在回答这个问题前,先让我们来了解一下汽车的传动系统。
发动机的动力传递给离合器,再传递到变速箱。变速箱经不同的档位齿轮输出不同的传动比,最后经差速器后输出给半轴,驱动车轮转动。
其中变速箱起着关键的作用,通过不同的传动比,调整着发动机输出的转速和扭矩,保证汽车在不同路况下都能正常行驶。
接下来,我们就来了解一下手动5速变速器的大致传动比情况。
汽车从静止到启动,需克服较大的静摩擦力。所以,一档齿轮具有最大的传动比,即输出最小的转速,获得最大扭矩。这样才能克服汽车的静摩擦力,驱动汽车起步行驶。
汽车起步后,车轮只受到较小的滚动摩擦力,所以,传动比会逐级的减小,而车速与传动比成反比,所以,车速才能得以提升。
如下图,某车型的手动变速箱传动比。一档为3.7:1,二档为2.2:1,三档为1.4:1。
知道了变速箱的传动,我们就可根据发动机的怠速大致计算一下汽车的怠速速度了。
假设发动机怠速为800转/分,轮胎的型号为205/55 R15 ,主传动比4:1。
那么经1档变速箱后,驱动轴的转速就变为了800÷3.7÷4=54转/分。轮胎直径为0.6米左右。
那么,轮胎每分钟行驶的距离为3.14*0.6*54=101米, 则每小时为101*60/1000=6公里。
即,汽车在完全怠速情况下,一档的车速为6公里/小时。
二档的传动比为2.2,那么怠速车速为6×3.7÷2.2=10公里/小时。
三档的传动比为1.4,那么怠速车速为6×3.7÷1.4=15.8公里/小时。
所以,汽车在比较平坦的路面上,是完全可以用怠速来行驶的,即使是处于三档位置上,且发动机不会熄火。
而坡道上,由于汽车行驶阻力增加,发动机怠速会由于车轮的反作用力降低,当发动机怠速低于最低启动速度时,发动机就会出现熄火了。
所以,二档不加油的情况下,平坦的路面上,怠速行驶车速为10公里/小时左右。下坡有重力加速作用,车速会有所增加,而上坡则可能会因怠速动力不足而使发动机熄火。
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