前几篇文章的评论区，看到不少网友在争论，发动机性能参数中，扭矩和功率（马力），谁才是王者？

本想写一篇文章探讨一下，希望能得出一个统一的结论。但发现要写的通俗易懂，篇幅太长。

只能将需要用到的一些知识，先发文探讨一下。后面才能发文继续探讨扭矩和功率（马力），谁才是王者。

为了描述方便，先看几条需要用到的物理定律：

定律1，T=9550P/n （T为扭矩，单位:牛*米 ；P为功率,单位: 千瓦； n为转速，单位：转/分钟. 可见，转速一定时，功率和扭矩成正比，功率越大，扭矩越大，反之亦然。）

定律2，驱动轴输出扭矩一定时，其轴上的齿轮输出扭矩也一定。

定律3，两根轴上互相啮合的齿轮，主动轮半径为r1 ,从动轮半径为r2，r2:r1=k, 主动轮扭矩为T1, 从动轮扭矩为T2, 那么T2:T1=k . 即是说，从动轮与主动轮的半径比，就是扭矩比。

而半径比=周长比=齿数比。（周长公式为2πr, 周长比就是2πr2 : 2πr1=r2:r1， 齿数本质上就是周长）

，所以从动轮与主动轮的齿数比，就是扭矩比。（汽车上常说的是齿数比，所以这点很重要）。

图1

略为推导一下（后面需要用到推导过程中的结论）：主动轮周长为2πr1，主动轮转速为n1, 即主动轮t分钟转过的弧长为n1*2πr1*t 。 从动轮转速为n2， 即从动轮t分钟转过的弧长为n2*2πr2*t .

主从动齿轮是啮合的，所以t分钟转过的弧长相等，即：n1*2πr1*t= n2*2πr2*t

=> n2 : n1 = r1 : r2 =1/k（1）

此式说明， 从动轮与主动轮的转速比，等于 主动轮与从动轮的半径比。

由于能量守恒，主动轮，从动轮，任意时刻做的功都相等。 功率也就相等，设功率都为P.

根据定律1有，主动轮扭矩 T1=9550P/n1 ,从动轮扭矩 T2=9550P/n2

=> T2:T1 = n1 : n2 （2）

由（1）式有n2 : n1 =1/k

=> n2 = n1/k ，代入（2）式有

T2: T1 = k , 即是说，从动轮与主动轮的半径比，就是扭矩比。而半径比=周长比=齿数比，所以，从动轮与主动轮的齿数比，就是扭矩比。

喜欢探讨的网友，可以从推导过程举一反三，继续发现更多有趣的规律。

本文需要用到上述结论：从动轮与主动轮的齿数比，就是扭矩比。

图2

有了这些结论，我们就可以从公开的发动机参数中的扭矩数据，计算出车轮与地面之间的最终推力，毕竟这才是推动车子前进的最终动力。

车辆能前进，靠的是车轮与地面之间的静摩擦力（不打滑情况下），这是车轮对地面作用力的反力。 类似于人走路，人要往前走，就用力往后蹬路面，路面就给脚一个反作用力，推动人前进。

图3

图4

举个例子计算一下：某车车重1吨，发动机参数，最大扭矩(Nm/rpm)： 110/3500,

（表示该车发动机转速3500转/分的时候，发动机曲轴输出最大扭矩 110 N*M）

1挡齿比是3 (即输出轴从动齿轮，与输入轴主动齿轮的齿数比是3),

尾牙为4（也叫终传比。即：最终减速齿轮组，从动齿轮与主动齿轮的齿数比是 4）

轮胎半径0.3米.

图5

发动机3500转，1档，由上面所说的定律3可知，轮轴的扭矩就变成110*3*4=1320 N*M

假设车辆是前驱车，那么两个前轮轮轴获得的扭力和就是1320 N*M，

因为扭矩T=F*R , 所以车轮对地面之间的静摩擦力 F=T/R = 1320/ 0.3 = 4400 N(牛顿)

牛顿这个力的单位不直观，可以换算成重量（重力），

1公斤物体所受的重力（就是1公斤物体的重量）约为10牛顿。

4400牛顿就约为440公斤力（大约就是440公斤物体的重量）。

这440公斤的推力，能产生多大加速度？

为简化估算，这里先不考虑车辆的另3格阻力: 1，风阻. 2，车辆轮胎滚动阻力. 3，车辆自身转动部件的转动惯性阻力。

牛顿第二定律: F =ma

加速度 a= F/m =4400/1000 =4.4 (米/秒²)

由此可见，增加车轮与地面之间的静摩擦力 F， 或是减轻车重m ,都能使 F/m变大, a=F/m 就变大。即加速度变大。

车轮与地面之间的静摩擦力 F ，由上面的计算过程知道，是由发动机扭矩和变速箱齿比还有轮胎大小决定，因此发动机扭矩越大，能得到的车轮与地面之间的静摩擦力 F就越大，加速度 a=F/m 就越大。

简单说就是，在不考虑变速箱，轮胎大小的情况下。 发动机扭矩决定加速。

如果以这样的加速度， 车辆从静止到100公里/小时，需要多长时间？

100公里/小时=100000/3600 (米/秒)≈28 米/秒

假设车辆以匀加速直线运动，那么 时间 t=(28-0)/4.4≈6.36 (秒)

即车辆从静止到时速100公里/小时， 只需6.36秒。

小钢炮级别啊，当然这是假设车辆始终以最大扭矩行驶，实际这个最大扭矩仅在3500转出现，因此实际行驶中，时间要大于6.36秒。

而且这是1档， 再加上发动机转速有限，假如这车最大转速是7000转。

如果1档能达到7000转，那么1档时，车辆极速是多少？

发动机7000转/分钟，因为1档齿比为3，由前面所说的定律3推导过程可知，1档从动齿轮转速就是 7000/3 =2333 转/分钟。尾牙为4，所以此时车轮转速为 2333/4 =583转/分钟。

车轮半径0.3 米， 周长就是 2πr = 1.88米

1分钟车轮前进 583*1.88 = 1096米

一小时前进：1096*60=65760米 ≈65.76公里

意思就是1档7000转时，时速最高65.76。

可见，1档虽然能让车辆获得最大扭矩，最大扭矩就能有最快的加速度，但耗尽发动机转速，也只能到65.76公里/小时。

时速从0加速到65.76， 1档所用时间最少。 但发动机转速已被耗尽，要想继续加速，就需要换挡了。 至于如何换挡，能让车辆以最短时间达到极速。 如何换挡，能让车辆最平顺省油。后续再发文探讨。

这篇发文，主要为了后篇，探讨扭矩和功率（马力）谁才是王者，做个铺垫。