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1 # 朱祥rocker
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2 # 祥光008
首先,我們來對汽車啟動受力做一個簡單分析。
汽車從靜止到啟動,需要克服汽車的最大靜摩擦力。F=μmg,假設摩擦係數μ為0.3,車身自重1200kg,則,最大靜摩擦力F=0.3*1200*10=3600N。
分到兩個前輪的最大靜摩擦力就是3600÷2=1800N。
接下來,我們再來看看發動機功率和扭矩以及轉速之間的關係圖。
下圖是某發動機的功率曲線圖。發動機轉速在1000轉/分時,輸出的扭矩為130N.M左右,轉速在4000轉/分時,達到最大225N.M左右。
以16寸的輪胎為例,半徑0.2米。那麼,發動機怠速時輸出的推力為130÷0.2=650N。
顯然,發動機怠速輸出650N的推力是克服不了前輪的最大靜摩擦力1800N的。也就是說,單憑發動機是無法推動汽車啟動的。
最後,我們來看看加上變速箱之後。
我們以5檔變速箱為例,一檔的傳動比為4:1左右,及發動機的轉速經變速箱轉換後會降低4倍,而輸出的扭矩會增大4倍。這時,我們再來看輸出的力能否克服最大靜摩擦力。
4×650=2600N,大於最大靜摩擦力1800N。所以,汽車就能獲得加速度,由靜到動,向前行駛了。而汽車一旦動起來輪胎與地面就變成滾動摩擦了,滾動摩擦係數為0.02左右,比靜摩擦係數小了近10倍以上,汽車加速行駛就變得容易了許多。
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3 # 章彥博
我們知道,檔位越高,速度越快,但最大扭矩就越低。掛錯了擋要麼會費油、速度上不去,要麼可能就會熄火。這都是跟扭矩,物理學上稱為力矩有關。
這個物理量決定了發動機力量有多大。比如說,假設半徑30釐米的車輪,能產生1000牛的推力,那這個車輪的扭矩就是30cm x 1000N = 300 N * m。汽車中有最大扭距限制的,主要是發動機,因為汽缸推動的力量是有限的。但是有的時候要爬坡,要起步,扭矩不足怎麼辦?
我們就要提升力量,力量如何提升呢?很簡單,我們都學過「槓桿原理」,用長的一邊輕輕的撬,短的一邊就會產生很大的力。在這裡也是一樣,只不過槓桿的形式變了,變成齒輪組。齒輪組讓車輪轉的更慢,相同的距離,發動機轉了更多圈。這個過程就是利用能量守恆。我們知道,做功的能量W = F * s,F是力,s是距離。在能量不變的情況下,s增大,所需要的力就會減少,但總的做功仍然一樣。變速箱就是這個原理,讓發動機需要轉的圈數增多,就可以用很少的力在輪胎處產生很大的扭矩。
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可以,但是你的把發動機做的多大排量?緊湊型車得裝個v8,有啥意思呢?就算裝了v8,不夠細膩,沒辦法市區行駛,駕駛感受差!變速器不止是放大扭矩功率,更多的是讓車更細膩,更好駕駛