淺析影響汽車動力性的因素

孟凡環(huán)

【摘 要】汽車的動力性是汽車使用性能中最基本也是最重要的性能之一，更是人們購車用車時最關(guān)注的點，深入研究汽車的動力性，無論是對于生產(chǎn)企業(yè)，還是對于普通消費者都是至關(guān)重要的。因此本文從發(fā)動機特性、傳動系參數(shù)、汽車質(zhì)量和使用等方面入手，全面分析并論述了影響汽車發(fā)動機動力性的各個因素，希望能對大家一些借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】發(fā)動機參數(shù)；傳動系參數(shù)；汽車質(zhì)量；汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)

汽車的動力性是其最基本而又最重要的性能，是實現(xiàn)汽車其他五大性能的前提。汽車的動力性是指汽車在水平良好的路面上直線行駛時在發(fā)動機提供外力作用下，汽車以最大可能平均行駛速度運送貨物或乘客的能力。其評價指標(biāo)有三個：汽車最高時速，汽車加速時間，汽車的爬坡能力，因此分析影響汽車動力性的因素，就要研究哪些因素會影響汽車的上述三個指標(biāo)，進而得出相應(yīng)的結(jié)論。

1 發(fā)動機參數(shù)的影響

眾所周知，發(fā)動機是汽車的動力來源，發(fā)動機把它的轉(zhuǎn)矩通過傳動系傳到驅(qū)動輪上，進而實現(xiàn)了驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了汽車運動狀態(tài)的變化，因此發(fā)動機的最大功率、最大轉(zhuǎn)矩對汽車動力性影響很大。

1.1 汽車發(fā)動機功率對汽車動力性的影響

汽車配的備發(fā)動機的功率越大，則汽車的動力性越好，這就是我們平時所說的排量越大汽車的勁兒越大，但功率并不是越大越好，它也有限制，必須合理配備才能達到最佳的使用效果，一則，發(fā)動機功率過大，會導(dǎo)致發(fā)動機尺寸，質(zhì)量，制造成本的增加，特別是燃油經(jīng)濟性也會隨之下降，另一方面，汽車驅(qū)動力的提高也受到附著力的限制，也不是可以無限制的增大的，因此我們經(jīng)常用汽車的比功率來評價汽車的動力性能。比功率是指發(fā)動機最大功率Pemax與汽車總質(zhì)量m之比，也稱功率利用系數(shù)，是選擇發(fā)動機功率的重要依據(jù)之一。

1.2 汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩特性對汽車動力性的影響

我們知道扭矩和功率、轉(zhuǎn)速存在這樣的關(guān)系：T = 9550 P / n在功率一定的情況下，速度越大，轉(zhuǎn)矩就越小，因此要找到一個恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合點，使得發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩實現(xiàn)最佳效果。高速發(fā)動機，其轉(zhuǎn)矩變化較小，通過選擇合適的傳動系，實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速增加而下降緩慢。從而保證汽車在任一檔位均有良好的加速性。這一點對于高速汽車尤其重要，進而保證了其良好的超車性能。

2 傳動系參數(shù)對汽車動力性的影響

傳動系對汽車動力性的影響取決于主減速器傳動比、變速器檔數(shù)與傳動比等。

2.1 主減速器傳動比

汽車發(fā)動機一經(jīng)確定，其動力性可隨主減速器傳動比的變化而變化。變速器處于直接檔位是，主減速器傳動比將直接影響汽車的動力性，主減速器設(shè)計得當(dāng)?shù)脑挘囘_到最高行駛時速時消耗的阻力功率和發(fā)動機的最大功率持平，也就是發(fā)動機的功率得到最有效的發(fā)揮，隨著主減速器傳動比設(shè)計增加，汽車的后備功率增大，動力性有所加強，即車輛的爬坡能力提高。

對于一般用途的汽車，為了保證其有足夠的后備功率，在選擇時，應(yīng)使阻力功率曲線與發(fā)動機功率曲線交點所決定的最大速度高于最大功率時的速度，交點處的最大速度與最大功率時的速度的比值應(yīng)為1.1～1.25，但此時燃油經(jīng)濟性稍差。

2.2 變速器參數(shù)

為了擴大發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩變化范圍，克服發(fā)動機特性曲線上的缺陷，汽車必須在傳動系中采用變速器，以改善汽車的動力性。變速器檔位數(shù)及各檔位的傳動比影響著汽車的動力性。

1）變速器的檔位數(shù)對汽車動力性的影響。變速器檔位數(shù)越多，使發(fā)動機在最大功率工況下工作的可能性就越高，但是如果檔位過多又會使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作困難，因此，有級變速的實際檔位數(shù)仍應(yīng)有所保留，一般采用三至五個檔位變速器。

2）變速器傳動比分配對汽車動力性的影響。分配得當(dāng)，能使發(fā)動機經(jīng)常在接近發(fā)動機最大功率范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，從而增加了汽車的后備功率，提高了汽車的加速能力和上坡能力。如果各檔位傳動比分配不當(dāng)，還會導(dǎo)致?lián)Q檔困難，影響汽車的動力性。

3 汽車結(jié)構(gòu)的影響

3.1 汽車的外形尺寸

汽車的外形、尺寸直接決定著空氣阻力系數(shù)CD和迎風(fēng)面積。而且最高最低會相差到差到2.5倍，因此改善汽車外形，縮減汽車的有關(guān)尺寸，能使汽車的動力性得到明顯改善，具體方法有：發(fā)動機蓋盡量下傾，盡量減少燈，后視鏡、門把手等的凸起，面與面的交界處盡量為圓柱形，擋風(fēng)玻璃應(yīng)盡可能的平躺，汽車底部的所有零件盡量平整，最好有平滑的蓋板等。

3.2 汽車的總質(zhì)量

汽車的總質(zhì)量對汽車的動力性有很大影響。在所有的行駛阻力中，除了空氣阻力之外，都與汽車總質(zhì)量有關(guān)。在其他條件相同的情況下，汽車總質(zhì)量越大，汽車動力性就會越低。因此減輕汽車自重，是改善汽車的動力性良策。減輕汽車總質(zhì)量的主要措施是：增加鋁合金與復(fù)合材料等輕型材料在汽車上應(yīng)用，改善汽車各總成及零件的結(jié)構(gòu)，在滿足強度的條件下，盡可能減小結(jié)構(gòu)尺寸；采用承載式車身、前輪驅(qū)動，提高輪胎的可靠性。

3.3 輪胎的尺寸與結(jié)構(gòu)

輪胎尺寸與結(jié)構(gòu)，直接影響汽車的驅(qū)動力和驅(qū)動力的發(fā)揮。而且輪胎結(jié)構(gòu)對滾動阻力的大小有很大的影響，如果選擇合理準(zhǔn)確，不僅可以提高汽車的動力性，同時也會降低汽車油耗。輪胎花紋對附著力和滾動阻力有著較大的影響，選擇輪胎花紋時，應(yīng)考慮行駛的具體環(huán)境條件。實踐證明，子午線輪胎的綜合性能比斜交線輪胎要好，其滾動阻力系數(shù)比斜交線輪胎低20%～30%。

4 底盤技術(shù)狀況的影響

底盤技術(shù)狀況直接影響汽車動力的傳動效率和行駛阻力。

（1）傳動系的功率消耗約為傳遞功率的10～15%，如果傳動系機件技術(shù)狀況不良，在行駛中出現(xiàn)離合器打滑、分離不徹底，變速器自動脫檔，傳動軸發(fā)響、抖動等故障，這都會消耗能量，使汽車的動力性降低。在汽車使用過程中應(yīng)定期對傳動系各總成、部件進行保養(yǎng)、維護，從而保證其正常工作。

（2）行駛系中輪輞軸承的松緊度對驅(qū)動力的傳遞和行駛阻力也有很大的影響。輪輞軸承調(diào)整過緊，增加車輪旋轉(zhuǎn)阻力和摩擦損失；調(diào)整過松，車輪行駛時會出現(xiàn)擺動，使的車輪滾動阻力增加，同時也會使制動鼓容易與制動蹄片相碰擦，增大旋轉(zhuǎn)阻力。

（3）車輪定位狀況對車輪的行駛阻力有顯著的影響。輪胎氣壓過低，會導(dǎo)致輪胎形變增大，從而增加輪胎的滾動阻力。前、后橋與車架的相互位置若安裝不正確，會導(dǎo)致汽車在行駛中不能維持直線行駛而跑偏，使得行駛阻力增加。制動器的調(diào)整必須保證其工作可靠，否則制動會發(fā)生咬會，進而損耗功率。

此外，駕駛者的合理使用和正確維護，以及熟練正確的駕駛技術(shù)，都會影響汽車動力性的充分發(fā)揮乃至使用壽命的長短。

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