淺談汽車的動(dòng)力性

任金根

摘 要：首先介紹了汽車動(dòng)力性指標(biāo)的三方面評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)這一評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步詳細(xì)分析了汽車在動(dòng)力性方面所受到的四大影響因素。最后結(jié)合實(shí)際生活，闡述了未來(lái)汽車動(dòng)力性的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：汽車；動(dòng)力性；指標(biāo)；特性

無(wú)論從靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)來(lái)看，汽車都是消耗石油的第一“大客戶”。由于世界性的能源危機(jī)和對(duì)于節(jié)能減排的強(qiáng)大壓力，同時(shí)加上高速公路的發(fā)展，對(duì)汽車提出了更高的要求。車速的提高對(duì)汽車的動(dòng)力性、舒適性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性提出了嚴(yán)格的要求。因此汽車動(dòng)力系統(tǒng)已成為汽車制造業(yè)發(fā)展方向中一個(gè)十分引人注目的問(wèn)題。

一、汽車的動(dòng)力性指標(biāo)

所謂汽車的動(dòng)力性是指汽車在良好的路面上直線行駛時(shí)由汽車受到的縱向外力決定的、所能達(dá)到的平均行駛速度。汽車運(yùn)輸效率的高低主要取決于汽車的動(dòng)力性。動(dòng)力性好，汽車就會(huì)具有較高的行駛速度、較好的加速性能和上坡能力。所以，動(dòng)力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。因此，汽車的動(dòng)力性主要由汽車的最高車速、汽車的加速時(shí)間和汽車的最大爬坡度這三方面的指標(biāo)來(lái)評(píng)定。

1.汽車的最高車速

汽車的最高車速是指在無(wú)風(fēng)條件下，在水平、良好的瀝青或水泥路面上，汽車所能達(dá)到的最大行駛速度，用υamax表示，單位為km/h。按我國(guó)的規(guī)定，以1.6公里長(zhǎng)的試驗(yàn)路段的最后500米作為最高車速的測(cè)試區(qū)，共往返四次，取平均值得到。一般轎車的最高車速為130～200 km/h，客車的最高車速為90～130 km/h，貨車的最高車速為80～110 km/h。

2.汽車的加速時(shí)間

汽車的加速時(shí)間象征著汽車的加速性能，即迅速增加行駛速度的能力。它包括汽車的原地起步加速時(shí)間和超車加速時(shí)間。加速時(shí)間越短，汽車的加速性就越好，整車的動(dòng)力性隨即提高。所以，汽車的加速性與它的整車懸掛系統(tǒng)、車身構(gòu)造、輪控系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、發(fā)動(dòng)機(jī)的性能都有直接的關(guān)系。

所謂的原地起步加速時(shí)間，又叫原地?fù)Q擋加速時(shí)間。它是指汽車在靜止?fàn)顟B(tài)下，由第一檔起步，并以最大的加速?gòu)?qiáng)度逐步換至高檔后，達(dá)到某一預(yù)定的車速或距離所需要的時(shí)間。目前常用0～96 km所需的時(shí)間（秒數(shù)）來(lái)評(píng)價(jià)。而超車加速時(shí)間是指對(duì)提高汽車的平均行駛中由某一車速開(kāi)始，用最高檔或次高檔全力加速至某一高速所需要的時(shí)間。目前常用48～112 km所需的時(shí)間（秒數(shù)）來(lái)評(píng)價(jià)。

3.汽車最大爬坡度

汽車的最大爬坡度，是指汽車滿載時(shí)在良好路面上用第一檔克服的最大坡度，它表征汽車的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值（以度數(shù)表示）或以坡度起止點(diǎn)的高度差與其水平距離的比值（正切值）的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。

汽車爬坡度表達(dá)了汽車爬坡的能力。只有當(dāng)汽車牽引力大于上坡阻力和滾動(dòng)阻力（空氣阻力不計(jì)）時(shí)，汽車才能爬上坡。表述這種汽車爬坡能力的計(jì)量方法就是百分比坡度，用坡的高度和水平距離的比例來(lái)表示，即百分比坡度=tanθ×100%，其中θ是坡面與水平面的夾角。例如，“汽車爬坡度”是30%，根據(jù)上述公式得：tanθ×100%=30%，即tanθ=■=0.3，查三角函數(shù)表得θ≈16°42"，即此車可爬越的最陡坡度是16°42"。

有時(shí)候我們會(huì)發(fā)現(xiàn)汽車技術(shù)說(shuō)明書上“汽車爬坡度”直接標(biāo)注了角度，就是指此車可爬越的最陡坡度。根據(jù)汽車行業(yè)規(guī)定，只有百分比坡度標(biāo)注方式才是符合標(biāo)準(zhǔn)的，如果僅標(biāo)注數(shù)字，實(shí)際上也是百分比數(shù)字。這里需要說(shuō)明的是，有些人將“汽車爬坡度”的百分比數(shù)值解釋為汽車可爬越的直接最陡坡度是錯(cuò)誤的。

另外，對(duì)于經(jīng)常在城市和良好公路上行駛的汽車，最大爬坡度在10°左右即可。對(duì)于載貨汽車，有時(shí)需要在壞路上行駛，最大爬坡度應(yīng)在30%，即16.5°左右。而越野汽車要在無(wú)路地帶行駛，最大爬坡度應(yīng)達(dá)30°以上。

二、影響汽車動(dòng)力性的主要因素

為了提高汽車的動(dòng)力性，使汽車具有合理的動(dòng)力性參數(shù)，必須對(duì)影響汽車動(dòng)力性的各種因素進(jìn)行分析。根據(jù)我們實(shí)際的研究數(shù)據(jù)表明，影響汽車動(dòng)力性的主要因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)特性、傳動(dòng)系參數(shù)、汽車質(zhì)量和使用因素等。

1.發(fā)動(dòng)機(jī)特性

所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)特性是指發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整情況及運(yùn)轉(zhuǎn)情況而變化的一種關(guān)系。主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整特性、負(fù)荷特性、速度特性、調(diào)速特性和萬(wàn)有特性五種。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)特性是受到其結(jié)構(gòu)型式的影響，不同種類的發(fā)動(dòng)機(jī)有著不同的特性。如圖1上畫出了三種最大功率相等但不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線，圖1（a）為一般活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線；圖1（b）為一種假想的能在不同轉(zhuǎn)速下發(fā)出等功率的發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線；圖1（c）為活塞式蒸汽機(jī)的特性曲線。

■

2.傳動(dòng)系參數(shù)

傳動(dòng)系一般由離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置、主減速器、差速器和半軸等組成。如圖2，它是用來(lái)傳遞汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)出的動(dòng)力到驅(qū)動(dòng)車輪，并且具有減速、變速、倒車、中斷動(dòng)力、輪間差速和軸間差速等功能，與發(fā)動(dòng)機(jī)配合工作，從而實(shí)現(xiàn)保證汽車在各種工況條件下的正常行駛，并且具有良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

■

圖2

3.汽車總質(zhì)量

汽車總質(zhì)量（G）是指汽車裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客（包括駕駛員）、貨時(shí)的重量。汽車總質(zhì)量的確定：

對(duì)于轎車，汽車總質(zhì)量=整備質(zhì)量+駕駛員及乘員質(zhì)量+行李質(zhì)量；

對(duì)于客車，汽車總質(zhì)量=整備質(zhì)量+駕駛員及乘員質(zhì)量+行李質(zhì)量+附件質(zhì)量；

對(duì)于貨車，汽車總質(zhì)量=整備質(zhì)量+駕駛員及助手質(zhì)量+行李質(zhì)量。

因此，汽車總質(zhì)量對(duì)汽車的動(dòng)力性有很大影響。在其他條件相同的情況下，汽車總質(zhì)量增加，則汽車動(dòng)力性能下降。所以，減輕汽車自重，會(huì)改善汽車的動(dòng)力性。

4.使用因素

汽車的動(dòng)力性還在不同程度上受到汽車的運(yùn)行條件的影響，如，道路、氣候、海拔高度、駕駛技術(shù)、技術(shù)保養(yǎng)與調(diào)整、交通規(guī)則與運(yùn)輸組織等。在汽車的使用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)保養(yǎng)維護(hù)，采用正確的駕駛方法、合理的運(yùn)輸組織，才能充分發(fā)揮汽車的動(dòng)力性，以提高運(yùn)輸速度與運(yùn)輸生產(chǎn)率。

三、未來(lái)汽車動(dòng)力性的發(fā)展趨勢(shì)

伴隨著汽車的發(fā)展，汽車的地位也在慢慢地變化，如今汽車在人們心目中已成為一種符號(hào)、一種財(cái)富的象征和一種地位的體現(xiàn)。汽車動(dòng)力性的發(fā)展正是基于汽車本質(zhì)的一種具有預(yù)見(jiàn)性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在其設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)人類日常生活方式、人類在道路交通中的使用方式、行為方式和生活方式等各方面的預(yù)測(cè)和分析，設(shè)想解決未來(lái)汽車動(dòng)力性發(fā)展趨勢(shì)。由此汽車制造商大致通過(guò)四個(gè)不同的動(dòng)力系統(tǒng)體現(xiàn)出來(lái)，即：（1）先進(jìn)的柴油動(dòng)力技術(shù)；（2）電油混合動(dòng)力技術(shù)；（3）燃料乙醇與汽油混合動(dòng)力技術(shù)；（4）改進(jìn)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

汽車行業(yè)研究人員對(duì)上述四種動(dòng)力技術(shù)從多方面進(jìn)行了性價(jià)比的綜合分析，涉及的要素包括：增量技術(shù)成本、節(jié)能程度、性能改進(jìn)強(qiáng)度、污染排放量、減少進(jìn)口石油數(shù)量以及依賴石油進(jìn)口的社會(huì)影響等。經(jīng)過(guò)綜合分析評(píng)價(jià)，總的結(jié)論是：先進(jìn)的柴油動(dòng)力技術(shù)評(píng)分最高，電油混合動(dòng)力技術(shù)次之，兩者均有光明前景。由此可見(jiàn)，未來(lái)汽車動(dòng)力性的發(fā)展趨勢(shì)必趨向于這兩者之中。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔心存.現(xiàn)代汽車新技術(shù).人民交通出版社，2004.

[2]許洪國(guó)，周立，魯光泉.中國(guó)道路交通安全現(xiàn)狀、成因及其對(duì)策[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2004.

[3]馮健璋.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理與汽車?yán)碚?機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[4]佟剛，張宏志.汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1995.

（作者單位 杭州汽車高級(jí)技工學(xué)校）

？誗編輯 謝尾合

摘 要：首先介紹了汽車動(dòng)力性指標(biāo)的三方面評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)這一評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步詳細(xì)分析了汽車在動(dòng)力性方面所受到的四大影響因素。最后結(jié)合實(shí)際生活，闡述了未來(lái)汽車動(dòng)力性的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：汽車；動(dòng)力性；指標(biāo)；特性

無(wú)論從靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)來(lái)看，汽車都是消耗石油的第一“大客戶”。由于世界性的能源危機(jī)和對(duì)于節(jié)能減排的強(qiáng)大壓力，同時(shí)加上高速公路的發(fā)展，對(duì)汽車提出了更高的要求。車速的提高對(duì)汽車的動(dòng)力性、舒適性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性提出了嚴(yán)格的要求。因此汽車動(dòng)力系統(tǒng)已成為汽車制造業(yè)發(fā)展方向中一個(gè)十分引人注目的問(wèn)題。

一、汽車的動(dòng)力性指標(biāo)

所謂汽車的動(dòng)力性是指汽車在良好的路面上直線行駛時(shí)由汽車受到的縱向外力決定的、所能達(dá)到的平均行駛速度。汽車運(yùn)輸效率的高低主要取決于汽車的動(dòng)力性。動(dòng)力性好，汽車就會(huì)具有較高的行駛速度、較好的加速性能和上坡能力。所以，動(dòng)力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。因此，汽車的動(dòng)力性主要由汽車的最高車速、汽車的加速時(shí)間和汽車的最大爬坡度這三方面的指標(biāo)來(lái)評(píng)定。

1.汽車的最高車速

汽車的最高車速是指在無(wú)風(fēng)條件下，在水平、良好的瀝青或水泥路面上，汽車所能達(dá)到的最大行駛速度，用υamax表示，單位為km/h。按我國(guó)的規(guī)定，以1.6公里長(zhǎng)的試驗(yàn)路段的最后500米作為最高車速的測(cè)試區(qū)，共往返四次，取平均值得到。一般轎車的最高車速為130～200 km/h，客車的最高車速為90～130 km/h，貨車的最高車速為80～110 km/h。

2.汽車的加速時(shí)間

汽車的加速時(shí)間象征著汽車的加速性能，即迅速增加行駛速度的能力。它包括汽車的原地起步加速時(shí)間和超車加速時(shí)間。加速時(shí)間越短，汽車的加速性就越好，整車的動(dòng)力性隨即提高。所以，汽車的加速性與它的整車懸掛系統(tǒng)、車身構(gòu)造、輪控系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、發(fā)動(dòng)機(jī)的性能都有直接的關(guān)系。

所謂的原地起步加速時(shí)間，又叫原地?fù)Q擋加速時(shí)間。它是指汽車在靜止?fàn)顟B(tài)下，由第一檔起步，并以最大的加速?gòu)?qiáng)度逐步換至高檔后，達(dá)到某一預(yù)定的車速或距離所需要的時(shí)間。目前常用0～96 km所需的時(shí)間（秒數(shù)）來(lái)評(píng)價(jià)。而超車加速時(shí)間是指對(duì)提高汽車的平均行駛中由某一車速開(kāi)始，用最高檔或次高檔全力加速至某一高速所需要的時(shí)間。目前常用48～112 km所需的時(shí)間（秒數(shù)）來(lái)評(píng)價(jià)。

3.汽車最大爬坡度

汽車的最大爬坡度，是指汽車滿載時(shí)在良好路面上用第一檔克服的最大坡度，它表征汽車的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值（以度數(shù)表示）或以坡度起止點(diǎn)的高度差與其水平距離的比值（正切值）的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。

汽車爬坡度表達(dá)了汽車爬坡的能力。只有當(dāng)汽車牽引力大于上坡阻力和滾動(dòng)阻力（空氣阻力不計(jì)）時(shí)，汽車才能爬上坡。表述這種汽車爬坡能力的計(jì)量方法就是百分比坡度，用坡的高度和水平距離的比例來(lái)表示，即百分比坡度=tanθ×100%，其中θ是坡面與水平面的夾角。例如，“汽車爬坡度”是30%，根據(jù)上述公式得：tanθ×100%=30%，即tanθ=■=0.3，查三角函數(shù)表得θ≈16°42"，即此車可爬越的最陡坡度是16°42"。

有時(shí)候我們會(huì)發(fā)現(xiàn)汽車技術(shù)說(shuō)明書上“汽車爬坡度”直接標(biāo)注了角度，就是指此車可爬越的最陡坡度。根據(jù)汽車行業(yè)規(guī)定，只有百分比坡度標(biāo)注方式才是符合標(biāo)準(zhǔn)的，如果僅標(biāo)注數(shù)字，實(shí)際上也是百分比數(shù)字。這里需要說(shuō)明的是，有些人將“汽車爬坡度”的百分比數(shù)值解釋為汽車可爬越的直接最陡坡度是錯(cuò)誤的。

另外，對(duì)于經(jīng)常在城市和良好公路上行駛的汽車，最大爬坡度在10°左右即可。對(duì)于載貨汽車，有時(shí)需要在壞路上行駛，最大爬坡度應(yīng)在30%，即16.5°左右。而越野汽車要在無(wú)路地帶行駛，最大爬坡度應(yīng)達(dá)30°以上。

二、影響汽車動(dòng)力性的主要因素

為了提高汽車的動(dòng)力性，使汽車具有合理的動(dòng)力性參數(shù)，必須對(duì)影響汽車動(dòng)力性的各種因素進(jìn)行分析。根據(jù)我們實(shí)際的研究數(shù)據(jù)表明，影響汽車動(dòng)力性的主要因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)特性、傳動(dòng)系參數(shù)、汽車質(zhì)量和使用因素等。

1.發(fā)動(dòng)機(jī)特性

所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)特性是指發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整情況及運(yùn)轉(zhuǎn)情況而變化的一種關(guān)系。主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整特性、負(fù)荷特性、速度特性、調(diào)速特性和萬(wàn)有特性五種。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)特性是受到其結(jié)構(gòu)型式的影響，不同種類的發(fā)動(dòng)機(jī)有著不同的特性。如圖1上畫出了三種最大功率相等但不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線，圖1（a）為一般活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線；圖1（b）為一種假想的能在不同轉(zhuǎn)速下發(fā)出等功率的發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線；圖1（c）為活塞式蒸汽機(jī)的特性曲線。

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2.傳動(dòng)系參數(shù)

傳動(dòng)系一般由離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置、主減速器、差速器和半軸等組成。如圖2，它是用來(lái)傳遞汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)出的動(dòng)力到驅(qū)動(dòng)車輪，并且具有減速、變速、倒車、中斷動(dòng)力、輪間差速和軸間差速等功能，與發(fā)動(dòng)機(jī)配合工作，從而實(shí)現(xiàn)保證汽車在各種工況條件下的正常行駛，并且具有良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

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圖2

3.汽車總質(zhì)量

汽車總質(zhì)量（G）是指汽車裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客（包括駕駛員）、貨時(shí)的重量。汽車總質(zhì)量的確定：

對(duì)于轎車，汽車總質(zhì)量=整備質(zhì)量+駕駛員及乘員質(zhì)量+行李質(zhì)量；

對(duì)于客車，汽車總質(zhì)量=整備質(zhì)量+駕駛員及乘員質(zhì)量+行李質(zhì)量+附件質(zhì)量；

對(duì)于貨車，汽車總質(zhì)量=整備質(zhì)量+駕駛員及助手質(zhì)量+行李質(zhì)量。

因此，汽車總質(zhì)量對(duì)汽車的動(dòng)力性有很大影響。在其他條件相同的情況下，汽車總質(zhì)量增加，則汽車動(dòng)力性能下降。所以，減輕汽車自重，會(huì)改善汽車的動(dòng)力性。

4.使用因素

汽車的動(dòng)力性還在不同程度上受到汽車的運(yùn)行條件的影響，如，道路、氣候、海拔高度、駕駛技術(shù)、技術(shù)保養(yǎng)與調(diào)整、交通規(guī)則與運(yùn)輸組織等。在汽車的使用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)保養(yǎng)維護(hù)，采用正確的駕駛方法、合理的運(yùn)輸組織，才能充分發(fā)揮汽車的動(dòng)力性，以提高運(yùn)輸速度與運(yùn)輸生產(chǎn)率。

三、未來(lái)汽車動(dòng)力性的發(fā)展趨勢(shì)

伴隨著汽車的發(fā)展，汽車的地位也在慢慢地變化，如今汽車在人們心目中已成為一種符號(hào)、一種財(cái)富的象征和一種地位的體現(xiàn)。汽車動(dòng)力性的發(fā)展正是基于汽車本質(zhì)的一種具有預(yù)見(jiàn)性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在其設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)人類日常生活方式、人類在道路交通中的使用方式、行為方式和生活方式等各方面的預(yù)測(cè)和分析，設(shè)想解決未來(lái)汽車動(dòng)力性發(fā)展趨勢(shì)。由此汽車制造商大致通過(guò)四個(gè)不同的動(dòng)力系統(tǒng)體現(xiàn)出來(lái)，即：（1）先進(jìn)的柴油動(dòng)力技術(shù)；（2）電油混合動(dòng)力技術(shù)；（3）燃料乙醇與汽油混合動(dòng)力技術(shù)；（4）改進(jìn)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

汽車行業(yè)研究人員對(duì)上述四種動(dòng)力技術(shù)從多方面進(jìn)行了性價(jià)比的綜合分析，涉及的要素包括：增量技術(shù)成本、節(jié)能程度、性能改進(jìn)強(qiáng)度、污染排放量、減少進(jìn)口石油數(shù)量以及依賴石油進(jìn)口的社會(huì)影響等。經(jīng)過(guò)綜合分析評(píng)價(jià)，總的結(jié)論是：先進(jìn)的柴油動(dòng)力技術(shù)評(píng)分最高，電油混合動(dòng)力技術(shù)次之，兩者均有光明前景。由此可見(jiàn)，未來(lái)汽車動(dòng)力性的發(fā)展趨勢(shì)必趨向于這兩者之中。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔心存.現(xiàn)代汽車新技術(shù).人民交通出版社，2004.

[2]許洪國(guó)，周立，魯光泉.中國(guó)道路交通安全現(xiàn)狀、成因及其對(duì)策[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2004.

[3]馮健璋.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)原理與汽車?yán)碚?機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[4]佟剛，張宏志.汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1995.

（作者單位 杭州汽車高級(jí)技工學(xué)校）

？誗編輯 謝尾合

摘 要：首先介紹了汽車動(dòng)力性指標(biāo)的三方面評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)這一評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步詳細(xì)分析了汽車在動(dòng)力性方面所受到的四大影響因素。最后結(jié)合實(shí)際生活，闡述了未來(lái)汽車動(dòng)力性的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：汽車；動(dòng)力性；指標(biāo)；特性

無(wú)論從靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)來(lái)看，汽車都是消耗石油的第一“大客戶”。由于世界性的能源危機(jī)和對(duì)于節(jié)能減排的強(qiáng)大壓力，同時(shí)加上高速公路的發(fā)展，對(duì)汽車提出了更高的要求。車速的提高對(duì)汽車的動(dòng)力性、舒適性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性提出了嚴(yán)格的要求。因此汽車動(dòng)力系統(tǒng)已成為汽車制造業(yè)發(fā)展方向中一個(gè)十分引人注目的問(wèn)題。

一、汽車的動(dòng)力性指標(biāo)

所謂汽車的動(dòng)力性是指汽車在良好的路面上直線行駛時(shí)由汽車受到的縱向外力決定的、所能達(dá)到的平均行駛速度。汽車運(yùn)輸效率的高低主要取決于汽車的動(dòng)力性。動(dòng)力性好，汽車就會(huì)具有較高的行駛速度、較好的加速性能和上坡能力。所以，動(dòng)力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。因此，汽車的動(dòng)力性主要由汽車的最高車速、汽車的加速時(shí)間和汽車的最大爬坡度這三方面的指標(biāo)來(lái)評(píng)定。

1.汽車的最高車速

汽車的最高車速是指在無(wú)風(fēng)條件下，在水平、良好的瀝青或水泥路面上，汽車所能達(dá)到的最大行駛速度，用υamax表示，單位為km/h。按我國(guó)的規(guī)定，以1.6公里長(zhǎng)的試驗(yàn)路段的最后500米作為最高車速的測(cè)試區(qū)，共往返四次，取平均值得到。一般轎車的最高車速為130～200 km/h，客車的最高車速為90～130 km/h，貨車的最高車速為80～110 km/h。

2.汽車的加速時(shí)間

汽車的加速時(shí)間象征著汽車的加速性能，即迅速增加行駛速度的能力。它包括汽車的原地起步加速時(shí)間和超車加速時(shí)間。加速時(shí)間越短，汽車的加速性就越好，整車的動(dòng)力性隨即提高。所以，汽車的加速性與它的整車懸掛系統(tǒng)、車身構(gòu)造、輪控系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、發(fā)動(dòng)機(jī)的性能都有直接的關(guān)系。

所謂的原地起步加速時(shí)間，又叫原地?fù)Q擋加速時(shí)間。它是指汽車在靜止?fàn)顟B(tài)下，由第一檔起步，并以最大的加速?gòu)?qiáng)度逐步換至高檔后，達(dá)到某一預(yù)定的車速或距離所需要的時(shí)間。目前常用0～96 km所需的時(shí)間（秒數(shù)）來(lái)評(píng)價(jià)。而超車加速時(shí)間是指對(duì)提高汽車的平均行駛中由某一車速開(kāi)始，用最高檔或次高檔全力加速至某一高速所需要的時(shí)間。目前常用48～112 km所需的時(shí)間（秒數(shù)）來(lái)評(píng)價(jià)。

3.汽車最大爬坡度

汽車的最大爬坡度，是指汽車滿載時(shí)在良好路面上用第一檔克服的最大坡度，它表征汽車的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值（以度數(shù)表示）或以坡度起止點(diǎn)的高度差與其水平距離的比值（正切值）的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。

汽車爬坡度表達(dá)了汽車爬坡的能力。只有當(dāng)汽車牽引力大于上坡阻力和滾動(dòng)阻力（空氣阻力不計(jì)）時(shí)，汽車才能爬上坡。表述這種汽車爬坡能力的計(jì)量方法就是百分比坡度，用坡的高度和水平距離的比例來(lái)表示，即百分比坡度=tanθ×100%，其中θ是坡面與水平面的夾角。例如，“汽車爬坡度”是30%，根據(jù)上述公式得：tanθ×100%=30%，即tanθ=■=0.3，查三角函數(shù)表得θ≈16°42"，即此車可爬越的最陡坡度是16°42"。

有時(shí)候我們會(huì)發(fā)現(xiàn)汽車技術(shù)說(shuō)明書上“汽車爬坡度”直接標(biāo)注了角度，就是指此車可爬越的最陡坡度。根據(jù)汽車行業(yè)規(guī)定，只有百分比坡度標(biāo)注方式才是符合標(biāo)準(zhǔn)的，如果僅標(biāo)注數(shù)字，實(shí)際上也是百分比數(shù)字。這里需要說(shuō)明的是，有些人將“汽車爬坡度”的百分比數(shù)值解釋為汽車可爬越的直接最陡坡度是錯(cuò)誤的。

另外，對(duì)于經(jīng)常在城市和良好公路上行駛的汽車，最大爬坡度在10°左右即可。對(duì)于載貨汽車，有時(shí)需要在壞路上行駛，最大爬坡度應(yīng)在30%，即16.5°左右。而越野汽車要在無(wú)路地帶行駛，最大爬坡度應(yīng)達(dá)30°以上。

二、影響汽車動(dòng)力性的主要因素

為了提高汽車的動(dòng)力性，使汽車具有合理的動(dòng)力性參數(shù)，必須對(duì)影響汽車動(dòng)力性的各種因素進(jìn)行分析。根據(jù)我們實(shí)際的研究數(shù)據(jù)表明，影響汽車動(dòng)力性的主要因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)特性、傳動(dòng)系參數(shù)、汽車質(zhì)量和使用因素等。

1.發(fā)動(dòng)機(jī)特性

所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)特性是指發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)隨調(diào)整情況及運(yùn)轉(zhuǎn)情況而變化的一種關(guān)系。主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整特性、負(fù)荷特性、速度特性、調(diào)速特性和萬(wàn)有特性五種。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)特性是受到其結(jié)構(gòu)型式的影響，不同種類的發(fā)動(dòng)機(jī)有著不同的特性。如圖1上畫出了三種最大功率相等但不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線，圖1（a）為一般活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線；圖1（b）為一種假想的能在不同轉(zhuǎn)速下發(fā)出等功率的發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線；圖1（c）為活塞式蒸汽機(jī)的特性曲線。

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2.傳動(dòng)系參數(shù)

傳動(dòng)系一般由離合器、變速器、萬(wàn)向傳動(dòng)裝置、主減速器、差速器和半軸等組成。如圖2，它是用來(lái)傳遞汽車發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)出的動(dòng)力到驅(qū)動(dòng)車輪，并且具有減速、變速、倒車、中斷動(dòng)力、輪間差速和軸間差速等功能，與發(fā)動(dòng)機(jī)配合工作，從而實(shí)現(xiàn)保證汽車在各種工況條件下的正常行駛，并且具有良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

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圖2

3.汽車總質(zhì)量

汽車總質(zhì)量（G）是指汽車裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客（包括駕駛員）、貨時(shí)的重量。汽車總質(zhì)量的確定：

對(duì)于轎車，汽車總質(zhì)量=整備質(zhì)量+駕駛員及乘員質(zhì)量+行李質(zhì)量；

對(duì)于客車，汽車總質(zhì)量=整備質(zhì)量+駕駛員及乘員質(zhì)量+行李質(zhì)量+附件質(zhì)量；

對(duì)于貨車，汽車總質(zhì)量=整備質(zhì)量+駕駛員及助手質(zhì)量+行李質(zhì)量。

因此，汽車總質(zhì)量對(duì)汽車的動(dòng)力性有很大影響。在其他條件相同的情況下，汽車總質(zhì)量增加，則汽車動(dòng)力性能下降。所以，減輕汽車自重，會(huì)改善汽車的動(dòng)力性。

4.使用因素

汽車的動(dòng)力性還在不同程度上受到汽車的運(yùn)行條件的影響，如，道路、氣候、海拔高度、駕駛技術(shù)、技術(shù)保養(yǎng)與調(diào)整、交通規(guī)則與運(yùn)輸組織等。在汽車的使用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)保養(yǎng)維護(hù)，采用正確的駕駛方法、合理的運(yùn)輸組織，才能充分發(fā)揮汽車的動(dòng)力性，以提高運(yùn)輸速度與運(yùn)輸生產(chǎn)率。

三、未來(lái)汽車動(dòng)力性的發(fā)展趨勢(shì)

伴隨著汽車的發(fā)展，汽車的地位也在慢慢地變化，如今汽車在人們心目中已成為一種符號(hào)、一種財(cái)富的象征和一種地位的體現(xiàn)。汽車動(dòng)力性的發(fā)展正是基于汽車本質(zhì)的一種具有預(yù)見(jiàn)性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在其設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)人類日常生活方式、人類在道路交通中的使用方式、行為方式和生活方式等各方面的預(yù)測(cè)和分析，設(shè)想解決未來(lái)汽車動(dòng)力性發(fā)展趨勢(shì)。由此汽車制造商大致通過(guò)四個(gè)不同的動(dòng)力系統(tǒng)體現(xiàn)出來(lái)，即：（1）先進(jìn)的柴油動(dòng)力技術(shù)；（2）電油混合動(dòng)力技術(shù)；（3）燃料乙醇與汽油混合動(dòng)力技術(shù)；（4）改進(jìn)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

汽車行業(yè)研究人員對(duì)上述四種動(dòng)力技術(shù)從多方面進(jìn)行了性價(jià)比的綜合分析，涉及的要素包括：增量技術(shù)成本、節(jié)能程度、性能改進(jìn)強(qiáng)度、污染排放量、減少進(jìn)口石油數(shù)量以及依賴石油進(jìn)口的社會(huì)影響等。經(jīng)過(guò)綜合分析評(píng)價(jià)，總的結(jié)論是：先進(jìn)的柴油動(dòng)力技術(shù)評(píng)分最高，電油混合動(dòng)力技術(shù)次之，兩者均有光明前景。由此可見(jiàn)，未來(lái)汽車動(dòng)力性的發(fā)展趨勢(shì)必趨向于這兩者之中。

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（作者單位 杭州汽車高級(jí)技工學(xué)校）

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