汽车在超车时为什么要降低一个档位？( 二 )

下面我们就根据这个参数，来计算一下当发动机转速为2000转/分钟时，车轮的转速和扭矩都是多少。假设这款发动机在2000转/分钟转速时可以发出100N.m的扭矩。一档：125转/分钟， 1596N.m 二档：225转/分钟， 887N.m 三档：329转/分钟， 606N.m 四档：437转/分钟， 457N.m 五档：555转/分钟， 360N.m 倒档：148转/分钟， 1348N.m 从上述计算数据可以看出：发动机转速相同时，变速箱的档位越高，车轮的转速越高，但是车轮上的扭矩越小。事实上，可以根据这些数据做出一个曲线图，这就是汽车的档位驱动力图。从图上可以明显的看出：变速箱档位越低，驱动力越大，覆盖的车速范围越小；档位越高，驱动力越小，覆盖的车速范围越大；当车速相同时，变速箱档位越低，车轮上获得的驱动力越大。比如一档可以获得的最大驱动力是5000牛，覆盖的车速范围是5~30公里/小时；五档可以获得的最大驱动力是1000牛，覆盖的车速范围是40~210公里/小时。当发动机输出最大功率并与行驶阻力达到平衡点时，汽车就达到了最高速度。

需要注意的是：有些车型的最高车速并不是在最高档位时得到的，而是在次高档位得到的，这一点在很多九速或十速自动变速箱上体现的比较明显。这主要是因为由于汽车在高速行驶时会受到很大的阻力，在最高档位行驶时驱动力不足以克服全部的阻力，得不到最大的速度，而在次高档位时由于有足够的驱动力反而能跑得更快。看到这里，相信很多人已经明白了，汽车档位越低，驱动力越大，所以在超车时降低一个档位是为了获得更大的驱动力。那么这个驱动力究竟能差多少呢？超车加速时间又能差多少呢？我们不妨来大致的计算一下。假设某车型搭载MQ200手动变速箱，发动机最大扭矩是160N.m 。汽车以发动机转速2000转/分钟、变速箱处于五档、80公里/小时的速度匀速行驶，在100米的距离内超越前车需要多少时间。

通过前文的计算可知，此时车轮上的扭矩是360N.m ，如果车轮半径是0.3m的话，那么此时汽车的驱动力就是1200牛。由于此时的汽车是在匀速行驶，所以它可以大致的看成汽车的行驶阻力。如果驾驶员在此时把油门踩到底，发动机瞬间发出最大扭矩（事实上是有一个过程的）160N.m ，此时汽车获得的驱动力是1920牛。假设汽车的重量是1000千克，那么汽车获得的加速度是0.72m/s2；如果超车距离是100m ，那么汽车的加速超车时间大约是4.3秒。如果我们降低一个档位，使用四档加速超车的话，结果会怎么样呢？驾驶员在减档后把油门踩到底，发动机瞬间发出最大扭矩160N.m ，此时汽车获得的驱动力是2437牛，获得的加速度是1.24m/s2 ，汽车的加速超车时间大约是3.8秒。看到了吧，当汽车降低一个档位超车时，会缩短大约0.5秒的时间。也许有人觉得这0.5秒不算什么，可是汽车在高速行驶时，一秒钟就可以通过几十米的距离，半秒钟大约可以通过十几米的距离。这就非常可观了，十几米的距离足以让你脱离危险，避免碰撞。

有些人还是会有一个疑惑：这汽车档位降低了，车速不就降下来了吗？还怎么超车呢？其实汽车的车速并不完全是由变速箱档位决定的，从上面的档位驱动力图可以看出，很多档位的车速都是有重叠的。比如说汽车以发动机转速2000转/分钟、五档、80公里/小时的速度行驶，当我们把档位降低到四档的时候，发动机的转速就升高到了2500转/分钟，汽车仍然保持80公里/小时的车速行驶，但是汽车的驱动力大大增强了，如果在此时加速，汽车会获得更高的加速度，可以在更快的时间内达到更高的车速。比如在五档时从80公里/小时提高到100公里/小时需要4.3秒，使用四档时从80公里/小时提高到100公里/小时只需要3.8秒。

从以上分析可以看出，汽车在加速超车时，降低一个档位，可以获得更大的驱动力和更高的加速度，可以在更短的时间内和最短的距离内超越前车，让自己迅速的脱离危险地段，减少行车安全隐患。相反，如果持续使用高档位超车，就会由于驱动力不足而导致加速过慢、超车时间延长、超车距离延长，两车并行的时间过长，会导致严重的行车安全隐患。所以，超车时降低一个档位是正确而又明智的操作方法。