汽车行驶阻力:汽车文化小节

汽车行驶中通常会遇到的阻力有滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。

（1）滚动阻力

滚动阻力主要是由于车轮滚动时轮胎与路面变形而产生的。弹性车轮沿硬路面滚动，路面变形很小，轮胎变形是主要的；车轮沿软路面（如松软土路、沙地、雪地等）滚动，轮胎变形较小，路面变形较大。此外，轮胎与路面以及车轮轴承内部都存在着摩擦。车轮滚动时产生的这些变形与摩擦都要消耗发动机一定的动力，从而形成滚动阻力，以F f表示，其数值与汽车的总质量、轮胎的结构和气压以及路面性质有关。

滚动阻力F f主要由轮胎和路面的变形而产生，包括以下3个方面：

1）道路塑性变形损失

车轮滚动时会推移土壤，轮胎和路面之间产生摩擦，土壤受挤压产生塑性变形等要消耗一定的能量。

2）轮胎弹性迟滞损失

汽车行驶时，轮胎在径向、切向及侧向都会产生变形，并处于变形、恢复的循环中。其中，有一部分能量要消耗在轮胎组织的内摩擦上，称为弹性迟滞损失，使轮胎发热，并向大气释放热量。

3）其他损失

汽车行驶还包括从动轮轴承、油封处的损失，悬架零件间的摩擦和减振器内的损失等。

滚动阻力的大小一般用下列公式计算：

F f=G·f

式中　G——汽车重力，N；(www.xing528.com)

f——滚动阻力系数。

滚动阻力系数表示单位车重的滚动阻力。汽车在不同路面或不同的运行条件下行驶时的滚动阻力系数是不一样的。滚动阻力系数的大小由试验确定，其影响因素主要有以下4个：

①路面的类型、平整度、坚硬程度和干燥状况。

②轮胎的结构。在保证轮胎有足够的强度和寿命的前提下，减少帘布层数，可以使轮胎体变薄而减小滚动阻力系数。子午线轮胎比普通轮胎的滚动阻力系数小，而且车速的变化对它的影响较小；胎面花纹磨损的轮胎，比新轮胎的滚动阻力系数小。

③轮胎的气压。气压降低时，在硬路面上轮胎变形大，滚动阻力系数增大；气压过高，在软路面上行驶时，路面产生很大的塑性变形，并会留下轮辙，也使滚动阻力系数增大。因此，在车辆使用中，应根据车辆使用说明的规定，保持合适的轮胎气压，轿车的轮胎标准气压值通常标注在油箱盖内侧或驾驶舱门内护板下侧。

④行车速度。车速在50 km/h以下时，滚动阻力系数变化不大；在100 km/h以上时，滚动阻力系数增长较快。车速达某一高速，如在150～200 km/h，滚动阻力系数迅速增大，因为这时轮胎将出现驻波现象，即轮胎周缘不再是圆形而呈明显的波浪状，这时车辆的滚动阻力会显著增加，如不能及时发现，可能会出现轮胎温度急速上升甚至爆胎的危险。

（2）空气阻力

空气阻力（F w）是指在汽车行驶时，空气与汽车表面相互摩擦产生的摩擦阻力和车身前后所受的压力差而产生的阻力的合成。空气阻力与汽车的正面投影面积（或称迎风面积）以及汽车与空气的相对速度的平方成正比，它还与汽车外部轮廓形状和表面质量有关。汽车正面投影面积越大，车速越高，空气阻力在汽车行驶总阻力中所占比例也越大。对高速行驶的汽车而言，空气阻力是汽车行驶的主要阻力。现代汽车努力改进车身设计，用流线型较好的外形减小空气阻力。

（3）坡度阻力

当汽车上坡时，汽车重力（总质量）在平行于路面的方向上产生一个分力，其方向与汽车行进方向相反，这个力为上坡阻力。下坡时则相反，其重力在平行于路面方向的分力与汽车行进方向相同，形成了下坡阻力。坡度阻力（F i）的大小决定于汽车的总质量以及路面的纵向坡度。

（4）加速阻力

加速阻力（F j）也称为惯性阻力，是阻止汽车改变速度的惯性力。当汽车加速时它产生的惯性力作用方向与汽车的行驶方向相反，成为加速阻力；减速时则产生惯性阻力，推动汽车行进。当汽车匀速行驶时，加速阻力为零。