2.5影响汽车动力性的主要因素

比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：kW/t。 比功率和汽车的类型有关 总质量小于4t的货车 11~15kW/t 总质量大于5t的货车 7.35~11kW/t 总质量小的接近于上限，总质量大的接近于下限 比功率不得小于4.78kW/t
1000 Pe 汽车比功率 m
2、主减速器传动比的影响 传动系总传动比是传动系各部件传动比的乘积。 1）i0对最高车速的影响 如图是汽车主减速器传动比变化时的功率平衡图。 主减速器传动比不同，3条功率 曲线的形状和对应的速度区间也 不同。 3条功率曲线的起点、结束点及 最大值点的高度对应相等。
二、使用因素的影响
1、发动机技术状况 发动机技术状况不良，则其功率、转矩下降，汽车动 力性下降。 2、汽车底盘技术状况 汽车传动系各传动元件的松紧与润滑，前轮定位的调 整、轮胎气压、制动性能的好坏离合器的调整、传动系润 滑油的质量等都直接影响汽车的动力性。 3、驾驶技术 熟练地驾驶，适时和迅速地换挡及正确选择挡位等， 对发挥和利用汽车动力性有很大影响。
uamax / u P < 1，动力性差，燃油经
济性好；
uamax / u P
=1，动力性和燃油经济 >1，动力性好，燃油经
性都比较好；
uamax / u P
济性差。
3）i0的选择
i0的选择应使发动机发出的最大功率时车速vp≤va,max。货 车的i0稍大，使vp<va,max，一般va,max/vp=1.1~1.25，最高
第五节 影响汽车动力性的主要因素
ຫໍສະໝຸດ Baidu
一、结构参数的影响 1、发动机的功率和转矩 2、主减速器传动比的影响 3、传动系挡位数的影响 4、变速器传动比的影响 5、空气阻力系数的影响 6、轮能胎尺寸与型式的影响 二、使用因素的影响 1、发动机技术状况 2、汽车底盘技术状况 3、驾驶技术 4、汽车行驶条件
一、结构参数的影响
5、空气阻力系数的影响 根据D=（Ft-Fw)/G，或汽车总质量和驱动力相同， 则空气阻力Fw越小，汽车动力因数D越大，即克服道路 阻力和加速阻力的能力越强，汽车的动力性越好。 阻力系数CD、迎风面积A及车速Va决定了汽车空气 阻力Fw的大小。 空气阻力在汽车低速时，对汽车动力性影响较小； 汽车高速行驶时，空气阻力在汽车行驶阻力中占很大比 重，对汽车动力性影响较大。 改善汽车流线型，减小Fw，对高速行驶的汽车十分 有益。
Ft ,max va 常数
上式的函数图形为一 双曲线，因此，在无级变 速的情况下，汽车的驱动 图为双曲线的一支。 当汽车的行驶速度下 降时，驱动力Ft,max随之急 剧增大，这对汽车的使用 极为有利。
5）液力变矩器
汽车上用得最多的无级变速器是液力变矩器。液力 变矩器的变化范围较小，一般都同两挡或三挡机械变速 器串联使用。 液力变矩器优点： 汽车起步平稳，液力变矩器在车速为零时可以传 递很大的扭矩，汽车能连续不断地发出驱动力。 在低速下，汽车也能发出很大的驱动力并稳定行 驶。对于越野车在松软地面或雪地上行驶非常有利。 液力变矩器操作简单轻便，不会由于阻力突然增 大时换挡不及时而导致发动机熄火。 对驾驶技术要求不高，并能显著地减轻驾驶员的劳 动强度。
车速虽稍有下降，但后备功率增加较多，有利于加速和
上坡。赛车的i0正好使vp=va,max；
为了保证汽车在最小传动比挡位上具备的上坡、加速能
力，i0的选择应使汽车在最高挡上有足够大的最大动力 因数，以保证汽车以最高挡行驶于普通路面。 传动系最小传动比i0的选择还应考虑对燃油经济性的影 响。
3、传动系挡位数的影响 1）功率利用率 变速器挡位数增加时， 发动机在接近最大功率工况 下工作的机会增加，发动机 的平均功率利用率增大。
4、汽车行驶条件 长时在高温条件下工作，发动机过热，功率下降，致 使汽车动力性下降。 高原地区行驶，由于充气量与压缩压力下降，功率下 降，也导致汽车动力性下降。 坏路或土路上行驶，不仅滚动阻力增加，更主要的是 附着系数减小，使汽车动力性大大下降。
5、汽车质量的影响 除空气阻力外，其他行驶阻力都与汽车质量成正比。 动力因数与汽车质量成反比。 汽车质量增加，动力性变差，行驶的平均速度下降。 减轻质量，可以减小汽车行驶时的阻力，使汽车动力性得 到改善。
vamax1< vP1
vamax2= vP2
vamax3> vP3 vamax2> vamax3> vamax1
当
车速最高。
uamax u P 时，汽车的最高 u P —发动机最大功率对应的车速； uamax —汽车的最高车速。
2）i0对后备功率的影响
i01的后备功率最小； i03的后备功率最大； i01的燃油经济性最好； i03的燃油经济性最差。
要实现维护发动机在Pe,max下工作及汽车驱动功率 为Pe,maxηm，无级变速器必须符合两个条件。 无级变速器的机械效率必须高到与一般齿轮变速 器接近。 传动动比变化规律符合
ik 0.377
rn p i0 va
若发动机的最大功率Pe,max及传动效率ηm之值均为 已知，则 Ft ,max va Pe,max 3600 故
2）后备功率 在两挡变速器的I挡和直 接挡中间增加两个挡位时， 汽车的最高车速和最大上坡 度均不变，便在相同的速度 范围内，可利用的后备功率 增大了，有利于汽车加速和 上坡，提高了汽车中速行驶 时的动力性。
3）挡位间的传动比的比值 挡与挡间传动比的比值 过大时会造成抵挡困难，一 般认为挡与挡间传动比的比 值不宜超过1.7~1.8。因此变 速器I挡传动比越大，挡位数 也应越多。
1、发动机功率和转矩 发动机的最大功率、最大转矩及外特性曲线的形状对 汽车的动力性影响最大。在附着条件允许的前提下，发动 机功率和转矩愈大，汽车的动力性就愈好。 发动机功率过大，也是不合理的。 一方面发动机功率过大，会导致发动机尺寸、质量、 制造成本增加和常用工况下发动机负荷率太低，不利于降 低汽车的整备质量、整车成本和提高汽车的燃油经济性。 另一方面，从前面分析汽车行驶的驱动—附着条件可知， 汽车驱动力的提高受到道路附着条件的制约，不能无限制 的增大，所以过分地增大发动机功率和转矩对汽车的动力 性是无益的。
货车 变速器挡位数随载质量的增加而增加。 总质量在3.5t以下的轻型货车绝大多数采用4挡变速器。 总质量在3.5~10t的汽车80%用5挡变速器。 总质量在14t以上的汽车85%带有副变速器，采用8、10或 12挡。 越野车 总质量在3.5t以下的多采用4挡变速器和两挡分动器； 总质量在3.5t以上的采用5挡或6挡变速器与两挡分动器。 挡位数多于5挡会使变速器结构和操纵非复杂。
5、轮胎尺寸与型式的影 响
汽车的驱动力Ft与轮胎半径r成反比，而车速va与轮胎半 径r成正比，轮胎半径对与动力性有关的驱动力和车速的作 用是矛盾的。 目前在良好水平路面上行驶的汽车，轮胎半径有减小的 趋势。 汽车在良好水平路面上行驶时，附着力较大，允许用小 直径的轮胎，这样可以得到较大的驱动力。 车速的提高可以用减小主减速器传动比的方法来解决。 轮胎尺寸和主减速器传动比的减小，使汽车质心高度降 低，提高了汽车行驶的稳定性，有利于汽车的高速行驶。 在松软路面上行驶的汽车，车速不高，要求轮胎半径大 些，主要是为了增大附着系数。
4、变速器传动比的影响 变速器I挡传动比对汽车动力性的影响最大。对普通 汽车来说，变速器I挡传动比ikI与主减速器传动比i0的乘积 ，决定了传动系的最大传动比。若I挡传动比增大，则I挡 最大动力因数增大，它应能保证汽车的最大爬坡度。 I挡最大动力因数应在附着条件的限制以内，这样汽 车的动性才能充分发挥。 I挡传动比还要保证汽车的最低稳定车速。特别是越 野车，ikI应保证汽车能在极低速下稳定行驶，以免松软 地面的土壤受到冲击破坏而使附着力减小。
4）无级变速
变速器的挡位数无限增多，即为无级变速器。 无级变速优点： 发动机有可能总是在最大功率Pe,max下工作。 设无级变速器的传动效率高到与分级变速器的传动效率 ηm相等。即汽车的驱动功率可能总是Pt=Pe,maxηm。 采用无级变速器，在速度变化范围内，可利用后 备功率最大，汽车的动力性最好。 要使发动机在任何车速下都能发出最大功率，无级 变速器的传动比应随车速按公式变化： rn p ik 0.377 i0 va np——发动机最大功率对应的转速