高速上跑120km/h時不同的車發(fā)動機轉(zhuǎn)速不同，直接決定因素是傳動系統(tǒng)的傳動比。本質(zhì)因素是發(fā)動機動力性和車輛自身特性

汽車的發(fā)動機不是直接驅(qū)動輪子的，我們沒見過哪輛汽車是直接在曲軸上裝個輪子跑的，發(fā)動機的動力都要經(jīng)過變速箱變速后再傳遞給驅(qū)動輪。

下圖是一個后驅(qū)車的傳動系統(tǒng)示意圖，前驅(qū)車和這個原理基本一樣，只是前驅(qū)車差速器集成在了變速箱內(nèi)部。

發(fā)動機的動力通過變速箱、傳動軸、差速器、半軸，最終傳遞到驅(qū)動輪。

圖中有幾個很重要的節(jié)點，那就是變速箱和差速器。它們改變著發(fā)動機扭矩和轉(zhuǎn)速。

首先是變速箱，比如上圖這個變速箱，下面那根軸是輸入軸，連著發(fā)動機。上面是輸出軸，通往差速器。可以看到每個擋位都有兩個齒輪組成，輸出軸齒輪和輸入軸齒輪的轉(zhuǎn)速比稱為速比。比如1檔輸入軸齒輪轉(zhuǎn)動4圈，輸出軸齒輪轉(zhuǎn)動一圈，那么我們可以說1檔的速比是4÷1=4。同樣的道理，5檔輸入軸齒輪轉(zhuǎn)動4圈，輸出軸齒輪轉(zhuǎn)動5圈，那么我們可以說5檔的速比是4÷5=0.8。

上圖是差速器的示意圖，差速器是小齒輪驅(qū)動大齒輪，它也有速比，就是橙色的傘狀齒輪與金色的傘狀齒輪的轉(zhuǎn)速比。假如金色齒輪轉(zhuǎn)動4圈，橙色齒輪轉(zhuǎn)動1圈，那么差速器的速比就是4。

正因為傳動系統(tǒng)有了變速箱和差速器，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速最終傳遞到車輪會發(fā)生變化。

又拿出了這張收藏已久的圖，老樣子，通過輪胎參數(shù)可以計算出車輪直徑大概為0.5866m，車輪轉(zhuǎn)動一圈行駛的距離就是1.8419米。

假設(shè)車速為120公里/小時，那么可以算出車輪轉(zhuǎn)速為1085.8轉(zhuǎn)/分。根據(jù)變速箱5檔速比和差速器的速比可以推算出這輛車以120公里/小時的速度行駛時發(fā)動機轉(zhuǎn)速為3088轉(zhuǎn)/分。

這里還有另一輛車的合格證照片，從圖中可以查到最高檔位6檔速比為0.608，差速器速比為4.071，根據(jù)輪胎尺寸算出車輪直徑大概為0.7243米，車輪轉(zhuǎn)動一周行駛的距離為2.2743米。時速120公里/小時的情況下車輪轉(zhuǎn)速為879.39轉(zhuǎn)/分，再根據(jù)6檔速比和差速器速比可以推算出6檔以120公里/小時行駛時發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2176.6轉(zhuǎn)/分。

這兩輛車都是我自己的車，計算結(jié)果和實際情況相符合。之所以相同車速下發(fā)動機轉(zhuǎn)速會有這么大的差別直接原因就是傳動系統(tǒng)速比和車輪尺寸決定的。

因為第一輛車排量小，動力弱，傳動系統(tǒng)速比設(shè)定時必須讓發(fā)動機運行在較高轉(zhuǎn)速區(qū)域，否則發(fā)動機驅(qū)動力不夠，你要把變速箱速比設(shè)計為時速120發(fā)動機轉(zhuǎn)速2000，很可能它2000轉(zhuǎn)的扭矩根本帶不動。而第二輛車排量更大，動力也更強，所以在匹配變速箱時就可以選擇更小的速比，同樣車速下發(fā)動機轉(zhuǎn)速更低。

如果把兩輛車的發(fā)動機對調(diào)，那么小排量發(fā)動機用大排量的傳動系統(tǒng)也可以做到時速120轉(zhuǎn)速2000，但是動力太小，可能只有在下坡路才能達到。同樣的道理把大排量發(fā)動機裝在小排量車上，就算動力再大，由于傳動系統(tǒng)的原因想跑到120發(fā)動機依然要拉到3000轉(zhuǎn)/分。

還有一個有意思的現(xiàn)象，還有一輛面包車，發(fā)動機和小排量車的發(fā)動機幾乎一樣，但是時速120時發(fā)動機轉(zhuǎn)速要達到4000以上，這是因為面包車風(fēng)阻大，行駛阻力更大，所以需要進一步提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速以獲取足夠的驅(qū)動力。

所以說最根本的原因還是在于發(fā)動機動力性和車型設(shè)置。換句話說你的車時速120時發(fā)動機轉(zhuǎn)速多少就是多少，只要車沒出問題這個轉(zhuǎn)速是不會變的。