汽车动力特性图及其应用

图2-32 某一轿车的爬坡度图

利用驱动力—行驶阻力平衡图来评价汽车的动力性存在局限性。

利用汽车的驱动力—行驶阻力平衡图，可以确定一辆汽车的最高车速、加速能力和爬坡能力，可以评价同一款式汽车的动力性，但它不便于评价不同类型汽车的动力性。因为汽车的道路阻力和加速阻力均与汽车重力成正比，空气阻力则与汽车外形等因素有关，而且车重和汽车外形因车型不同而异。所以不能单纯根据汽车驱动力的大小，简单地判定汽车的动力性。例如：假设一台普通轿车与一台运动型多功能越野车（SUV）有相同的驱动力，按理它们应有相同的驱动力（F_t-u_a）曲线。但若要计入与车重有关的道路阻力和加速阻力以及计入与车身外形有关的空气阻力，SUV车的驱动力肯定比轿车要小，至少最高速度u_amax肯定比轿车要低。可见，若按驱动力—行驶阻力平衡图，两者之间没有可比性。

因此，需要有一个既考虑驱动力又包括汽车重力和空气阻力在内的综合性参数来评定汽车的动力性，这个参数就是动力因数D。

1.汽车的动力因数D

由汽车行驶方程F_t=F_f+F_w+F_i+F_j可得出

将上式两边同除以汽车重力G，经整理得

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令为汽车的动力因数，并用符号D来表示，则

动力因数D是标志汽车单位重力所具有的克服道路阻力和加速阻力的能力。只要汽车的动力因数相等，则不论F_t、G、C_D、A等参数有何不同，汽车都能克服同样的坡度；若汽车的旋转质量换算系数δ值也相同，则汽车也能产生同样的加速度。因此，常把动力因数D作为表征汽车动力性的主要指标。若D较大，说明在一定的汽车重力下（F_t-F_w）较大，则汽车的加速、爬坡能力较强。

2.动力特性图

各档位的动力因数随车速变化的关系，称为汽车的动力特性。表示各档位的动力特性的曲线称为汽车的动力特性图。

特性图以车速为横坐标、以各档位的动力因数为纵坐标，根据曲线F_t-u_a、F_w-u_a作出的，如图2-33所示。同时也将滚动阻力系数f随车速u_a的变化关系曲线f-u_a以同样比例画在动力特性图上，就可以方便地求解汽车动力性评价指标，如确定汽车的最高速度、加速时间、最大爬坡度，而且较之以用驱动力—行驶阻力平衡图更为简便。因此，在评定汽车动力性时得到广泛采用。

图2-33 汽车动力特性图