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

来源: TBz 2008-03-02 22:59:06 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (4352 bytes)
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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。

所有跟帖: 

越整越看不明白了,晕~ -yue06- 给 yue06 发送悄悄话 yue06 的博客首页 (0 bytes) () 03/02/2008 postreply 23:03:35

月MM就表肺心了,晕了不好 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (0 bytes) () 03/02/2008 postreply 23:16:10

这不是顶一下么,7~ -yue06- 给 yue06 发送悄悄话 yue06 的博客首页 (0 bytes) () 03/02/2008 postreply 23:41:31

我秃头 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (4 bytes) () 03/03/2008 postreply 22:28:21

中学咋学的涅? -dogy- 给 dogy 发送悄悄话 dogy 的博客首页 (0 bytes) () 03/02/2008 postreply 23:55:30

给前座男生传纸条了 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (0 bytes) () 03/03/2008 postreply 22:29:38

只要马力大总有办法转成扭力 -dogy- 给 dogy 发送悄悄话 dogy 的博客首页 (0 bytes) () 03/02/2008 postreply 23:58:01

You got my point! -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (0 bytes) () 03/03/2008 postreply 21:36:47

Thanks for the good work. But a car with a wide -CarCrazier- 给 CarCrazier 发送悄悄话 (109 bytes) () 03/03/2008 postreply 05:43:27

平直的扭矩曲线在不换挡加速时,驱动力相同。 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (0 bytes) () 03/03/2008 postreply 12:59:09

回复: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 -deflc- 给 deflc 发送悄悄话 deflc 的博客首页 (68 bytes) () 03/03/2008 postreply 09:18:41

两点门外汉的低级问题 -ma012- 给 ma012 发送悄悄话 (202 bytes) () 03/03/2008 postreply 11:35:46

normal -dogy- 给 dogy 发送悄悄话 dogy 的博客首页 (0 bytes) () 03/03/2008 postreply 17:22:39

没有所谓的低级问题 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (404 bytes) () 03/03/2008 postreply 21:45:21

回复:两点门外汉的低级问题 -deflc- 给 deflc 发送悄悄话 deflc 的博客首页 (62 bytes) () 03/04/2008 postreply 11:45:31

起步靠扭力.. 加速靠扭力..., always only torque matters -heisse- 给 heisse 发送悄悄话 heisse 的博客首页 (519 bytes) () 03/03/2008 postreply 12:02:49

大扭矩的发动机寿命长,高转,小扭,大马力发动机寿命短就是此理.回复:起步靠扭力.. 加速靠扭力..., always only -fixanycars- 给 fixanycars 发送悄悄话 (0 bytes) () 03/03/2008 postreply 12:28:25

寿命长短,看把机器用在哪儿 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (0 bytes) () 03/03/2008 postreply 21:54:22

很高兴你说 马力=扭力x转速/5252 is always right -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (621 bytes) () 03/03/2008 postreply 21:52:31

==>把F1 的发动机接一个三比一的减速齿轮,和你第二个发动机一样。不是吗? -heisse- 给 heisse 发送悄悄话 heisse 的博客首页 (286 bytes) () 03/04/2008 postreply 11:30:27

Good -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (0 bytes) () 03/04/2008 postreply 11:49:29

这种理论只适合直路把,要是跑山路多弯,换是扭力高好 -我来自火星- 给 我来自火星 发送悄悄话 (0 bytes) () 03/03/2008 postreply 12:42:29

你越说俺越糊涂- 商榷 -chinomango- 给 chinomango 发送悄悄话 (961 bytes) () 03/03/2008 postreply 13:16:51

回复 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (755 bytes) () 03/03/2008 postreply 22:07:25

s就是engine转速. -chinomango- 给 chinomango 发送悄悄话 (0 bytes) () 03/05/2008 postreply 20:20:47

根本是错误的比较。正确比较是应该那两辆具有相同马力但不同扭矩曲线的车比较。 -NewKen- 给 NewKen 发送悄悄话 (0 bytes) () 03/03/2008 postreply 17:04:34

给你两个图,你可以自己比较一下 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (410 bytes) () 03/03/2008 postreply 23:16:10

驳“扭力牛vs马力金”的比较 -NewKen- 给 NewKen 发送悄悄话 (1509 bytes) () 03/05/2008 postreply 15:05:02

TBZ,也考你一考:跟据你的理论,这两个车谁的加速好? -1800800- 给 1800800 发送悄悄话 (175 bytes) () 03/03/2008 postreply 21:22:13

具体情况,具体分析。我试试看。 -TBz- 给 TBz 发送悄悄话 TBz 的博客首页 (536 bytes) () 03/03/2008 postreply 22:24:52

差不多。 -1800800- 给 1800800 发送悄悄话 (0 bytes) () 03/04/2008 postreply 08:06:51

其实,看车的加速性能,可以搞简单一点... -1800800- 给 1800800 发送悄悄话 (263 bytes) () 03/04/2008 postreply 08:15:50

加速的时候想你那个马力金那样减到一档6000转 -hama- 给 hama 发送悄悄话 (144 bytes) () 03/04/2008 postreply 05:55:05

起步还是靠低转速扭矩, 因没有比一档更低的档 -两个轱辘- 给 两个轱辘 发送悄悄话 (0 bytes) () 03/07/2008 postreply 03:45:41

回复: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 -whz1234- 给 whz1234 发送悄悄话 (254 bytes) () 03/17/2008 postreply 17:26:18

回复: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 -UnBelDi- 给 UnBelDi 发送悄悄话 (81 bytes) () 03/18/2008 postreply 15:52:11

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