¿Por qué necesitamos un alto par al subir colinas?

Teóricamente, a una velocidad dada del motor, la potencia de salida permanece constante en las ruedas. La potencia se expresa como 2 * pi * N * T / 60, donde N es la velocidad angular en rpm y T es el par en Nm. Una marcha más baja significa que la potencia del motor se manifiesta como un par más alto en la salida de la caja de cambios, con una menor velocidad de rotación del eje. El caso es exactamente lo contrario en engranajes más altos.
Ahora, el par puede considerarse análogo a la fuerza, mientras que la velocidad angular es análoga a la velocidad lineal. Bajo carga, como una alta aceleración o escalada, se requiere una fuerza adicional para contrarrestar la carga, a saber. fuerza de inercia o fuerza gravitacional. Por lo tanto, una marcha más baja es apropiada para esta situación.
A medida que el vehículo gana velocidad, es conveniente cambiar a velocidades más altas, lo que permite una menor ‘fuerza’, por así decirlo, pero a una ‘velocidad’ más alta, para que pueda navegar a velocidades de autopista, con la misma potencia de salida general.

Espero que esto lo explique.

La mayoría de los equipos mecánicos que comprenden varios regímenes operativos correspondientes a diferentes salidas de entrega siguen la siguiente fórmula de potencia:

P = 2 * pi * N * T / 60

La ecuación anterior indica que la potencia es directamente proporcional a la velocidad cuando T es constante y viceversa. También dice que para una potencia constante, la velocidad es inversamente proporcional al par producido.

Tomemos el caso de la conducción cuesta arriba. En este caso, el componente vertical del peso actúa hacia abajo y el componente horizontal tampoco ayuda en la dirección de conducción, ya que actúa en la dirección opuesta. Para contrarrestar tales fuerzas de oposición, el motor tiene que trabajar más. Solo se puede lograr aplicando un par más alto para mantener una transmisión de potencia eficiente. Sin embargo, lo mismo solo se puede lograr bajando las rpm debido a la restricción de las características diseñadas de salida de potencia de los motores. Entonces, en una nota concluyente, se puede afirmar que la conducción cuesta arriba eficiente solo se puede lograr en velocidades más bajas aplicando un par más alto, mientras que se pueden alcanzar velocidades más altas aplicando un torque más bajo en velocidades más altas.

Entonces, básicamente no tengo demasiados sobre los automóviles como he visto en las otras respuestas, pero me gustaría explicar la física detrás de esto.

Ver básicamente par se refiere a la fuerza que puede rotar un cuerpo.

por lo tanto, un par más alto evitará que los EE. UU. se caigan y se retendrá fácilmente allí, ya que se requerirá suficiente fuerza para caer, ¡por lo tanto, el par más alto!

Debido a que hay una gravedad gravitacional hacia abajo, entonces, para compensar, se requiere un alto par.