Регистрация Войти
Вопрос

Действительно ли увеличение передаточного числа главной передачи улучшает общее ускорение?

Надеюсь, это подходящий форум для того, чтобы задать такой вопрос. В интернете много информации о передаточных числах главной передачи, но мало что касается реального времени разгона, и обычно это просто неподтверждённые данные, полученные на динамометрическом стенде.


Я понимаю, что увеличение передаточного числа главной передачи (ЧГП) увеличит крутящий момент на заднем колесе и, следовательно, ускорение на одной передаче до определённого момента (потому что максимальная скорость на этой передаче снизится), но у автомобилей и мотоциклов многоступенчатые коробки передач.


Например, предположим, что мой мотоцикл может развивать скорость до 96 км/ч на первой передаче на пределе возможностей со стандартным передаточным числом 3:1. Если я увеличу его до 4:1, то смогу разогнаться до предела возможностей быстрее, но только до 72 км/ч, после чего мне придется переключиться на более высокую передачу. Переключение занимает время, и передача, на которую вы переключились, потенциально имеет более низкое передаточное число, чем первая передача с исходным передаточным числом. Так что да, вы разогнались до 45 миль в час быстрее, но теперь ваше ускорение с 45 до 60 миль в час может быть медленнее, поскольку вы едете на второй передаче. Похоже, что увеличение передаточного числа только приводит к тому, что вам приходится чаще переключать передачи, чтобы набрать скорость.


С другой стороны, если вы снизите коэффициент полезного действия, то сможете дольше ездить на пониженных передачах. Кроме того, это позволит вам двигаться на более низких оборотах (при условии, что они не настолько низкие, что двигатель глохнет на парковках или при трогании с места).


По сути, мой вопрос заключается в следующем: если мой мотоцикл может развивать скорость до 193 км/ч с передаточным числом 3:1 или 4:1, то с передаточным числом 4:1 я смогу значительно и ощутимо быстрее разогнаться до 193 км/ч? Я понимаю, что говорю обобщённо, но именно это меня и интересует... В целом, так ли это? Спасибо.
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/89540/does-increasing-final-drive-ratio-actually-improve-overall-acceleration
1
+ Читать

6 Комментариев

  1. В целом вы правы. Причина в том, о чём вы говорите, но есть ещё один фактор, который, как мне кажется, вы не учли. Одна из особенностей пониженной (повышенной по числовому значению) передачи заключается в том, что она позволяет двигателю быстрее достигать максимального крутящего момента. Поскольку двигатель может работать на более высоких оборотах, он быстрее разгоняет автомобиль. Как вы и сказали, максимальная скорость снижается, потому что с точки зрения математики она не может быть такой же высокой, но это компромиссное решение. Имейте в виду, что это обобщение, которое подразумевает, что автомобиль может сохранять одинаковую тягу.
  1. Вовсе нет. Как я уже сказал, это компромисс. Вы жертвуете более быстрым стартом ради меньшей максимальной скорости. Именно так гонщики поступают уже много лет, участвуя в заездах на 1/8 мили и на 1/4 мили. Вы хотите, чтобы обороты двигателя были максимальными на финише. Чем быстрее вы достигнете максимальных оборотов двигателя, тем быстрее преодолеете 1/8 мили. Для дистанции в 1/4 мили вам понадобятся немного более высокие передачи, чтобы не вылететь из строя.
  1. Это правда, если бы его быстрее достали из «дыры», это определенно сократило бы время смены. Но понимаете ли вы, что в целом это ничего не изменит?
  1. Это то же самое, только наоборот: понижение передачи ухудшает ускорение, а повышение — улучшает. И эти ребята действительно соревнуются друг с другом, разгоняясь до 100 км/ч и проезжая четверть мили. Так что они наблюдают. Но да, это также означает, что на той же четверти мили вам придётся чаще переключать передачи, так что всё зависит от того, насколько хорошо вы переключаете передачи.
  1. @Harper-ReinstateMonica, верно. Я подумывал о том, чтобы заменить звёздочки на своём велосипеде, чтобы снизить передаточное число и уменьшить количество оборотов на высокой скорости, но я также не хочу жертвовать ускорением, отсюда и вопрос. Кроме того, я никогда не понимал, почему так много людей постоянно говорят о замене передней звёздочки и о том, насколько это улучшает производительность. Конечно, на каждой передаче динамометрический стенд показывает «больше крутящего момента». А как насчёт фактического общего времени разгона?
  1. Однако более короткая главная передача также означает, что двигатель работает на более высоких оборотах в крейсерском режиме, что приводит к снижению расхода топлива и квадратичному увеличению механического износа. Конечно, можно установить более высокие передачи, чтобы компенсировать эту разницу.
Вы уже ответили на этот вопрос