看加速!論馬力與扭力

1、汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算方式：汽車(chē)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算方式：將扭矩除以車(chē)輪半徑，也可以從發(fā)動(dòng)機(jī)馬力與扭力輸出曲線(xiàn)圖中發(fā)現(xiàn)，在每不同轉(zhuǎn)速下都有一個(gè)相對(duì)的扭矩?cái)?shù)值，這些數(shù)值要如何轉(zhuǎn)換成實(shí)際推動(dòng)汽車(chē)的力量呢？答案很簡(jiǎn)單，就是除以一個(gè)長(zhǎng)度，便可獲得“力”的數(shù)據(jù)。舉例說(shuō)一下，一臺(tái)1.6升的發(fā)動(dòng)機(jī)大約可發(fā)揮15.0kgm的最大扭力，此時(shí)若直接連上18560R14尺寸的輪胎，半徑約為41厘米，則經(jīng)車(chē)輪所發(fā)揮的推進(jìn)力量為36.6公斤（事實(shí)上公斤并不是力量的單位，而是重

2、量的單位，須乘以重力加速度9.8msec2才是力的標(biāo)準(zhǔn)單位“牛頓”）。但36公斤的力量怎么能推動(dòng)一噸多的汽車(chē)呢？而且動(dòng)輒數(shù)千轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速更不可能恰好成為輪胎轉(zhuǎn)速，幸好聰明的人類(lèi)發(fā)明了“齒輪”，利用不同大小的齒輪相連搭配，可以將旋轉(zhuǎn)的速度降低，同時(shí)將扭矩放大。由于齒輪的圓周比就是半徑比，因此從小齒輪傳遞動(dòng)力至大齒輪時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、降低的比率、以及扭矩放大的倍數(shù)，都恰好等于兩齒輪的齒數(shù)比例，這個(gè)比例就是所謂的“齒輪比”。上圖為車(chē)輛的加速曲

3、線(xiàn)，改變變速箱尺比也可以使這條曲線(xiàn)更加鋒利舉例說(shuō)明以小齒輪帶動(dòng)大齒輪，假設(shè)小齒輪的齒數(shù)為15齒，大齒輪的齒數(shù)為45齒。當(dāng)小齒輪以3000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，而扭矩為20kgm時(shí)，傳遞至大齒輪的轉(zhuǎn)速便降低了13，變成1000rpm；但是扭矩卻放大了三倍，成為60kgm。這就是發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩經(jīng)過(guò)變速箱可降低轉(zhuǎn)速并放大扭矩的基本原理。在汽車(chē)上，發(fā)動(dòng)機(jī)將動(dòng)力輸出至輪胎共經(jīng)過(guò)兩次扭矩放大的過(guò)程，第一次是由變速箱的檔位作用而產(chǎn)生，第二次則取決于最終齒輪比

4、（或稱(chēng)最終傳動(dòng)比，也可稱(chēng)為尾牙）。扭矩的總放大倍率就是變速箱齒比與最終齒輪比的相乘倍數(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，一輛手動(dòng)檔的思域，一檔齒輪比為3.250，最終齒輪比為4.058，而引擎的最大扭矩為14.6kgm5500rpm，于是我們可以算出第一檔的最大扭矩經(jīng)過(guò)放大后為14.63.2504.058=192.55kgm，比原引擎放大了13倍。此時(shí)再除以輪胎半徑約0.41m，即可獲得推力約為470公斤。然而上述的數(shù)值并不是實(shí)際的推力，畢竟機(jī)械傳輸?shù)倪^(guò)程中

5、必定有磨耗損失，因此必須將機(jī)械效率的因素考慮在內(nèi)。論及機(jī)械效率，每經(jīng)過(guò)一個(gè)齒輪傳輸，都會(huì)產(chǎn)生一次動(dòng)力損耗，手動(dòng)變速箱的機(jī)械效率約在95%左右，自動(dòng)變速箱較慘，約剩88%左右，而傳動(dòng)軸的萬(wàn)向接頭效率約為98%，各位可以自己計(jì)算一下就知道實(shí)際的推力還剩多少。整體而言，汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力可由下列公式計(jì)算：扭矩扭矩變速箱齒比變速箱齒比最終齒輪比最終齒輪比機(jī)械效率機(jī)械效率驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力=————————————————————輪胎半徑（單位為公尺）輪胎半