低いギアのほうが加速するのはなぜ？

トルクが最大になる回転数を使えば、いつでも一番加速できるの？

ギアを通して、車輪にどれだけのトルクが届くかも見るよ。減速比を大きくすると、同じ入力トルクなら車輪トルクは増え、同じエンジン回転数なら車輪の回転は遅くなる。

じゃあ、エンジンのN・mから、タイヤが前へ押す力までつなげられる？

単純なモデルなら、駆動力F=T×i×if×η÷r。Tはその回転数のエンジントルク、iは変速比、ifは終減速比、ηは全体の伝達効率、rはタイヤの有効転がり半径だよ。

同じ車速で比べるなら、低いギアにするとエンジン回転数も上がるね。トルクを同じ値に固定したらまずい？

そのとおり。仮想車で72km/h=20m/s、半径0.300mなら車輪は約637rpm。エンジン回転数は、車輪回転数に変速比と終減速比を掛けて出すよ。

エンジンのトルクは低い段のほうが小さいのに、駆動力は約24%大きい！ ギアで出力を増やしたってこと？

ギア自体が出力を生むわけではないよ。低い段では、より高い出力を出すエンジンの運転点を使っているんだ。損失のない歯車なら、トルクを増やす分だけ回転が遅くなり、入出力の動力は同じ。

なら、この車が実際に約24%強く加速すると言っていい？

そこはまだ。加速に使えるのは、駆動力から空気・転がり・坂道の抵抗を引いた分。さらに車重や回転慣性、タイヤのグリップ、変速にかかる時間が効くよ。