汽車輪圈越大跑越快的疑問


hhuang_kimo wrote:
各位大大好,我有一個...(恕刪)


1.簡單地做實驗,一個轉動軸上有兩個轉盤,一起轉一圈,就等於同時間,大轉盤走的
路徑比較長,所計算得速度當然較快。反應在車子的表速就與實際速度不一了。
2.所以大輪子比較好囉?不,是要看什麼目的,基本上小輪子在起步是比較容易轉動,
省力油耗低,大輪子力矩大費力耗油。但是在高速時,因為慣性和大輪的關係,有機
會是比小輪子來得省油。
3.所以整個駕車來看,輪子速度所對應之油耗沒辦法定論,還要看在車子設計檔數齒輪
比和引擎結構整體來看驅動車子的油耗。
4.一般房車換大框,當然就要選輕量化的,相對比較省油,這是一定的。而比較快嗎?
在怎麼快會反映在油耗上的。若又造成表速與實際速度不符而被拍超速。。。那很X
了!
天外飛來一比

hhuang_kimo wrote:
但事實好像不這麼美麗,什麼作用力打壞了這麼美的盤算?謝謝


阿基米德說: 給我一個支點,我可以舉起整個地球
這是說利用槓桿的作用放大力量,施力於槓桿長端,可以推動極大的質量

反過來說,施力於槓桿短端,可以在長端創造極大的速度,甚至超越光速...
當然你可以有100種理由反駁我,可能包括此時在短端必須施以極大的力,
你可以試著套用這些理由解釋你的問題

hhuang_kimo wrote:
謝謝各位大大,在我...(恕刪)

當然轉完一圈的圓周是比較長的沒錯,問題是你轉一圈的時間變得比以前久了,因為力矩也變高了,而且輪框也變重了
所以其實也不會比較快,世界是公平的,有什麼多就有什麼少
如果你車子只要是不改引擎提升動力,馬力沒變,那不管你怎樣弄其實也只是挖東牆補西牆
就像變速箱改齒比一樣,齒比變疏尾速當然變高,但是拖上去的時間反而更慢一樣
因為絕對沒有輪框越大齒比越疏車就這麼簡單變快的事情
很簡單,和踩腳踏車道理一樣:

輪子大的滾動質量大,阻力大,周長大(角動量),要踩出速度會比較費力但達到一定速度需要的周數少。
輪子小的滾動質量小,踩起來省力但要達到同樣速度需要踩更多圈。
------
這就涉及到用途:
腳踏車運動員要速度,他吃得好,身體棒,耐力強,踩起來也夠猛,所以他要大輪胎。
而隔壁王小明他媽只吃了一碗米粉,只是要去買菜,所以她要小輪車,因為踩起來省力,雖然會比較慢。


----

換到汽車上,當然輪胎沒有像腳踏車差這麼明顯,涉及方面更多但道理還是一樣的。用途決定一切,不同設置有自己的sweet spot。 下面假設:
一台是500馬力V8車,20寸輪輪胎,重1.8噸,是A ; 一台是100馬力3缸買菜車,15寸輪胎,重1噸,是B

你讓A跟著B勻速60kph跑,自然A比較耗油,這很好理解。

但要是反過來,你讓B跟著A勻速跑150kph,那B反而會比較耗油。 因為這時A身強力大在很舒服地以2000rpm低轉速巡航。而B卻要使上吃奶的力氣以5000rpm去追。


很簡單

直線運動是 F = ma, F 是力, m 是質量, a 是加速度
a = F/m, 同樣的力, 質量越大, 加速度越小

旋轉運動是 T = Ia, T 是力矩, I 是轉動慣量, a 是角加速度
a = T/I, 同樣的力矩, 轉動慣量越大, 角加速度越小

連圈數都不用討論就知道你加速效果會受影響
那你輪圈變大, 轉動慣量會不會變大?
還是說你把原來的鋼鐵輪升級成什麼碳纖維神輪?
個人積分: 87, 不能再高了 www.flickr.com/photos/inunu

hhuang_kimo wrote:
因為車子的引擎軸跟變速箱軸連動,變速軸又利用齒輪跟車軸連動,因此理論上維持同樣的轉速,帶動的車輪轉圈數也會固定,那這麼說來,兩倍圓周長的改變應該可以得到兩倍的車速!

但事實好像不這麼美麗,什麼作用力打壞了這麼美的盤算?


仔細看你描述的疑問,你說的
"維持同樣的轉速,帶動的車輪轉圈數也會固定,那這麼說來,兩倍圓周長的改變應該可以得到兩倍的車速".
在"該車輛極速"以下的速度,是對的。
例如, 車上的時速表顯示50km/h的時候,實際車速已達100km/h.

但是...
1)車輛加速不會變快,只會變慢,因為轉動慣量變大,輪胎力矩變長。
2)不會突破該車輛極速,極速是引擎功率克服風阻的平衡條件,跟輪胎圓周長沒有關係。
hhuang_kimo wrote:
各位大大好,我有一...(恕刪)


樓主的疑問不正好就是
變速箱裡大大小小齒輪的工作原理....




amblin wrote:
很簡單,和踩腳踏車道理一樣


我想到的也是變速腳踏車
大的齒輪(大圓周)可以讓你每踩一次跑比較長的距離(比較快)
但是你必須踩比較用力

改變輪胎周長,無法改變引擎最大出力...
感謝各位大大的說明,

我每一篇回覆,我都會好好想一下,

想不透時,再上來請教!

有大家的解釋,蠻幸福,也蠻有趣的!

謝謝!

hhuang_kimo wrote:
我有一個疑問,我如果把車子的17吋胎改為19吋胎
那車子會跑得更快嗎?
改得更大呢?難道我可以得到跟輪圓周長等比的增速嗎?
..(恕刪)


撇開行車電腦的計算.....
請看下面國外網站的連結測試文

http://www.caranddriver.com/features/effects-of-upsized-wheels-and-tires-tested

如果以力距來看!!!
高速會變好....低速會變差

就看你的使用環境,到底有沒有常跑高速了!??
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