汽车理论课件：汽车动力性
2023/12/12汽车理论汽车动力性汽车理论
第1页1.1汽车动力性评价指标1.2汽车行驶驱动力和行驶阻力1.3汽车动力性分析方法1.4自动变速汽车的动力性1.5汽车动力性影响因素1.6汽车动力性试验1.7电动汽车动力性2023/12/12汽车理论
第2
页目录汽车动力性2023/12/12汽车理论
第3
页定义：指汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车动力性是汽车各种性能中最基本最重要的性能之一。1.1汽车动力性评价指标
汽车动力性评价指标：分为未用汽车的动力性评价指标和在用汽车的动力性评价指标，未做特殊说明，汽车动力性评价指标主要是指未用汽车的动力性评价指标，即汽车最高车速、汽车加速能力和汽车爬坡能力。2023/12/12汽车理论
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页图1汽车动力性评价指标主要用于汽车定型主要用于评价汽车动力性的变化，保障汽车处于良好技术状态。1.1.1汽车最高车速
定义：指汽车在水平良好路面（混凝土或沥青）上，汽车能达到的最高行驶车速，它表示汽车的极限行驶能力。特征：1、最高车速时变速器处于最高挡，发动机节气门全开或高
压油泵处于最大供油位置。2、相同类型汽车发动机排量越大，汽车最高车速越高；配
置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡汽车最高车速
更高；发动机排量相同的前提下，车身越小，最高车速
越高。一般轿车最高车速为130~220km/h，客车最高车
速为90~130km/h，货车最高车速为80~110km/h。2023/12/12汽车理论
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页1.1.1汽车最高车速发动机排量在2.0L~2.5L的7款中型车，它们的最高车速如图2所示。2023/12/12汽车理论
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页图2中型轿车的最高车速可以看出，在同级别车型中，汽车最高车速并不一定完全与发动机排量成正比，它还取决于传动系传动比。1.1.1汽车最高车速发动机排量在1.6L的7款紧凑型车，它们的最高车速如图3所示。2023/12/12汽车理论
第7
页图3紧凑型轿车的最高车速可以看出，同一级别汽车的最高车速差别不大，但不同级别汽车的最高车速差别较大，这主要与发动机和变速器的配置有关。2023/12/12汽车理论
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页1.1.1汽车最高车速最高车速是一些跑车特别是超级跑车所追求的一个重要参数之一。左图为英国工程师研制出的一辆超音速汽车，采用劳斯莱斯喷气发动机作为动力，车速达1610km/h！对于量产的超级跑车，最高车速已突400km/h。定义：指汽车在水平良好路面上所能达到的最大加速度，常用汽车加速时间来表示，它对平均行驶车速有很大影响。加速时间：分为原地起步加速时间与超车加速时间。原地起步加速时间：指汽车从静止状态下，由Ⅰ挡起步，并以最大的加速强度（包括选择最恰当的换挡时机）逐步换至高挡后，达到某一预定的距离或车速所需的时间。一般用0~100km/h所需的时间来表明。超车加速时间：用最高挡或次高挡由某一较低车速全力加速至某一高速所需要的时间。特性：加速时间越短，汽车的加速能力越好。常用汽车加速过程曲线，即车速—时间关系曲线来全面反映汽车的加速能力。2023/12/12汽车理论
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页1.1.2汽车加速能力1.1.2汽车加速能力7种发动机排量在2.0L~2.5L的中型轿车的0~100km/h的加速时间如图4所示。2023/12/12汽车理论
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页图4中型轿车原地起步加速时间可以看出，它们的原地起步加速时间都在10s之内。1.1.2汽车加速能力7种发动机排量在1.6L的紧凑型轿车的0~100km/h的加速时间如图5所示。2023/12/12汽车理论
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页图4紧凑型轿车原地起步加速时间可以看出，它们的原地起步加速时间都在超过10s。2023/12/12汽车理论
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页1.1.2汽车加速能力加速时间是跑车追求的重要参数之一，跑车0~100km/h的加速时间都在5s之内。左图为目前世界上加速最快的跑车（美国雪佛兰品牌的DaggerGT），其0~100km/h加速时间为1.5s，搭载多燃料双涡轮发动机，最大功率可达1491kW，最大转矩可达2710Nm，极限速度更是达到了483km/h。1.1.3汽车爬坡能力
定义：指汽车满载时在良好路面上等速行驶能爬上的最大坡度，简称最大爬坡度。通常是指汽车变速器最低挡的最大爬坡能力，它代表了汽车的极限爬坡能力。要求：1、轿车：最高车速高，发动机功率大，经常在较好的路面
上行驶，一般不强调它的最大爬坡度。2、货车：在各种路面上行驶，要求它具有足够的爬坡度，
一般为30%，即16.7°。3、越野汽车：要在各种坏路或无路条件下行驶，对爬坡度
要求更高，可达60%，即31°。2023/12/12汽车理论
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页1.1.3汽车爬坡能力一些SUV汽车和越野汽车的最大爬坡度，如图5所示。2023/12/12汽车理论
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页图5汽车最大爬坡度可以看出，不同类型的汽车，爬坡度差别较大。在汽车设计时，应根据汽车类型和用途，合理确定汽车动力性评价指标。1.2汽车行驶驱动力和行驶阻力
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页
汽车动力性主要取决作用于汽车行驶方向上的外力，即汽车驱动力和行驶阻力。1.2.1汽车驱动力
汽车驱动力是由发动机的转矩经传动系统传至驱动轮上得到的。汽车驱动力与发动机转矩之间的关系为：2023/12/12汽车理论
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页1.2.1汽车驱动力
1、发动机外特性定义：指节气门全开或高压油泵在最大供油位置时的速度特性。表示发动机所能达到的最高性能，根据外特性可以找出发动机最大功率、最大转矩及其相应转速。发动机的速度特性：指发动机的有效功率、转矩和燃油消耗率随转速变化的关系。发动机部分负荷特性：指节气门部分开启或高压油泵部分供油时的速度特性。2023/12/12汽车理论
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页1.2.1汽车驱动力
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页图6汽油发动机外特性曲线图7汽油发动机部分负荷特性曲线一般汽油发动机的最高转速不大于最大功率时相应转速的10%~12%。发动机外特性曲线只有一条，但部分负荷特性曲线可以有无数条，汽车用发动机经常处于部分负荷下工作，所以它对汽车燃油经济性有重要影响。1.2.1汽车驱动力
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页
发动机转矩与转速之间的关系是进行汽车动力性计算的主要依据，可由发动机台架试验来测定。发动机台架试验所得到的一系列发动机转速与转矩的离散数据点，用回归法找出描述转矩与转速的函数，通常用多项式来描述，即:1.2.1汽车驱动力
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页
如果找不到发动机转矩—转速特性曲线的数据，若已知发动机最大功率和所对应的转速、发动机最大转矩和所对应的转速，则可用下式估算发动机的转矩—转速特性。发动机最大功率所对应的转矩为1.2.1汽车驱动力
2、传动系总传动比：与动力传动路线（汽车动力传动系布置形式）有关。汽车传动系常见布置形式：4×2后驱（如图8所示）、4×2前驱（如图9所示）和4×4全驱（如图10所示）。2023/12/12汽车理论
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页图84×2后驱汽车动力传递路线1.2.1汽车驱动力
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第22
页图94×2前驱汽车动力传递路线
对于4×2汽车：1.2.1汽车驱动力
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第23
页图104×4全驱汽车动力传递路线
对于4×4汽车：1.2.1汽车驱动力
3、传动系的机械效率定义：驱动轮上的功率与发动机发出的功率之比，即：2023/12/12汽车理论
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页1.2.1汽车驱动力
汽车传动系中的功率损失主要是由变速器、分动器、传动轴、驱动桥等部件的机械损失和液力损失造成的，可在专门试验台上测定，如下图所示。2023/12/12汽车理论
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页传动系的功率损失机械损失液力损失摩擦润滑油齿轮传动副之间轴承其他润滑油的搅动与零件之间的表面摩擦其他1.2.1汽车驱动力
4、车轮半径分类：自由半径、静力半径和滚动半径。2023/12/12汽车理论
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页车轮无载荷时的半径汽车轮静止不动时，车轮中心至轮胎与道路接触面之间的距离车轮运动时，汽车运动速度与车轮角速度之比值1.2.2汽车行驶阻力
1．轮胎滚动阻力定义：指轮胎行驶单位距离的能量损失，主要是由轮胎和路面的变形引起的。汽车轮胎滚动阻力表达式为：2．空气阻力
定义：指汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力，它不
仅与行驶速度有关，还与汽车迎风面积、空气阻力系数有关，其表达式为：测试方法：进行风洞试验。2023/12/12汽车理论
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页1.2.2汽车行驶阻力
3．坡度阻力定义：汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力，其表达式为：4.加速阻力定义：指汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的惯性力，其表达式为：式中，
为汽车加速阻力（N）；
为汽车旋转质量换算系数；
为汽车行驶加速度（m/s2）。汽车旋转质量换算系数主要与飞轮、车轮的转动惯量以及传动系的传动比有关。2023/12/12汽车理论
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页1.2.3汽车行驶方程式
定义：汽车行驶过程中，汽车驱动力和各种阻力之间关系的等式，即：汽车行驶方程式表明了汽车直线行驶时驱动力与各种行驶阻力之间的数量关系，但有些力并不表示真正作用于汽车上的外力，如滚动阻力。
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页或1.2.4汽车行驶条件1．汽车行驶的驱动—附着条件
第一个条件（汽车行驶的驱动条件）：驱动力必须大于滚动阻力、坡度阻力和空气阻力之和，即：第二个条件（附着条件）：汽车驱动力不能大于附着力，否则驱动轮将发生滑转，不能正常行驶，即2023/12/12汽车理论
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页必要与充分条件必要条件充分条件1.2.4汽车行驶条件2．汽车的附着力汽车的附着力取决于地面作用于驱动轮的法向反作用力和附着系数。驱动轮的法向反作用力又与汽车的总体布置、行驶工况及道路条件有关。图11是一前置发动机后轮驱动汽车加速上坡时的受力图。2023/12/12汽车理论
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页图11汽车加速上坡受力图2.汽车的附着力分别对前、后轮与路面接触面中心点取力矩，可得：为了便于分析，将式（1-1）和式（1-2）简化。因一般道路坡度较小，故
；对于轿车，风压中心高和汽车质心高大致相等，即
，则式（1-24）和式（1-25）可写为：2023/12/12汽车理论
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页（1-1）（1-2）（1-3）（1-4）2.汽车的附着力当汽车利用其极限附着力以通过大坡度和以高加速度行驶时，动载荷的绝对值也达到最大值。此时，汽车附着力与各行驶阻力之间的关系为：
将式（1-5）代入式（1-3）和式（1-4）得：2023/12/12汽车理论
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页（1-5）（1-6）（1-7）对于4×2后轮驱动汽车，其附着力为：（1-8）（1-9）1.2.4汽车行驶条件3．附着系数
地面附着系数与路面的类型和状况、车轮运动状况、胎压及花纹有关，行驶车速对附着系数也有影响。在一般动力性分析中只取附着系数的平均值。2023/12/12汽车理论
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页2.汽车的附着力对于4×4全轮驱动汽车，其附着力为：附着利用率：指汽车的附着力占全轮驱动汽车附着力的百分比，常用来描述汽车对附着力的利用程度。4×2后轮驱动汽车的附着利用率为：4×2前轮驱动汽车的附着利用率为：2023/12/12汽车理论
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页（1-10）（1-11）（1-12）1.3汽车动力性分析方法
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汽车动力性分析方法是指求解汽车动力性评价指标的方法，主要有汽车驱动力—行驶阻力平衡图、汽车动力特性图、汽车功率平衡图和解析法。1.3.1汽车驱动力—行驶阻力平衡图
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页汽车驱动力—行驶阻力平衡图就是利用图解法分析汽车行驶方程式，从而确定汽车动力性评价指标。汽车的行驶速度
与发动机转速
之间的关系为：汽车驱动力—行驶阻力平衡图绘制流程。1.3.1汽车行驶方程式
1.汽车最高车速：坡度阻力和加速阻力为零，可得汽车最高车速为：当汽车驱动力始终大于行驶阻力时，汽车的最高车速由发动机的最高转速决定，即式中，
为发动机最高转速；
为传动系最小传动比。2023/12/12汽车理论
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页1.汽车最高车速
当汽车驱动力始终大于行驶阻力时，即驱动力曲线与行驶阻力曲线没有交点，如图12（a）所示，当驱动力与行驶阻力平衡时，即驱动力曲线与行驶阻力曲线有交点，如图12（b）所示，交点所对应的车速就是汽车的最高车速，它取决于发动机、变速器、驱动桥等部件的参数。2023/12/12汽车理论
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页图12某四挡汽车的驱动力—行驶阻力平衡图（a）无交点（b）有交点1.3.1汽车行驶方程式
2.汽车加速能力当汽车在水平良好路面上加速时，坡度阻力为零，可得汽车加速度为：一般汽车的最大加速度出现在Ⅰ挡，但有的汽车Ⅰ挡的
值过大，Ⅱ挡的加速度可能比Ⅰ挡的还大。原地起步加速时间和超车加速时间可以通过对加速度倒数曲线进行积分获得。加速过程中假设均在最佳换挡位置进行换挡，换挡过程花费时间忽略不计。2023/12/12汽车理论
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页1.3.1汽车行驶方程式
2.汽车爬坡能力汽车爬坡时，加速阻力为零。当发动机提供的汽车最大驱动力等于或小于地面附着力时，应按汽车Ⅰ挡时的最大驱动力确定最大爬坡度。汽车Ⅰ挡最大爬坡度为：式中，
为汽车Ⅰ挡时的最大驱动力。直接挡最大爬坡度也应引起注意，因为汽车经常是以直接挡行驶，如果过小，迫使汽车在遇到较小的坡度时经常换挡，这样就影响了汽车行驶的平均速度，增加了驾驶人的劳动强度。汽车直接挡最大爬坡度为：式中，
为汽车直接挡最大爬坡度；
为汽车直接挡时的最大驱动力。2023/12/12汽车理论
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页2.汽车爬坡能力汽车爬坡时速度较低，可以忽略空气阻力，则因此，汽车Ⅰ挡最大爬坡度为：2023/12/12汽车理论
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页则有：1.3.2汽车动力特性图
利用汽车驱动力—行驶阻力平衡图可以确定汽车的动力性，但不能用来直接评价不同种类汽车的动力性。通常把汽车动力因数作为表征汽车动力特性的指标，汽车动力因数定义为：汽车动力因数是表示单位车重所具有的克服道路阻力和加速阻力的能力。汽车动力特性图：利用
和
的函数关系，根据式（1-13）计算出各挡动力因数并做出关系曲线。2023/12/12汽车理论
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页（1-13）1.3.2汽车动力特性图
1.汽车最高车速汽车以最高车速行驶时，坡度阻力和加速阻力为零，汽车动力因数为：
高速挡动力因数曲线与滚动阻力系数曲线交点处对应的车速为最高车速。2.汽车加速能力评定汽车加速能力时，坡度阻力为零，则汽车动力因数为：汽车加速度为：2023/12/12汽车理论
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页因此，在汽车动力特性图上，
曲线与
曲线之间距离的
倍，就是汽车各挡的加速度。1.3.2汽车动力特性图
3.汽车爬坡能力汽车在各挡爬最大坡度时，加速度为零，汽车动力因数为：因此，
曲线与
曲线之间的距离，就是汽车各挡的爬坡能力。在汽车动力特性图上几个重要参数如下：（1）汽车在水平良好路面上的最高车速
。（2）Ⅰ挡最大动力因数
，它可粗略地代表最大爬坡能力。（3）最高挡的最大动力因数
，它说明了汽车以最高挡行驶时的爬坡与加速能力，该值对汽车行驶的平均速度有很大影响。2023/12/12汽车理论
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页1.3.3汽车功率平衡图
利用汽车驱动力与行驶阻力的平衡关系和汽车的动力特性可以确定汽车动力性指标，但需要分析发动机特性对汽车动力性影响时，需要用到汽车的平衡功率。汽车行驶时，发动机功率始终等于机械传动损失与全部运动阻力所消耗的功率，即汽车滚动阻力功率、空气阻力功率、坡度阻力功率及加速阻力功率的表达式分别为：2023/12/12汽车理论
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页1.3.3汽车功率平衡图
汽车的功率平衡关系也可以用图解法表示。以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率
、汽车经常遇到的阻力功率
，对应于车速的关系曲线绘在坐标图上，即可得到汽车功率平衡图。汽车功率平衡图绘制流程如右图所示。2023/12/12汽车理论
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页1.3.3汽车功率平衡图
1.汽车最高车速汽车达最高车速时，加速阻力和坡度阻力为零，则发动机功率为：即功率平衡图中，发动机功率曲线(直接挡)与阻力功率曲线的交点对应的车速为汽车最高车速
，稍大于最高挡时发动机最大功率对应的车速
。2．汽车加速能力评价汽车加速能力时，坡度阻力为零，则加速阻力功率为：所以，不同车速时的加速度为：2023/12/12汽车理论
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页1.3.3汽车功率平衡图
1.汽车爬坡能力评价汽车爬坡能力时，加速阻力为零，粗略计算求出汽车的爬坡度为：功率平衡图上，各挡功率曲线表示汽车在该挡上不同车速时可能发出的功率。总阻力功率曲线表示在平直良好路上，以不同车速等速行驶时所需要的功率。两者间的功率差值称为后备功率，它可以用来使汽车加速、爬坡等。2023/12/12汽车理论
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页1.3.4解析法求解汽车动力性2023/12/12汽车理论
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页可得发动机转矩与速度的关系为式中，；；。汽车动力因数为：1.3.4解析法求解汽车动力性
假设滚动阻力系数为：2023/12/12汽车理论
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页式中，；；。经简化可得汽车行驶平衡方程式为：汽车行驶平衡方程式可表示为：1.3.4解析法求解汽车动力性1.汽车最高车速根据汽车最高车速定义，此时坡度角和加速度为零，且传动系统中为直接挡或超速挡，则有：汽车最高车速为：2．汽车加速能力汽车在水平路面加速时，坡度角为零，则得汽车加速度为：2023/12/12汽车理论
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页1.3.4解析法求解汽车动力性1.汽车最大爬坡度当汽车以稳定车速爬最大坡度时，一般用变速器第Ⅰ挡，由于此时车速很低，故
，且加速度为零，所以两边求导：系数
、
与变速器挡位速比有关，当汽车以变速器Ⅰ爬最大坡度时，其动力因数为：汽车最大爬坡角为：汽车最大爬坡度为：2023/12/12汽车理论
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页1.4
自动变速汽车的动力性
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页汽车自动变速器主要有3种型式，分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。4×2发动机前置后驱自动变速汽车传动系统如图13所示。图13自动变速汽车传动系统1.4.1液力自动变速器组成液力自动变速器是由液力变矩器、齿轮变速机构和液压控制系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩,如图14所示。液力变矩器:由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，如图15所示，它安装在曲轴后端，内部充满自动变速器油，依靠油液的循环流动将发动机的动力柔合的传给齿轮变速机构，并能随外界负荷的增加而降低输出转速，同时自动的增大输出转矩。2023/12/12汽车理论
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页图14液力自动变速器结构图15液力变矩器结构1.4.1液力自动变速器组成发动机动力通过液力变矩器输入到齿轮变速机构，与手动变速器不同的是，液力控制自动变速器的齿轮变速机构内有很多离合器和制动器，不同的离合器接合、制动器制动，使齿轮变速机构各元件进行不同的传动组合，从而得到不同的传动挡位。液压控制系统通过控制这些离合器和制动器工作，实现自动换挡。液压控制系统内部有很多滑阀，根据驾驶人的意图和汽车的行驶状况，控制齿轮变速机构内部的离合器接合或制动器制动，实现升挡或降挡。2023/12/12汽车理论
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页1.4.2液力自动变速器工作原理液力变矩器利用液体的流动，把来自发动机的转矩增大后传给行星齿轮机构。同时，液压控制装置根据行驶需要（节气门开度、车速）来操作行星齿轮系统，使其获得相应的传动比和旋转方向，实现升挡、降挡、前进或倒退。转矩的增大、油门开度和车速信号对液压控制装置的操纵、行星齿轮机构传动比和旋转方向的改变等，都是在变矩器内部自动进行的，不需要驾驶人操作，即进行自动换挡。该过程如图16所示。2023/12/12汽车理论
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页图16自动变速器工作原理框图1.4.3液力变矩器无因次特性
液力变矩器的变矩比为涡轮输出转矩和泵轮输入转矩之比，即液力变矩器的速比为涡轮转速与泵轮转速之比，即液力变矩器的效率为涡轮输出功率和泵轮输入功率之比，即泵轮转矩系数是泵轮转矩表达式中的比例常数，即2023/12/12汽车理论
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页1.4.3液力变矩器无因次特性
液力变矩器的无因次特性曲线如图17所示。无因次特性曲线又称原始特性曲线，同一系列所有变矩器的无因次特性曲线都是一样的，有了无因次特性曲线，就可以作该系列的任一变矩器的输出特性曲线，而不需要每一个都去做试验。2023/12/12汽车理论
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页图17液力变矩器的无因次特性变矩比、泵轮转矩系数、效率速比1.4.4液力变矩器的透过性
液力变矩器的透过性能：指液力变矩器涡轮轴上的转矩和转速变化时，是否影响泵轮轴上的转矩和转速也相应变化的能力。非透过性变矩器：在任何速比下，泵轮转矩系数维持不变的液力变矩器。非透过性液力变矩器的泵轮转矩与转速的关系只是一条抛物线，如图18所示。它与发动机转矩曲线的交点就是发动机的工作转速。2023/12/12汽车理论
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页发动机转矩、泵轮转矩发动机转速、泵轮转速图18非透过性液力变矩器的转矩曲线与发动机外特性1.4.4液力变矩器的透过性
透过性变矩器：泵轮转矩系数随速比变化的液力变矩器.透过性液力变矩器的泵轮转矩曲线是一组曲线，如图19所示，这些曲线与发动机外特性曲线的交点，就是发动机的工作转速。2023/12/12汽车理论
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页图19透过性液力变矩器的转矩曲线与发动机外特性发动机转矩、泵轮转矩发动机转速、泵轮转速1.4.5液力变矩器的输出特性
液力变矩器的输出特性是指节气门全开时，液力变矩器的输出转矩与输出转速的关系曲线。利用液力变矩器的转矩曲线与发动机外特性曲线的交点，确定发动机的工作转速，再根据变矩器无因次特性，便可求出液力变矩器的输出转矩与输出转速，如图20和21所示。2023/12/12汽车理论
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页图20非透过性液力变矩器的输出特性图21透过性液力变矩器的输出特性1.4.6自动变速汽车的动力性自动变速器车驱动力—行驶阻力计算流程如图22所示。2023/12/12汽车理论
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页图22自动变速汽车驱动力—行驶阻力计算流程1.5发动机性能参数的影响
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汽车动力性影响因素主要有发动机性能参数、汽车结构参数和使用条件等。1.5.1发动机性能参数的影响发动机对汽车动力性影响因素主要有发动机最大功率、最大转矩和外特性曲线的形状。1．发动机最大功率：发动机功率愈大，汽车的动力性愈好。设计中发动机最大功率的选择必须保证汽车预期的最高车速。最高车速越高，要求的发动机功率越大，其后备功率也大，加速和爬坡能力必然较好。但发动机功率不宜过大，否则在常用条件下，发动机负荷率过低，油耗增加。发动机最大功率与汽车总质量之比称为比功率或功率利用系数，它是衡量汽车动力性能的一个综合指标，一般来讲，对同类型汽车而言，比功率越大，汽车的动力性越好。2.发动机最大转矩：在汽车传动系传动比一定时，发动机的最大转矩越大，汽车动力因数也越大，汽车的加速能力和爬坡能力也强。2023/12/12汽车理论
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页1.5.1发动机性能参数的影响3．发动机外特性曲线的形状：发动机外特性曲线的形状对汽车动力性有明显的影响，如图23所示，虽然两台发动机的最大功率及其相对应的转速相同，所确定的最高车速也相同，但由于外特性曲线形状不同，显然外特性曲线1在相同的挡位下低速时有较大的后备功率，使汽车具有较好的加速能力和爬坡能力。从转矩曲线也可看出，外特性曲线1的转矩值随车速降低而增高的幅度较大，这样不仅可以提高汽车克服道路阻力和短期超负荷能力，而且也可以减少换挡次数。2023/12/12汽车理论
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页图23发动机外特性曲线形状对汽车动力性的影响1.5.2汽车结构因素的影响
汽车结构对动力性影响因素主要有传动系的机械效率、主减速器传动比、变速器Ⅰ挡传动比和挡位数、汽车外形、汽车总质量、轮胎等。1．传动系机械效率的影响：汽车传动系的机械效率越高，传递功率损失越小，传至驱动轮的有效功率越大，汽车的动力性越好。因此，应尽可能提高汽车传动系的机械效率。2.主减速器传动比的影响：主减速器的传动比应选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率时的车速，这时最高车速最大。主减速器的传动比不同，汽车的后备功率也不同。传动比增大，发动机功率曲线左移，汽车的后备功率增大，动力性加强，但燃油经济性较差。传动比减小，发动机功率曲线右移，汽车的后备功率较小，但发动机功率利用率高，燃油经济性较好。2023/12/12汽车理论
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页1.5.2汽车结构因素的影响
3．变速器Ⅰ挡传动比和挡位数的影响：变速器Ⅰ挡传动比对汽车动力性影响最大，它直接影响汽车起步加速性能和最大爬坡能力，这是因为Ⅰ挡传动比越大，该挡的最大驱动力和动力因数也就越大。4.汽车外形的影响：汽车的外形影响汽车的空气阻力系数，对汽车动力性也有影响。流线型外形对高速汽车的动力性、经济性影响十分显著。但对汽车的爬坡能力和低速时的加速性能影响不大。5.汽车质量的影响：汽车的动力性将随汽车总质量的增加而变差，汽车的最高行驶速度和爬坡能力也下降。6.轮胎尺寸与型式的影响：轮胎尺寸减小，可减低汽车自身质量，在附着系数较大的良好路面上，可增大驱动力，同时也降低了汽车质心高度，从而提高了汽车的行驶稳定性。2023/12/12汽车理论
第68
页1.5.3汽车使用因素的影响
汽车的动力性还在不同程度上受到汽车的运行条件的影响，如道路、气候、海拔高度、驾驶技术、技术保养与调整、交通规则与运输组织等。道路的附着系数大、滚动阻力系数小、弯道少，汽车的动力性就好。若传动系机件技术状况不良，在行驶中出现离合器打滑、分离不彻底，变速器自动脱挡，传动轴发响、抖动等故障，这都意味着会消耗能量，使汽车的动力性降低。车轮定位的正确与否，对车轮的行驶阻力也有着显著的影响。轮胎气压不符合标准，轮胎形变增大将增加轮胎的滚动阻力。前、后桥与车架的相互位置若安装不正确，将会使汽车在行驶中不能维持直线行驶而跑偏，导致行驶阻力增加。在汽车的使用过程中，应当加强保养维护，采用正确的驾驶方法，合理的运输组织，才能充分发挥汽车的动力性，以提高运输速度与运输生产率2023/12/12汽车理论
第69
页1.5.4牵引力控制系统的影响
牵引力控制系统TCS（TractionControlSystem）不但可以提高汽车行驶稳定性，而且能够提高加速能力和爬坡能力，如图24所示。2023/12/12汽车理论
第70
页图24牵引力控制系统对汽车动力性的影响1.6汽车动力性试验
2023/12/12汽车理论
第71
页汽车动力性试验分为路上试验和室内试验。1.汽车动力性路上试验主要是测定汽车最高车速、加速能力和最大爬坡度等评价指标，道路试验应在混凝土或沥青路面的直线路段上进行。路面要求平整、干燥、清洁、坡度不大于0.1%，具有良好的附着系数。试验时，大气温度应在-10～30℃之间，风速不大于3m/s。道路试验测试项目有：最高车速试验，加速性能试验，最大爬陡坡试验，汽车滑行试验等。
2.汽车动力性室内试验主要是测量驱动功率，是对在用汽车的动力性试验。试验依据是GB/T18276—2000《汽车动力性台架试验方法和评价指标》。实验设备为汽车底盘测功机，滚筒直径应在310~380mm的范围内。1.7电动汽车动力性
2023/12/12汽车理论
第72
页电动汽车动力性与燃油汽车动力性不同之处在于产生驱动力的动力源，燃油汽车动力源来源于发动机，电动汽车动力源来源于电动机。1.电动汽车动力传动系统：取决于电动机布置，主要有电动机前置前驱、电动机前置后驱、电动机后置后驱等。图25是电动机前置前驱电动汽车，它主要有电驱系统、动力电池组和控制系统组成。图25电动机前置前驱电动汽车1.7电动汽车
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