主题：【求助】为什么一档的动力大？ -- 河友甲
家园 【求助】为什么一档的动力大？ 小弟最近在学车，俺有一毛病，学什么东西不但要知道怎么用，还总是想知道原理。比如这个手动档吧，俺研究了一下，基本上算是弄懂了变速的原理。但有一个问题还是让俺很挠头，为什么一档的动力大？
如下图
外链图片需谨慎，可能会被源头改动力从发动机传到 layshaft 上的齿轮组，再由齿轮组带动黄色的轴转动输出动力到车轮上。
图中带动 1 档齿轮是最大的，按理说力矩最大，所以输出动力也会大，到这里我都可以理解。但带动 1 档的小齿轮这么小，应该很难带的动 1 档的齿轮吧？相比带动 5 档的齿轮，应该要费非常大的劲来转动才能推动 1 档吧？
何况，俺发现其实从一档到五档，对应的齿轮的圆心距都一样，是不是这五个档的力矩也是一样呢（我不懂，瞎猜）？如果是，那么为什么一档动力最大呢？
苦想不出结果，请大家指教，谢谢先！
家园 齿轮传动 齿轮传动的关系简单来说就是“降速增扭，增速降扭”。一档的传动比最大，输出转速最低，扭矩最大（或者说输出的力最大）。而超速档的传动比小于1，也就是输出转速高于输入转速，所以输出扭矩就低于输入扭矩了。而根据能量守恒原理，输入功率和输出功率理论上是相等的。
家园 嘿嘿 ， 去观察下变速自行车，然后感觉下，就明白了
家园 呵呵，试着回答一下 首先澄清一个概念，一档并不是“动力大”，而是扭矩大。下面的解释就比较枯燥了，大家需要点耐心
格式有点乱，改来改去也没改好，请大家见谅
[SIZE=3]i[/SIZE] = 主动轮角速度/从动轮角速度
=主动轮转速/从动轮转速
=从动轮齿数/主动轮齿数
这里把[SIZE=3]i[/SIZE] 称为齿数比
功率P=扭矩M x 角速度ω
那么在输出功率一定的情况下，不同档位扭矩的比值就转换为个档位齿数比[SIZE=3]i[/SIZE]的比值。
一档的齿数比是最大的，所以一档的扭矩最大。呵呵，你可以从你的图上看出，一档的时候，从动轮的齿数是最多的，主动轮的齿数是最少的。
家园 谢谢，继续问 那为什么说低档费油，高档省油呢？只是因为同样的速度下，低档转速比高档转速高吗？
- 复 谢谢，继续问
家园 档位和油耗的关系 楼下kogarah河友已经回答了。每个型号的车都有自己的各档位特征曲线，我们称之为“功率-速度”图，每个档位一条曲线，低档位的有效区间在低速区，高档位的有效区间在高速区，当然，各档位之间的曲线有不少重叠。
我上次解释说，发动机输出的是扭矩而不是力，这个扭矩是如何转换为我们一般讲的“力”呢？
扭矩=力x力臂
这里的力臂就是车轮的动力学半径。
功率=力x速度
我们知道，在低档位时输出扭矩较大，就是车轮的驱动力也较大，那么在同等功率下，速度自然就小了，反之亦然。
所以我们说，在低速时，挂低档位合适，如果挂高档位，那么发动机输出功率必然要提升，就是我们通常所说的更加耗油了。
- 复 谢谢，继续问
家园 正确说法是 高速低档和低速高档比较废油
家园 正解。
家园 最简单的办法就是 想象一下绿色的输入轴转一圈,黄色的输出轴转几圈即可.
家园 兄弟太猛了，学个车搞不好还能拿个什么学位哦 我也在报名学车，要以甲兄为榜样啊
家园 胡说两句 一档的功率（power）大，但是效率(efficiency)低，废油。