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汽车换挡有什么作用 汽车挂档原理是什么

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首先讲下什么是力矩：
看下图
假定：
螺母中心点到扳手末端的距离是0.1米 。
转动扳手需要用到的力是2牛 。
则转动这枚螺丝的力矩为：M = F * L = 2 * 0.1 = 0.2 牛/米
现在增加扳手长度至0.2米，同样握住末端转动扳手，需要用多少力呢？
F = M / L = 0.2 / 0.2 = 1牛
可见力臂增加一倍，同样效果，力减少一半 。
力矩的大小说明了，达到同一效果，要更省力的话需要增加多少施力距离来实现，
同理要更节省施力距离的话，需要施加多大力来实现 。
下面看看手动挡是如何换挡的：
假设现在有台只有1档及5档两个档位的汽车 。上图中橙色转动杆为动力输入端，它与蓝色齿轮中心固定带动蓝色齿轮转动 。
灰色转动杆与绿色齿轮中心固定，末端与车轮连接，其转动会带动车轮滚动 。
当1档时，小的蓝色齿轮与大的绿色齿轮对接 。下图为横截面图
可以看出蓝色齿轮转动一圈，绿色齿轮才转半圈，其带动的轮子滚得比较慢，车速较慢 。
这时施力点在左端箭头处，红色双箭头线为力臂的长度 。
在力矩既定的情况下，力臂较长能产生较大的驱动力，车子可以拉动重物或上坡，但以牺牲速度为代价 。
当换到5档时，如下图
这时大的蓝色齿轮与小的绿色齿轮对接 。
从上图看出，蓝色齿轮旋转一圈，它可以带动绿色齿轮旋转两圈，同样的输入动力，车速较快 。
【汽车换挡有什么作用 汽车挂档原理是什么】 施力点在红色箭头左端，可以看出对比1当时红色双箭头力臂要短，力矩既定的情况下得到了较快的车速但车子的驱动力却降低了 。
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