時若掛六檔，轉速是1900rpm，驅動力隻有500lb。

其中黑體字是給定車速下最大驅動力和相應的發動機轉速。看看是不是對每一個車速發動機都是運行在可能的最高轉速上？也就是說盡可能地讓發動機運行在最高馬力的轉速上？

如果你盡可能地使發動機運行在最大扭矩的3100rpm下，看看驅動力會差多少？

我在這裏計算了每隔10mph的情形。你如果仍然不相信，可以每隔5mph甚至1mph算一下，結論一定是一樣的。

比較A和B，如果在任何速度下A的驅動力總是大於或等於B的，是不是可以得出A加速快，0-60需時更少的結論？

所以說，要想獲得最大的驅動力，隻要正確換檔讓發動機工作在最大功率的條件下就行了。因此我們可以說最大驅動力取決於引擎的馬力，和引擎的最大扭矩無關。

大家發現沒有，在10mph和20mph的兩個計算點上，發動機隻有1800rpm和3500rpm的轉速，離最大馬力的轉速較遠。為什麽不在第一檔之下再設一個速比更高的檔位，讓發動機轉得更高速一點，這樣在20mph左右和更低的車速時就可以獲得更高的驅動力？理論上講是這樣的，但是看看一檔的驅動力，已經有3000lb了。這樣大的驅動力，對自重3861lb的CTS來說已經足夠大了，踩死油門輪胎不打滑空轉就已經不錯了。

最後提一句，提高主減速器速比或者減小驅動輪半徑，可以提高驅動力，體現在第一檔上。對於大馬力的發動機，輪胎已經打滑了，所以沒有這個必要。對於小馬力的發動機，效果還是明顯的。

由公式 驅動力 = 發動機的扭矩 x 變速箱速比 x 主減速器速比 / 驅動輪半徑 是可以得出這個結論的。

這就是大家常見Civic換小輪子而看不見Corvette換小輪子的原因。


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[堅茂]

馬力是傳遞力量的速度，卡車力量大，加速很慢。隻有搭配好，才能快，而且要能量轉換效率高。