汽车理论
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图 2.1 所示为计算汽车等速百公里油耗的功率平衡图和负荷特性图，以及计算得到等速百
公里油耗曲线。图 2.1a 中，若汽车以车速 ua 在水平路上行驶，发动机应提供的功率即为汽车
阻力功率 P ，即 bc ，此时发动机的负荷率为
U bc ac
与车速 ua 相对应的发动机转速为 ne
（ ne
uaig i0 0.377 r
7
图 1.16 动力特性图
利用 Ft - u a 和 FW f (ua ) 的函数关系，根据式(1.31)计算出 D 并作出 D - u a 关系曲
线，因此，目前常把动力因数作为表征汽车动力特性的指标。称为动力特性图，如图 1.16 所示。
再将汽车滚动阻力系数 f 随车速 u a 变化关系曲线，以同样的比例尺画在动力特性图上，就可以
汽油ρg=6.96～7.15N/L；柴油ρg=7.94～8.13N/L。
等速行驶 s 行程时，燃油消耗量
Q
Qt t
Qt
3.6s ua
Pebs
102ua g
折算成等速百公里燃油消耗量
Qs
Peb 100
102ua g
Peb
1.02ua g
3 汽车燃油经济性的影响因素： 汽车结构因素：发动机方面（发动机的种类，发动机的压缩比，选用小排量发动机、提高发动 机的负荷率，改善发动机的燃烧过程）、传动系的影响（变速器的类型、有级变速器档数、主减 速器传动比、传动系的机械效率）、汽车质量、汽车外形与轮胎 汽车使用因素：汽车的技术状况、驾驶和使用技术水平、运行条件
给驱动车轮。如果变速器传动比为 i g 、主减速比为 i0 、传动系的机械效率为T ，则传到驱动轮
上的转矩Tt ，即驱动力矩为
Tt Ttq ig i0T
此时作用于驱动轮上的转矩 Tt ，产生对地面的圆周力 F0 ，则地面对驱动轮的反作用力 Ft ，即
为汽车驱动力。如果驱动车轮的滚动半径为 r ，就有 Ft Tt / r ，因而，汽车驱动力为
2 单位运输工作量的燃油消耗量
若燃油以质量计算时，该指标单位对于载重汽车为 kg/(100t·km)，对客车为 kg/(1000 人·km)。 3 消耗单位燃油所行驶的里程 美国采用消耗单位燃油所行驶的里程的评价方法，其单位是 MPG 或 mile/ USgal，指的是每消 耗一加仑燃油能行驶的英里数(1mile=1.61km，1Usgal=4.55L)。其数值越大，汽车燃油经济性越 好
货车可以根据同样总质量与同样类型车辆的比功率统计数据，初步选择发动机功率。 一、由 uamax 确定发动机功率 二、由比功率确定发动机功率 2
3.1 最高车速
主减速器的传动比 i0 不同，汽车功率平衡图上发动机功率曲线的位置不同，与水平路面行
驶阻力功率曲线的交点所确定的最高车速不同。当阻力功率曲线正好与发动机功率曲线交在其
），根据 ne
、U 就能在负荷特性曲线上
通过插值法找出有效燃油消耗率 g e (见图 2.1b)。
汽车行驶 l00km，发动机应作的功为
W
P
100 ua
若每隔一定车速（如 l0km/h）求出相应的百公里油耗 Q ，便可作出汽车等速百公里油耗曲线
Q - u a ，按同样的方法，也可算出在有坡度的道路上行驶时的等速油耗曲线(见图
9
图 1.17 汽车功率平衡图 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
动功率
Pe
、汽车经常遇到的阻力功率
1 T
(Pf
PW ) ，对应于车速的关系曲线绘在坐标图上，
即得到如图 1.17 所示功率平衡图。
可见由于发动机功率随车速的变化，实际上是随转速的变化，发动机转速在各档位对应的
四 1 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力， 称为汽车的制动性
制动性主要用以下三方面指标来评价： 4.1.1 制动效能。包括制动减速度、制动距离、制动时间及制动力等 2 制动效能的恒定性。包括抗热衰退和水衰退的能力 3 制动时的方向稳定性。指制动时汽车按照驾驶员给定方向行驶的能力，即是否会发 生制动跑偏、侧滑和失去转向能力等。 2 地面制动力是制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力 制动器制动力是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力 附着力
备功率较小，但发动机功率利用率高，燃油经济性较好。
4 满足汽车的最大爬坡度αmax； 满足汽车的最低稳定车速 uamin 满足汽车加速时间的要求；
确定最大传动比后应验证是否满足附着条件 汽车的动力性、燃油经济性和汽车传动系的档位数有着密切的关系。档位数多，使发动机 发挥最大功率的机会增多，提高了汽车的加速能力和爬坡能力。同时，档位数多，使发动机在 低燃油消耗区工作的可能性增加，降低了油耗。因此，传动系档位数的增加会改善汽车的动力 性和燃油经济性。 档位数还取决于最大传动比与最小传动比之间的比值，因为档与档之间的传动比比值不能 过大，比值过大会造成换档困难。一般比值不大于 1.7～1.8。因此，最大传动比与最小传动比 的比值增大，档位数也应增多。 汽车类型不同，档位数也不同。轿车车速高、比功率大，高档的后备功率大，原常采用三、 四个档位，近年来，为进一步节省燃油，装用手动变速器的轿车多已采用 5 档变速器。中小型 货车比功率小，一般采用四、五个档位。重型货车的比功率更小，使用条件也很复杂，所以一 般采用六到十几个档位，以适应复杂的使用条件，使汽车有足够的动力性和良好的燃油经济性。 越野汽车的使用条件最复杂，其传动系的档位数比同吨位的普通货车要多一倍。 档位数增多，会使变速器结构复杂。有的档位数多的汽车，常在变速器后面接上一个副变 速器，使档位数倍增。越野汽车在变速器后面采用分动器，达到多轴驱动的要求，同时使档位 数倍增。 在确定汽车的最小传动比、最大传动比和传动系的档位数后，还要确定中间各档的传动比。 5
5
三 1 发动机功率的选择 通常设计中常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机的功率。最高车速虽然只是动力 性中的一个指标，但它实质上也反映了汽车的加速能力和爬坡能力。因为最高车速越高，要求 的发动机功率越大，汽车后备功率大，加速与爬坡能力必然较好 在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。
滚动阻力系数的影响因素
滚动阻力系数与路面种类及其状态、车速及轮胎等有关，其数值通过实验确定。
1)路面种类及其状态对滚动阻力系数的影响
2)轮胎的结构和材质对滚动阻力系数的影响 3)汽车行驶速度对滚动阻力系数的影响 4)轮胎气压对滚动阻力系数的影响
6
图 1.13 汽车驱动力—行驶阻力平衡图
最高车速 汽车的最高车速是指汽车在无风的条件下，在水平、良好的路面上，节流阀全开，变速器
从图中还可以看出，当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力，这样，汽车就可以利 用剩下来的驱动力加速或爬坡，或牵引挂车。当需要在低于最高车速的某一车速(如 160km/h)
等速行驶时，驾驶员可以关小节流阀开度(图中虚线)，此时发动机只用部分负荷特性工作，相 应地得到虚线所示驱动力曲线，以使汽车达到新的平衡。
汽车的动力性是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。汽车是一种高效率的运输工具，运输效率之高低很大程度上取决于汽车的 动力性。所以，动力性是汽车各种性能中最基本最重要的性能。 1.1 节 汽车动力性指标
从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，汽车的动力性主要有以下三个评价指标。
图 1.1 汽车的驱动力
Ft
Ttq ig i0T r
(1.1)
4. 汽车的行驶阻力
汽车在水平道路上等速行驶时必须克服来自地面的滚动阻力 Ff 和来自空气的空气阻力
FW ；当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服
图 1.3 汽车驱动力图
重力沿坡道的分力，即坡度阻力 Fi ；另外汽车加速
行驶时还需要克服的阻力即加速阻力 F j 。因此汽车行驶的总阻力为
Pe —
二
1 T
(Pf
PW )
1 汽车的燃油经济性，是指以最小的燃油消耗量完成单位运输工作量的能力。燃油消耗已占运 输成本的 40%左右，所以节约用油是降低运输成本的重要措施之一。汽车燃油经济性的评价指 标主要又以下三种。
1 单位行驶里程的燃油消耗量
当燃油按质量计算时，用符号 Qm 表示燃油消耗量，其单位为 kg/100km。当燃油按容积
最大功率点上，此时所得的最高车速最大，ua max uP ，uP 为发动机最大功率时的车速。因此， 主减速器的传动比 i0 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。 3.2.2 汽车的后备功率
主减速器的传动比 i0 不同，汽车的后备功率也不同。 i0 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。 i0 减小，发动机功率曲线右移，汽车的后
阻力而消耗功率。
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。最高车速愈高，要求的发动机功率愈大，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。
发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值是后备功率。
方便地分析汽车动力特性。
（1）汽车在水平良好路面上的最高车速 u a max。 （2） Ⅰ档最大动力因数 Dmax。它可粗略地代表最大爬坡能力。 （3）直接档的最大动力因数 D0 max 。它说明了汽车以直接档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。 8 一、汽车行驶的附着条件 1.附着力
4 有效油耗率 g e 与发动机的负荷率有关。所谓负荷率，是指在某一转速下，节流阀部分打
开时，所发出的功率与该转速下节流阀全开时最大功率之比。有效油耗率 g e 与负荷率U 的关
系曲线，即为负荷特性曲线。发动机负荷特性是从台架试验上获得的，因此，由功率平衡图与
负荷特性，可得出行驶时发动机的油耗。
图 2.1 用功率平衡图与负荷特性计算汽车等速百公里油耗 a)功率平衡图 b)负荷特性 c)等速百公里油耗
行驶车速不同，因此得出图示的各档功率与行驶车速的关系曲线。
Pf 在低速范围内为一直线，在高速时由于 f 是 u a 的一次函数， Pf 是 u a 的二次函数；而
图 1.17 汽车功率平衡图
PW 则是 u a 的三次函数。两者叠加后，阻力功率曲线
是一条斜率越来越大的曲线。它与档位无关，只与车速有关，所以高速时，汽车主要克服空气
置于最高档所能达到的车速。
根据汽车行驶方程 Ft Ff FW Fi Fj 此时， Fi 0 ， F j 0 ， Ft Ff FW ，即驱动力-行驶阻力平衡图上 Ft 曲线（此时为最 高档驱动力曲线 Ft5 ）与 F f FW 曲线的交点对应的车速，就是最高车速（图中为 175km/h）。
∑ F F f + Fw + Fi + F j
滚动阻力 2 空气阻力 3 坡度阻力 4 加速阻力 5 汽车行驶时，车轮与地面在接触区域的径向、切向和侧向均产生相互作用力，轮胎与地面亦
存在相应的变形。无论是轮胎还是地面，其变形过程必然伴随着一定的能量损失。这些能量损
失是使车轮转动时产生滚动阻力的根本原因。
为
式中
QV
Pge 1.02ua
(2.1)
——燃料的重度(N/L)，汽油取 6.96—7.15N／L，柴油取 7.94—8.13N／L；
g e ——有效燃油消耗率[g/(kW．h)]。
汽车以 ua 等速行驶时，燃油消耗量为
Qt
Peb
367.1 g
b—燃油消耗率
；ρ—燃油的密度（kg/L）；
g—重力加速度（m/s2）。
汽车的最高车速 u a max
汽车的最大爬坡度 i 汽车的加速时间 t
2 Ft Ff FW Fi Fj
Ttqig i0T Gf cos CD Aua 2 G sin m du
r
21.15
dt
Ft ∑ F
3 汽车的驱动力
在汽车行驶中，发动机发出的有效转矩Ttq ，经变速器、传动轴、主减速器等后，由半轴传
2
汽车燃油经济性的计算 在汽车设计时，常需要在实际的试验样车制成之前，先根据所选用的发动机台架试验得
到的油耗曲线与汽车功率平衡图，对汽车进行燃油经济性的估算。其中包括汽车等速百公里油 耗的计算，等速、加速、减速和怠速等行驶工况的油耗的计算。
车以速度 ua 在路上等速行驶时，发动机相应工况的有效燃油消耗率为 g e [g/(kW·h)]， 而此时汽车行驶 100km 所消耗的功率即阻力功率为 P [kW]，则等速百公里油耗 QV (L/100km)
公里油耗曲线。图 2.1a 中，若汽车以车速 ua 在水平路上行驶，发动机应提供的功率即为汽车
阻力功率 P ，即 bc ，此时发动机的负荷率为
U bc ac
与车速 ua 相对应的发动机转速为 ne
（ ne
uaig i0 0.377 r
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图 1.16 动力特性图
利用 Ft - u a 和 FW f (ua ) 的函数关系，根据式(1.31)计算出 D 并作出 D - u a 关系曲
线，因此，目前常把动力因数作为表征汽车动力特性的指标。称为动力特性图，如图 1.16 所示。
再将汽车滚动阻力系数 f 随车速 u a 变化关系曲线，以同样的比例尺画在动力特性图上，就可以
汽油ρg=6.96～7.15N/L；柴油ρg=7.94～8.13N/L。
等速行驶 s 行程时，燃油消耗量
Q
Qt t
Qt
3.6s ua
Pebs
102ua g
折算成等速百公里燃油消耗量
Qs
Peb 100
102ua g
Peb
1.02ua g
3 汽车燃油经济性的影响因素： 汽车结构因素：发动机方面（发动机的种类，发动机的压缩比，选用小排量发动机、提高发动 机的负荷率，改善发动机的燃烧过程）、传动系的影响（变速器的类型、有级变速器档数、主减 速器传动比、传动系的机械效率）、汽车质量、汽车外形与轮胎 汽车使用因素：汽车的技术状况、驾驶和使用技术水平、运行条件
给驱动车轮。如果变速器传动比为 i g 、主减速比为 i0 、传动系的机械效率为T ，则传到驱动轮
上的转矩Tt ，即驱动力矩为
Tt Ttq ig i0T
此时作用于驱动轮上的转矩 Tt ，产生对地面的圆周力 F0 ，则地面对驱动轮的反作用力 Ft ，即
为汽车驱动力。如果驱动车轮的滚动半径为 r ，就有 Ft Tt / r ，因而，汽车驱动力为
2 单位运输工作量的燃油消耗量
若燃油以质量计算时，该指标单位对于载重汽车为 kg/(100t·km)，对客车为 kg/(1000 人·km)。 3 消耗单位燃油所行驶的里程 美国采用消耗单位燃油所行驶的里程的评价方法，其单位是 MPG 或 mile/ USgal，指的是每消 耗一加仑燃油能行驶的英里数(1mile=1.61km，1Usgal=4.55L)。其数值越大，汽车燃油经济性越 好
货车可以根据同样总质量与同样类型车辆的比功率统计数据，初步选择发动机功率。 一、由 uamax 确定发动机功率 二、由比功率确定发动机功率 2
3.1 最高车速
主减速器的传动比 i0 不同，汽车功率平衡图上发动机功率曲线的位置不同，与水平路面行
驶阻力功率曲线的交点所确定的最高车速不同。当阻力功率曲线正好与发动机功率曲线交在其
），根据 ne
、U 就能在负荷特性曲线上
通过插值法找出有效燃油消耗率 g e (见图 2.1b)。
汽车行驶 l00km，发动机应作的功为
W
P
100 ua
若每隔一定车速（如 l0km/h）求出相应的百公里油耗 Q ，便可作出汽车等速百公里油耗曲线
Q - u a ，按同样的方法，也可算出在有坡度的道路上行驶时的等速油耗曲线(见图
9
图 1.17 汽车功率平衡图 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
动功率
Pe
、汽车经常遇到的阻力功率
1 T
(Pf
PW ) ，对应于车速的关系曲线绘在坐标图上，
即得到如图 1.17 所示功率平衡图。
可见由于发动机功率随车速的变化，实际上是随转速的变化，发动机转速在各档位对应的
四 1 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力， 称为汽车的制动性
制动性主要用以下三方面指标来评价： 4.1.1 制动效能。包括制动减速度、制动距离、制动时间及制动力等 2 制动效能的恒定性。包括抗热衰退和水衰退的能力 3 制动时的方向稳定性。指制动时汽车按照驾驶员给定方向行驶的能力，即是否会发 生制动跑偏、侧滑和失去转向能力等。 2 地面制动力是制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力 制动器制动力是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力 附着力
备功率较小，但发动机功率利用率高，燃油经济性较好。
4 满足汽车的最大爬坡度αmax； 满足汽车的最低稳定车速 uamin 满足汽车加速时间的要求；
确定最大传动比后应验证是否满足附着条件 汽车的动力性、燃油经济性和汽车传动系的档位数有着密切的关系。档位数多，使发动机 发挥最大功率的机会增多，提高了汽车的加速能力和爬坡能力。同时，档位数多，使发动机在 低燃油消耗区工作的可能性增加，降低了油耗。因此，传动系档位数的增加会改善汽车的动力 性和燃油经济性。 档位数还取决于最大传动比与最小传动比之间的比值，因为档与档之间的传动比比值不能 过大，比值过大会造成换档困难。一般比值不大于 1.7～1.8。因此，最大传动比与最小传动比 的比值增大，档位数也应增多。 汽车类型不同，档位数也不同。轿车车速高、比功率大，高档的后备功率大，原常采用三、 四个档位，近年来，为进一步节省燃油，装用手动变速器的轿车多已采用 5 档变速器。中小型 货车比功率小，一般采用四、五个档位。重型货车的比功率更小，使用条件也很复杂，所以一 般采用六到十几个档位，以适应复杂的使用条件，使汽车有足够的动力性和良好的燃油经济性。 越野汽车的使用条件最复杂，其传动系的档位数比同吨位的普通货车要多一倍。 档位数增多，会使变速器结构复杂。有的档位数多的汽车，常在变速器后面接上一个副变 速器，使档位数倍增。越野汽车在变速器后面采用分动器，达到多轴驱动的要求，同时使档位 数倍增。 在确定汽车的最小传动比、最大传动比和传动系的档位数后，还要确定中间各档的传动比。 5
5
三 1 发动机功率的选择 通常设计中常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机的功率。最高车速虽然只是动力 性中的一个指标，但它实质上也反映了汽车的加速能力和爬坡能力。因为最高车速越高，要求 的发动机功率越大，汽车后备功率大，加速与爬坡能力必然较好 在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。
滚动阻力系数的影响因素
滚动阻力系数与路面种类及其状态、车速及轮胎等有关，其数值通过实验确定。
1)路面种类及其状态对滚动阻力系数的影响
2)轮胎的结构和材质对滚动阻力系数的影响 3)汽车行驶速度对滚动阻力系数的影响 4)轮胎气压对滚动阻力系数的影响
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图 1.13 汽车驱动力—行驶阻力平衡图
最高车速 汽车的最高车速是指汽车在无风的条件下，在水平、良好的路面上，节流阀全开，变速器
从图中还可以看出，当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力，这样，汽车就可以利 用剩下来的驱动力加速或爬坡，或牵引挂车。当需要在低于最高车速的某一车速(如 160km/h)
等速行驶时，驾驶员可以关小节流阀开度(图中虚线)，此时发动机只用部分负荷特性工作，相 应地得到虚线所示驱动力曲线，以使汽车达到新的平衡。
汽车的动力性是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。汽车是一种高效率的运输工具，运输效率之高低很大程度上取决于汽车的 动力性。所以，动力性是汽车各种性能中最基本最重要的性能。 1.1 节 汽车动力性指标
从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，汽车的动力性主要有以下三个评价指标。
图 1.1 汽车的驱动力
Ft
Ttq ig i0T r
(1.1)
4. 汽车的行驶阻力
汽车在水平道路上等速行驶时必须克服来自地面的滚动阻力 Ff 和来自空气的空气阻力
FW ；当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服
图 1.3 汽车驱动力图
重力沿坡道的分力，即坡度阻力 Fi ；另外汽车加速
行驶时还需要克服的阻力即加速阻力 F j 。因此汽车行驶的总阻力为
Pe —
二
1 T
(Pf
PW )
1 汽车的燃油经济性，是指以最小的燃油消耗量完成单位运输工作量的能力。燃油消耗已占运 输成本的 40%左右，所以节约用油是降低运输成本的重要措施之一。汽车燃油经济性的评价指 标主要又以下三种。
1 单位行驶里程的燃油消耗量
当燃油按质量计算时，用符号 Qm 表示燃油消耗量，其单位为 kg/100km。当燃油按容积
最大功率点上，此时所得的最高车速最大，ua max uP ，uP 为发动机最大功率时的车速。因此， 主减速器的传动比 i0 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。 3.2.2 汽车的后备功率
主减速器的传动比 i0 不同，汽车的后备功率也不同。 i0 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。 i0 减小，发动机功率曲线右移，汽车的后
阻力而消耗功率。
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。最高车速愈高，要求的发动机功率愈大，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。
发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值是后备功率。
方便地分析汽车动力特性。
（1）汽车在水平良好路面上的最高车速 u a max。 （2） Ⅰ档最大动力因数 Dmax。它可粗略地代表最大爬坡能力。 （3）直接档的最大动力因数 D0 max 。它说明了汽车以直接档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。 8 一、汽车行驶的附着条件 1.附着力
4 有效油耗率 g e 与发动机的负荷率有关。所谓负荷率，是指在某一转速下，节流阀部分打
开时，所发出的功率与该转速下节流阀全开时最大功率之比。有效油耗率 g e 与负荷率U 的关
系曲线，即为负荷特性曲线。发动机负荷特性是从台架试验上获得的，因此，由功率平衡图与
负荷特性，可得出行驶时发动机的油耗。
图 2.1 用功率平衡图与负荷特性计算汽车等速百公里油耗 a)功率平衡图 b)负荷特性 c)等速百公里油耗
行驶车速不同，因此得出图示的各档功率与行驶车速的关系曲线。
Pf 在低速范围内为一直线，在高速时由于 f 是 u a 的一次函数， Pf 是 u a 的二次函数；而
图 1.17 汽车功率平衡图
PW 则是 u a 的三次函数。两者叠加后，阻力功率曲线
是一条斜率越来越大的曲线。它与档位无关，只与车速有关，所以高速时，汽车主要克服空气
置于最高档所能达到的车速。
根据汽车行驶方程 Ft Ff FW Fi Fj 此时， Fi 0 ， F j 0 ， Ft Ff FW ，即驱动力-行驶阻力平衡图上 Ft 曲线（此时为最 高档驱动力曲线 Ft5 ）与 F f FW 曲线的交点对应的车速，就是最高车速（图中为 175km/h）。
∑ F F f + Fw + Fi + F j
滚动阻力 2 空气阻力 3 坡度阻力 4 加速阻力 5 汽车行驶时，车轮与地面在接触区域的径向、切向和侧向均产生相互作用力，轮胎与地面亦
存在相应的变形。无论是轮胎还是地面，其变形过程必然伴随着一定的能量损失。这些能量损
失是使车轮转动时产生滚动阻力的根本原因。
为
式中
QV
Pge 1.02ua
(2.1)
——燃料的重度(N/L)，汽油取 6.96—7.15N／L，柴油取 7.94—8.13N／L；
g e ——有效燃油消耗率[g/(kW．h)]。
汽车以 ua 等速行驶时，燃油消耗量为
Qt
Peb
367.1 g
b—燃油消耗率
；ρ—燃油的密度（kg/L）；
g—重力加速度（m/s2）。
汽车的最高车速 u a max
汽车的最大爬坡度 i 汽车的加速时间 t
2 Ft Ff FW Fi Fj
Ttqig i0T Gf cos CD Aua 2 G sin m du
r
21.15
dt
Ft ∑ F
3 汽车的驱动力
在汽车行驶中，发动机发出的有效转矩Ttq ，经变速器、传动轴、主减速器等后，由半轴传
2
汽车燃油经济性的计算 在汽车设计时，常需要在实际的试验样车制成之前，先根据所选用的发动机台架试验得
到的油耗曲线与汽车功率平衡图，对汽车进行燃油经济性的估算。其中包括汽车等速百公里油 耗的计算，等速、加速、减速和怠速等行驶工况的油耗的计算。
车以速度 ua 在路上等速行驶时，发动机相应工况的有效燃油消耗率为 g e [g/(kW·h)]， 而此时汽车行驶 100km 所消耗的功率即阻力功率为 P [kW]，则等速百公里油耗 QV (L/100km)