前传第一章，序一

    在这里，我觉得，应该普及一下大家的相关知识，我主要讲的是汽车动力方面的。

    这样也好让大家在以后的故事中，能够更好地理解，各种赛车方式，以及知道各种车子引擎的好坏。

    先说一辆车，究竟是什么影响他的加速，爬坡力以及最高时速。

    这里我们会涉及到一些物理公式，希望不会影响到大家的食欲。

    要说加速，我们首先要明白一点，加速的本质是什么。加速，其实就是加速度，就是汽车从静止到某一个瞬间速度所用最短时间的一个衡量标准。

    比如0-100公里\/时加速时间为5秒，那么它的加速度我们算一下，100公里\/时=1000000米\/3600秒=27。77米\/秒，27。77米\/秒\/5秒=5。55米\/秒，如果0-100公里加速时间为2秒，那么它的加速度就是27。77\/2=13。885米\/秒好快的速度啊！如此看来，加速度越大，汽车的加速就越快！

    现在我们来看看加速度跟什么有关系，根据牛顿第二定律可知，加速度与物体的质量成反比，与物体所受的合力成正比即：F＝ma（F是物体所受合外力，m是物体质量，a是物体此刻的加速度）。

    由此可见，一台车的加速度跟它所受的向前的推力以及车本身的质量有关，也就是说，汽车向前的推力越大，加速度越大；而汽车的质量越小，加速度才越大。

    这里面，汽车所受向前的推力主要来自汽车轮胎与地面产生的摩擦力，它来自发动机。

    这个摩擦力又与发动机输出功率，发动机扭矩，以及轮胎半径相关，其中涉及公式太繁琐，这里就不一一介绍了。另外这个摩擦力还与汽车的质量成正相关，在下面会介绍。

    汽车发动机扭矩一般是指其最大输出转速时的扭矩，扭矩等于曲轴半径与活塞运动时产生力的乘积，就是说，在曲轴半径恒定的情况下，扭矩越大，活塞输出的力就越大，在接下来的介绍中，我会把这个力转到轮胎的退动力上。这里为什么要强调最大输出转速呢？那是因为在现实的运动当中总会产生与运动相反阻碍运动的摩擦力，并且运动越快摩擦力越大，这是一个普遍常识不必细说。那么就产生一个问题，当曲轴运动速度不断加快的时候，它所受阻碍它运动的摩擦力就会不断增加，于是，曲轴输出的力就会不断损失，当曲轴转速达到某一峰值的时候，它所输出的力由于所受阻碍摩擦力的作用，就不能再增加，这时就达到发动机最大转速扭矩。因为，在到达这个转速的时候即使可以继续增加曲轴的转速，但是曲轴输出的力不但不会增加，反而会减小，于是它扭矩也就变小了，所以才会有最大转速扭矩。

    下面通过一个公式来把发动机的扭矩转到轮胎的推动力上，就是这个：轮胎推力=发动机扭矩*全变速率\/轮胎半径。（全速率是指通过变速箱以及差速齿轮变速之后的比例，不同档位会有不同的全变速率它是一个比值，就是发动机转速与轮胎转速的比值。）。

    举一个例子比如某车在2档时全变速率为3。75，轮胎半径为0。32米，当达到最大转速扭矩450牛米的时候，它轮胎产生的推动力为450*3。75\/0。32=5273。4375牛顿，再根据加速度公式（假设汽车质量为1475千克）我们得到：加速度v=5273。4375\/1475=3。58米\/秒，这是这台汽车在该档位的最大加速度，它会随着车速的增加而衰减，最终变成零。因为现实当中的阻力会使轮胎的向前推力不断减小，直至相互抵消合力为零，在不继续增加油量的情况下，汽车会做迅速直线运动。

    扭矩的大小是由曲轴半径和活塞运动产生的力决定的，所以，有两个方式增加扭矩，一种是增加曲轴半径，这样的方式需要更大的发动机机体，往往是低转速的重型车采用，它能使轮胎产生巨大的推力，而不需要发动机过于高速运转。另一种方式是增加活塞运动时产生的力，这里面又有两种方式，一是增加排量，扩大燃烧室空间；另一种是增加燃烧比，和更好的燃烧方式（比如压缩进气，或者汽油直喷等）。这里有一个公式，功率=扭矩*转速\/9549，所以，功率大的发动机不一定就是大扭矩的发动机，因为功率是由转速和扭矩两个因素同时决定的，它也可能是高转速的发动机。一般情况下，着重于力量型的车会采用以低转速大曲轴来获得最大扭矩的发动机；着重高速度的车则采用高转速达到最大扭矩的发动机。高转速扭矩发动机对润滑系统和发动机结构材料要求更高，所以一般轿车2000-4000转左右达到最大扭矩转速，只有那些超级跑车，或者豪华轿车，才能够达到6000转，或者6000转以上的最大扭矩转速。