汽車動力性能

汽車動力性是指汽車在良好路面上直線行駛時由汽車受到的縱向外力決定的、所能達到的平均行駛速度。動力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。汽車動力性主要由三個方面指標來評定，即汽車的最高車速、汽車的加速時間、汽車的最大爬坡度。

基本介紹

• 中文名：汽車動力性能
• 評定指標：最高車速、加速時間、最大爬坡度

概念簡介

汽車動力性是指汽車在良好路面上直線行駛時由汽車受到的縱向外力決定的、所能達到的平均行駛速度。汽車是一種高效率的運輸工具，運輸效率之高低在很大程度上取決於汽車的動力性。所以，動力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。

衡量指標

從獲得儘可能高的平均行駛速度的觀點出發，汽車動力性主要由三個方面指標來評定，即汽車的最高車速、汽車的加速時間、汽車的最大爬坡度。

汽車的最高車速

最高車速是指在水平良好的路面（混凝土或瀝青）上汽車能達到的最高行駛車速。

汽車的加速時間

汽車的加速時間表示汽車的加速能力，包括原地起步加速時間和超車加速時間。原地起步加速時間是指汽車由一檔或者二檔起步，並以最大的加速強度（包括選擇恰當的換擋時機）逐步換至最高檔後到某一預定的距離或車速所需的時間。超車加速時間是指用最高檔或者次高檔由某一較低車速全力加速至某一較高車速所需的時間。因為汽車超車是與被超車車輛並行，容易發生安全事故，所以超車加速能力強，並行行駛的時間就短，行程也短，行駛就安全。

一般用0—>400m或0—>402.5m(250mile)的秒數來表明汽車原步起步加速能力；也有用0—>100km/h或0—>96.6km/h(60mile/h)所需的時間來表明加速能力。

對超車加速能力還沒有一致的規定，採用較多的是用最高擋或次高擋由30km/h或40km/h全力加速行駛至某一高速所需的時間；還有用加速過程曲線即車速—時間關係曲線全面反映加速能力的。

也有以一定坡道上汽車的加速時間來表明汽車加速性能的。如Timothy C.Moore提出美國新一代轎車滿載時，在6%坡道上0—>96km/h的加速時間不應大於20s。他認為，汽車具有這樣的加速性能，便可以安全地從有坡度的匝道進人高速公路而駛入高速行駛的車流。

汽車的最大爬坡度

汽車的爬坡能力是用滿載（或某一載質量）時汽車在良好路面上的最大爬坡度表示。

顯然，最大爬坡度是指I擋最大爬坡度（在發動機輸出力矩相同的條件下，一檔的牽引力是最大的。因為一檔時變速箱和主減速器的減速增矩作用最強）。轎車最高車速大，加速時間短，經常在較好的道路上行駛，一般不強調它的爬坡能力；然而，它的I擋加速能力大，故爬坡能力也強。貨車在各種地區的各種道路上行駛，所以必須具有足夠的爬坡能力，一般在30%即16.7°左右。要進一步說明的是：最大爬坡度代表了汽車的極限爬坡能力，它應比實際行駛中遇到的道路最大坡度超出很多，這是因為應考慮到在實際坡道行駛時，在坡道上停車後順利起步加速、克服鬆軟坡道路面的大阻力、克服坡道上崎嶇不平路面的局部大阻力等要求的緣故。

有時也以汽車在一定坡道上必須達到的車速來表明汽車的爬坡能力。

越野汽車的行駛條件比較苛刻，因而爬坡能力是一個很重要的指標，它的最大爬坡度可達60%即31°左右。

動力性能試驗

汽車的動力性試驗主要包括三部分：最高車速試驗、加速試驗、爬坡試驗。其中加速試驗分為起步加速試驗和超車加速試驗；爬坡試驗有爬陡坡試驗和長坡路試驗。

最高車速試驗

JIS和TRIAS規定，在長度為2.2km以上的鋪裝路上，先經過1km以內的輔助行駛，然後在200m測定區間，按每100m進行時間測定。在開始的100m區間和總的200m區間的平均速度中，取最大值。

值得注意的是：

（1）最高車速試驗不是求瞬時值，而是求可在一段距離連續行駛的最高車速，測定時的路面應該平坦而且足夠長；

最高車速試驗受空氣阻力的影響很大，試驗時按照順風和逆風兩個方向行駛測定，求平均值。但是這樣做依然不能完全消除風的影響，因此，應該避免大風時做試驗。

加速試驗

加速試驗是為求得加速能力而進行的試驗，一般在平坦的乾燥鋪裝路面上測定從加速起點開始的時間、車速和距離等以求得加速能力。根據試車環境的實際使用條件決定加速開始和結束條件，大體可分為以下兩種。

速度法：用車速給出加速開始及結束條件的方法。

距離法：加速開始條件是車速，但以行駛距離給出結束條件的方法。

加速形式按照JIS規定，一般分為起步加速和超車加速。

（1）起步加速試驗

從停車狀態使油門全開進行起步加速。世界上廣泛使用的試驗條件是測量距離400m到達時間（通稱0—4加速）。JIS和TRIAS（新型汽車試驗方法）也採用距離法，規定測量距離200m和400m的到達時間。其試驗結果如下圖中a線所示。FIA（國際汽車聯盟）規定的公認記錄距離分別為1/4 mile、500m、1000m。從實用性方面看，歐洲有的高速公路無車速限制，很早就以1000m為測定區間測定過相關的數據。另外，還經常使用測量到達到規定車速的到達時間的方法。一般從啟動開始至60 km/h、80 km/h、100 km/h、120km/h等。車速每提高20 km/h進行一次時間測量，其試驗結果如下圖中b線所示。

圖1 加速試驗曲線圖

起步時的操縱方法一般是以最快加速的方法進行試驗，MT車是在發動機無負荷且在最高轉速附近的高速空轉的狀態下，使離合器緊急接合的同時，節氣門全部打開快速啟動。中途的換擋均是在發動機接近最高允許轉速時進行，而AT車通常是在解除腳制動的同時，使節氣門全部打開啟動。

另外，為了評價啟動回響，大多測定5 m到達時間和加速度。

（2）超車加速試驗

超車加速試驗一般採用速度法。就是說，從某一定速度行駛狀態，立即使節氣門全開加速，測定達到規定車速時所需要的時間。在加速過程不進行人為的變速操作。IS中規定，初始速度為將最低穩定車速向上調整為10 km/h的倍數，開始加速後，連續測量車速每增加10 km/h所需要的時間。其結果如上圖中c線所示。

其他試驗方法還有兩車前後等速行駛，前車保持速度不變而後車節氣門全開加速超過前車，求出從加速開始至超車完畢所用時間及距離。

爬坡試驗

爬坡試驗為評價在各種坡度的坡路上起步和爬坡能力而進行的試驗。一般有爬陡坡和爬長坡路兩種試驗。

（1）爬陡坡試驗

陡坡一般指角度大於10%的坡。試驗一般有兩種：一種是從坡下平坦路處起步後向上爬坡；另一種是在坡路中途緊急停車之後再起步加速，從而試驗起步的難易程度和加速能力。

JIS所規定的方式是上述2種方法中的前一種。這種方法是測定通過5m助駛路後通過20m等角度坡路所需的時間。使用的擋位為最低擋，在加速過程不進行變速操作。如果爬坡能力有富餘，則可爬更陡的坡路，或增加裝載量進行試驗；相反，如果爬坡能不足，可選擇較緩坡路或減少裝載量，求出爬坡能力的極限。

由於驅動力受到大氣環境的影響，所以也要進行惡劣大氣環境下的條件評價。例如：如果海拔較高，發動機的容積效率就會下降。造成轉矩降低，所以有時也進行高原試驗。另外，因為夏季空調負荷大．所以也要施加相當於空調負荷的爬坡試驗。

另外，爬坡能力並非只取決於車輛的驅動力，有時也根據輪胎與路面之間的摩擦係數μ決定其最大極限，因此，還要進行冰雪路面等低摩擦係數下的爬坡試驗。而且，近幾年來為了試驗不斷增加的各種形式的4輪驅動車及裝有限制各車輪間的差動裝置的汽車的爬坡性能試驗項目，也考慮了各車輪在不同摩擦係數路面上的試驗條件。

（2）長坡路試驗

一般在坡度小於10%（5.7°）的長坡路進行行駛能力試驗。JIS規定了用最短時間爬包括約12%（7°）坡度全長為10km的良好坡路，測定爬坡所需時間的辦法。

長坡路試驗不僅測試動力性能，同時測試行駛時的發動機冷卻水溫度，各種潤滑油溫度及其各部分溫度並進行整體的實用性評價。