汽车的加速度分析

汽车的加速度分析

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各种汽车加速度性能的对比研究

——武汉一中，高一(1)班研究性学习物理组

成员:舒旷卢寅玺牛心妍桂靖恒

汤菁荟程果胡峻国顾欣徐鹏飞

一、课题背景

在街道上,我们可以看到：许多车辆在等红灯,可在信号灯变绿后,为什么在同一条线上等待的车,有的首先冲到了前面，而有些车却被落在后面，除了司机精力是否集中外，主要是因为不同的车加速性能有所不同。衡量一辆汽车的好坏标准中，加速性能是其中一个重要因素,更是跑车好坏的最重要因素。如何评价汽车的加速性能，每一位车主、准车主都很关心。实际上,汽车技术性能指标上的加速性能只是一个参考值。很多人都知道力、质量与加速度加速之间的关系,但汽车的加速性能与很多因素有关。汽车性能参数中有许多和性能有关的数据，如功率，扭矩,1００ｋm/h加速时间等等。

可是加速度是如何计算出来的呢?这不禁使我产生疑惑。

二、课题目的

了解影响汽车加速性能的主要因素有哪些,在得到相关知识的同时,能够开发我们的创新思维，提高观察能力和动手能力。

三、课题研究方法

1．查找资料：上网查找,翻阅书报，收集资料。

2.实地调查:对行人、司机的采访。

3.总结整理：整理资料,分析内容。

四、课题研究过程

(一)资料收集

据网上资料，影响加速度性能的因素有如下几个：

１、汽车的重量

2、发动机的扭矩

３、发动机的转速

４、空气阻力与地面的摩擦力等阻力

①.扭矩

扭矩是使物体发生转

动的力。发动机的扭矩就是

指发动机从曲轴端输出的

力矩。在功率固定的条件下

它与发动机转速成反比关

系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了汽车在一定范围内的负载能力。启动时或在山区行驶时，扭矩越高汽车运行的反应便越好。以同类型发动机轿车做比较,扭矩输出愈大承载量愈大,加速性能愈好，爬坡力愈强，换挡次数愈少，对汽车的磨损也会相对减少。尤其在轿车零速启动时，更显示出扭矩高者提升速度快的优越性。

在活塞发动机中，活塞做往复运动,曲轴做旋转运动,他们之间由连

杆相连。在做工冲程我们可以发现,其实可以把连杆和曲轴的连接轴中心到曲轴旋转中心的距离看做是力臂,气缸做工向下运动就是力，力经过连杆施加到曲轴上，驱动曲轴旋转,也就成了我们所说的扭矩。 ②.功率

功率是指物体在单位时间内所做的功。功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用公制马力(ＰＳ)或千瓦(kW ）来表示，1P Ｓ等于0.7３5kW 。

③.功率密度

即比功率（比功率是衡量汽车动力性能的一个综合指标，具体是指汽车发动机最大功率与汽车总质量比)。

(二）相关数据

3.410.9

2.8 2.5

5.4

246

81012Lamborghini Gallardo

BMW R 1200

RT

Benze S 500L

0-100km/h加速时间表

时间

车型 车重 发动机 排变速箱 最大车

量速Ｌａmbor

ｇｈiｎi Ｇallａrdo 1３

80k

ｇ

５.2L 中置V１0自

然吸气发动机

功率4１９kW8000r/mｉ

n

扭矩540Ｎm6500r/mｉn

5.

２L

6档自

动

325kｍ

/h

Smart

ｆortｗo ７７

0ｋ

ｇ1L 后置L4涡轮增压

发动机

功率６2kW 52５０ｒ

/miｎ

扭矩120Nm 2０

00-4750r/ｍin

1.0

L

5档半自

动

155ｋ

m/ｈ

BＭＷR 1200 ＲT 22９

kｇ

1．２L 水平对置双缸发

动机

功率８0．３kW 7500

r/min

扭矩 11５．26Nm ６０

00r/ｍｉn

1.2

L

6速螺旋

齿轮

25０ｋ

m/h

Buggetｔ

i Veyro ｎ188

８ｋ

g

8．0T 中置Ｗ16 ４涡轮

增压发动机

功率7３６ｋＷ 600

０r/min

8L ７档双

离合

430km

／h

对比发现,直接影响汽车加速性能的有汽车质量,发动机排量、布局、型式（决定功率和扭矩）,变速箱的档位(决定齿比的疏密,影响输出功率)。

扭矩 1250Nm

2200—550０r/min

Benze S ５00 L

２199ｋg

5.5L 前置V8自然吸气发动机

功率 28５kW 6０00r/ｍin

扭矩 530N ｍ 2800—4８00r/min

5.

５Ｌ

7档手自一体

250km/h(电子限速）

(三)结果分析

①．发动机的扭矩是随着转速的变化而变化的。所以,汽车的最大扭矩往往与转速同时标记,例如甲车最大扭矩15０牛顿米(40０0转/分）、乙车最大扭矩１50牛顿米(450０转/分),同样是15０牛顿米的最大扭矩,两车在发动机转速相同的情况下,加速性能将有所区别。研究数据