淺析影響汽車動力性的因素

孟凡環

【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注的點，深入研究汽車的動力性，無論是對于生產企業，還是對于普通消費者都是至關重要的。因此本文從發動機特性、傳動系參數、汽車質量和使用等方面入手，全面分析并論述了影響汽車發動機動力性的各個因素，希望能對大家一些借鑒意義。

【關鍵詞】發動機參數；傳動系參數；汽車質量；汽車結構參數

汽車的動力性是其最基本而又最重要的性能，是實現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，進而得出相應的結論。

1 發動機參數的影響

眾所周知，發動機是汽車的動力來源，發動機把它的轉矩通過傳動系傳到驅動輪上，進而實現了驅動輪的轉動，實現了汽車運動狀態的變化，因此發動機的最大功率、最大轉矩對汽車動力性影響很大。

1.1 汽車發動機功率對汽車動力性的影響

汽車配的備發動機的功率越大，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，發動機功率過大，會導致發動機尺寸，質量，制造成本的增加，特別是燃油經濟性也會隨之下降，另一方面，汽車驅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，因此我們經常用汽車的比功率來評價汽車的動力性能。比功率是指發動機最大功率Pemax與汽車總質量m之比，也稱功率利用系數，是選擇發動機功率的重要依據之一。

1.2 汽車發動機的轉矩特性對汽車動力性的影響

我們知道扭矩和功率、轉速存在這樣的關系：T = 9550 P / n在功率一定的情況下，速度越大，轉矩就越小，因此要找到一個恰當的結合點，使得發動機的轉矩實現最佳效果。高速發動機，其轉矩變化較小，通過選擇合適的傳動系，實現轉矩隨轉速增加而下降緩慢。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、變速器檔數與傳動比等。

2.1 主減速器傳動比

汽車發動機一經確定，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，主減速器設計得當的話，汽車達到最高行駛時速時消耗的阻力功率和發動機的最大功率持平，也就是發動機的功率得到最有效的發揮，隨著主減速器傳動比設計增加，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，應使阻力功率曲線與發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為1.1～1.25，但此時燃油經濟性稍差。

2.2 變速器參數

為了擴大發動機的轉矩變化范圍，克服發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）變速器的檔位數對汽車動力性的影響。變速器檔位數越多，使發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構復雜，操作困難，因此，有級變速的實際檔位數仍應有所保留，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，能使發動機經常在接近發動機最大功率范圍內運轉，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，還會導致換檔困難，影響汽車的動力性。

3 汽車結構的影響

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CD和迎風面積。而且最高最低會相差到差到2.5倍，因此改善汽車外形，縮減汽車的有關尺寸，能使汽車的動力性得到明顯改善，具體方法有：發動機蓋盡量下傾，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，擋風玻璃應盡可能的平躺，汽車底部的所有零件盡量平整，最好有平滑的蓋板等。

3.2 汽車的總質量

汽車的總質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，都與汽車總質量有關。在其他條件相同的情況下，汽車總質量越大，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。減輕汽車總質量的主要措施是：增加鋁合金與復合材料等輕型材料在汽車上應用，改善汽車各總成及零件的結構，在滿足強度的條件下，盡可能減小結構尺寸；采用承載式車身、前輪驅動，提高輪胎的可靠性。

3.3 輪胎的尺寸與結構

輪胎尺寸與結構，直接影響汽車的驅動力和驅動力的發揮。而且輪胎結構對滾動阻力的大小有很大的影響，如果選擇合理準確，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，應考慮行駛的具體環境條件。實踐證明，子午線輪胎的綜合性能比斜交線輪胎要好，其滾動阻力系數比斜交線輪胎低20%～30%。

4 底盤技術狀況的影響

底盤技術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狀況不良，在行駛中出現離合器打滑、分離不徹底，變速器自動脫檔，傳動軸發響、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定期對傳動系各總成、部件進行保養、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動力的傳遞和行駛阻力也有很大的影響。輪輞軸承調整過緊，增加車輪旋轉阻力和摩擦損失；調整過松，車輪行駛時會出現擺動，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。制動器的調整必須保證其工作可靠，否則制動會發生咬會，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，都會影響汽車動力性的充分發揮乃至使用壽命的長短。

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