wolfmanii, TBz: 进来看一看“强金马力命题”

来源: 2009-07-02 12:43:21 [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

首先声明,这是我在和TBz争了很多次以后的总结,如果写得不严密,或者不是TBz的愿意,请指出。我还是反对这个命题的,不过我觉得TBz的一套道理很有意思,值得琢磨,所以把陈年剩饭再拿出来,wolfmanii 你要是有兴趣可以想想看,你同意不同意。

对于马力和力矩曲线的问题,没有什么难理解的。现在要抽象到“理想”情况下。什么是理想情况?机械可以做得任意复杂,能量消耗和复杂性无关所以可以忽略不计,只要不违反物理原理。

强金马力命题:同样的车体,如果有两个发动机,它们的最高马力值相等,那么能为它们各自造一个变速箱,使得对于任何性能(指加速)试验,它们都一样。

TBz的证明:

考虑对于一个发动机,怎么设计最佳变速箱,并且怎么开车可以达到最快加速。然后发现这个结果和马力曲线无关。

首先,这个变速箱是CVT类型的。它在一个范围内有连续的齿轮比。这使得车在一个范围内的速度发动机都可以定在马力最高的转速(叫它R0)。因此我们可以推出,从一定的车速(叫它V0)往上,加速性能只和最大马力有关。

在V0以下,要么发动机转速小于R0,要么车的传动系统(离合器,或者轮胎和地面)会有地方打滑。既然我们可以设计理想的变速箱,那么可以把它的最大齿轮比率做得足够大,使得在V0时如果合上离合器,那么传到轮胎上的力就会超过地面的静止摩擦力,引起轮胎打滑。静止摩擦力总是大于滑动摩擦力,所以在V0以下的最佳开车方案是把发动机转速保持在R0,并且小心地把离合器放在打滑状态,使得轮胎不打滑。这一段加速度完全等于轮胎和地面的静止摩擦力,和发动机马力无关。