硬核汽車?yán)碚?二):評價汽車動力性的指標(biāo)

在這一篇文章中我們將了解 汽車最基本的特性:動力性。

動力性是汽車的立身之本,汽車如果動力性太差,通俗的講就是汽車沒有勁,那么汽車也就跑不起來,跑的不夠快,汽車的功能就不能得到很好地體現(xiàn),那汽車的操縱性,制動性和平順性也就沒有什么參考的必要了。

那什么是汽車的動力性?

準(zhǔn)確的定義:汽車在良好的路面上直線行駛時,由汽車受到的縱向外力決定的,所能達(dá)到的平均行駛速度。

關(guān)于這個定義,最核心的部分在于"平均行駛速度",換句話說,汽車的動力性是由汽車的平均行駛速度來體現(xiàn)的。當(dāng)然,這個平均行駛速度需要考慮上坡,下坡,啟動加速,超車等等情況,動力性越好,相應(yīng)的汽車的平均行駛速度也就越高,比如在超車的時候,起步加速,超車的時候會更快。在這個定義當(dāng)中,汽車的平均行駛速度是由縱向外力所決定的,這句話體現(xiàn)的是最基本的力學(xué)規(guī)律-力的平衡:

驅(qū)動力減去行駛阻力之后,剩余的力會讓汽車加速,當(dāng)驅(qū)動力和行駛阻力相等,汽車就會勻速行駛。

當(dāng)然有幾點需要強(qiáng)調(diào):

①:汽車的動力性指的是汽車直線行駛的性能,即為縱向外力產(chǎn)生的汽車速度。橫向外力與汽車操縱穩(wěn)定性相關(guān)。

②:汽車的動力性都是在良好的路況下行駛的情況,如果在高低不平,有結(jié)冰的情況下,就很難反映汽車的真實性能情況。

在關(guān)于汽車動力性上,我們會多關(guān)注幾個點:

1:汽車動力性的評價指標(biāo)

2:汽車的驅(qū)動力和行駛阻力

3:驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖,動力特性圖,以及如何利用上述兩個圖來評價汽車的動力性指標(biāo)

4:汽車行駛的附著條件,附著率

5:功率平衡及功率平衡圖

希望通過了解上述知識,我們可以根據(jù)動力圖去分析一輛動力性的好壞

回到上述定義,定義當(dāng)中汽車的平均行駛速度比較難以測量,我們需要根據(jù)動力性的定義制定出比較容易的測量指標(biāo),這里轉(zhuǎn)化為如何盡可能高的獲取平均行駛速度,給出幾個參數(shù):

1:如果汽車車速越大,最高車速Uamax越大,汽車平均行駛速度也就越大。

2:如果汽車啟動越快,加速時間?t?也就越短,汽車平均行駛速度也就越大。

3:如果汽車爬坡越快,最大爬坡度imax也就越大,汽車平均行駛速度也就越大。

PS:我們在此約定,U的單位為m/s,Ua單位為km/h

接下來我們就分別看看這三個評價指標(biāo):

1:最高車速Uamax:在水平良好的路面上汽車能達(dá)到的最高行駛速度。

比如我們常見的客車的最高車速在125km/h,重型貨車(總質(zhì)量>14t)的最高車速在90km/h

比如A0級別的微型車,最高車速在140km/h,緊湊級A型車最高車速在180km/h。

通常情況下我們可以總結(jié)幾個規(guī)律:

1:發(fā)動機(jī)排量越大,汽車最高車速越高

2:配置相同發(fā)動機(jī)的前提下,手動擋比自動擋車速更高

3:發(fā)動機(jī)排量相同的前提下,車身越小最高車速越高

4:SUV配備的發(fā)動機(jī)排量普遍較大,但與配備相同排量的轎車相比,最高車速偏低

2:加速時間t:

加速時間可以分為兩種

1:原地起步加速時間:汽車由一檔或二擋起步,并以最大加速強(qiáng)度逐步換到最高檔后到達(dá)預(yù)定車速或距離所需的時間。這里說的預(yù)定車速是指0-100km/h的加速時間,距離是指靜止到400米或由靜止到1KM的沖刺時間.

2:超車加速時間:汽車用最高檔或次高檔由某一較低車速全力加速至某一較高車速所需的時間。超車的時候是存在兩輛車并排行駛的情況,如果長時間并排行駛則很容易發(fā)生交通事故,并且也會影響道路的交通情況,因此需要超車加速時間盡可能的小。

一般的家用車百公里加速在10s左右,豪車更短一些,可以到達(dá)7s左右。

3:最大爬坡度imax:汽車在滿載(或一定載質(zhì)量)時在良好路面上能爬的最大坡度。

道路的坡度是由坡高h(yuǎn)和底長S的比值來構(gòu)成的,其實為坡度角α的正切值,用公式表示為:

根據(jù)發(fā)動機(jī)減速增扭的轉(zhuǎn)速特性,我們知道最大爬坡度需要在最大的傳動比的情況下實現(xiàn),也就是一檔,一般來說,因為家用車行駛路況較好,我們不強(qiáng)調(diào)他的最大爬坡度,但是對于貨車是很重要的,貨車的滿載情況下的爬坡度一般要大于30%,SUV的爬坡能力也是很重要的,一般也要有30%,一些車甚至可以達(dá)到100%,也就是可以爬的上45度的斜坡。

汽車可能會在坡度上起步,也可能會在崎嶇不平和松軟的路面上爬坡,這些工況都需要汽車輸出更大的驅(qū)動力,所以汽車最大爬坡度的設(shè)計往往要比我們遇到的坡度要大很多,關(guān)于汽車的爬坡能力,還有很多測試的指標(biāo),比如能以104KM/h通過6%的坡道,滿載時車速不低于80km/h。在6%的坡道上,0-96km/h的加速時間不應(yīng)大于20s。

這一篇文章主要介紹了汽車動力性的三個指標(biāo)。以及不同車型對應(yīng)的指標(biāo)的不同要求,下一篇文章我們將詳細(xì)了解下汽車的驅(qū)動力結(jié)構(gòu)。

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