浅析影响汽车动力性的因素

孟凡环

【摘 要】汽车的动力性是汽车使用性能中最基本也是最重要的性能之一，更是人们购车用车时最关注的点，深入研究汽车的动力性，无论是对于生产企业，还是对于普通消费者都是至关重要的。因此本文从发动机特性、传动系参数、汽车质量和使用等方面入手，全面分析并论述了影响汽车发动机动力性的各个因素，希望能对大家一些借鉴意义。

【关键词】发动机参数；传动系参数；汽车质量；汽车结构参数

汽车的动力性是其最基本而又最重要的性能，是实现汽车其他五大性能的前提。汽车的动力性是指汽车在水平良好的路面上直线行驶时在发动机提供外力作用下，汽车以最大可能平均行驶速度运送货物或乘客的能力。其评价指标有三个：汽车最高时速，汽车加速时间，汽车的爬坡能力，因此分析影响汽车动力性的因素，就要研究哪些因素会影响汽车的上述三个指标，进而得出相应的结论。

1 发动机参数的影响

众所周知，发动机是汽车的动力来源，发动机把它的转矩通过传动系传到驱动轮上，进而实现了驱动轮的转动，实现了汽车运动状态的变化，因此发动机的最大功率、最大转矩对汽车动力性影响很大。

1.1 汽车发动机功率对汽车动力性的影响

汽车配的备发动机的功率越大，则汽车的动力性越好，这就是我们平时所说的排量越大汽车的劲儿越大，但功率并不是越大越好，它也有限制，必须合理配备才能达到最佳的使用效果，一则，发动机功率过大，会导致发动机尺寸，质量，制造成本的增加，特别是燃油经济性也会随之下降，另一方面，汽车驱动力的提高也受到附着力的限制，也不是可以无限制的增大的，因此我们经常用汽车的比功率来评价汽车的动力性能。比功率是指发动机最大功率Pemax与汽车总质量m之比，也称功率利用系数，是选择发动机功率的重要依据之一。

1.2 汽车发动机的转矩特性对汽车动力性的影响

我们知道扭矩和功率、转速存在这样的关系：T = 9550 P / n在功率一定的情况下，速度越大，转矩就越小，因此要找到一个恰当的结合点，使得发动机的转矩实现最佳效果。高速发动机，其转矩变化较小，通过选择合适的传动系，实现转矩随转速增加而下降缓慢。从而保证汽车在任一档位均有良好的加速性。这一点对于高速汽车尤其重要，进而保证了其良好的超车性能。

2 传动系参数对汽车动力性的影响

传动系对汽车动力性的影响取决于主减速器传动比、变速器档数与传动比等。

2.1 主减速器传动比

汽车发动机一经确定，其动力性可随主减速器传动比的变化而变化。变速器处于直接档位是，主减速器传动比将直接影响汽车的动力性，主减速器设计得当的话，汽车达到最高行驶时速时消耗的阻力功率和发动机的最大功率持平，也就是发动机的功率得到最有效的发挥，随着主减速器传动比设计增加，汽车的后备功率增大，动力性有所加强，即车辆的爬坡能力提高。

对于一般用途的汽车，为了保证其有足够的后备功率，在选择时，应使阻力功率曲线与发动机功率曲线交点所决定的最大速度高于最大功率时的速度，交点处的最大速度与最大功率时的速度的比值应为1.1～1.25，但此时燃油经济性稍差。

2.2 变速器参数

为了扩大发动机的转矩变化范围，克服发动机特性曲线上的缺陷，汽车必须在传动系中采用变速器，以改善汽车的动力性。变速器档位数及各档位的传动比影响着汽车的动力性。

1）变速器的档位数对汽车动力性的影响。变速器档位数越多，使发动机在最大功率工况下工作的可能性就越高，但是如果档位过多又会使结构复杂，操作困难，因此，有级变速的实际档位数仍应有所保留，一般采用三至五个档位变速器。

2）变速器传动比分配对汽车动力性的影响。分配得当，能使发动机经常在接近发动机最大功率范围内运转，从而增加了汽车的后备功率，提高了汽車的加速能力和上坡能力。如果各档位传动比分配不当，还会导致换档困难，影响汽车的动力性。

3 汽车结构的影响

3.1 汽车的外形尺寸

汽车的外形、尺寸直接决定着空气阻力系数CD和迎风面积。而且最高最低会相差到差到2.5倍，因此改善汽车外形，缩减汽车的有关尺寸，能使汽车的动力性得到明显改善，具体方法有：发动机盖尽量下倾，尽量减少灯，后视镜、门把手等的凸起，面与面的交界处尽量为圆柱形，挡风玻璃应尽可能的平躺，汽车底部的所有零件尽量平整，最好有平滑的盖板等。

3.2 汽车的总质量

汽车的总质量对汽车的动力性有很大影响。在所有的行驶阻力中，除了空气阻力之外，都与汽车总质量有关。在其他条件相同的情况下，汽车总质量越大，汽车动力性就会越低。因此减轻汽车自重，是改善汽车的动力性良策。减轻汽车总质量的主要措施是：增加铝合金与复合材料等轻型材料在汽车上应用，改善汽车各总成及零件的结构，在满足强度的条件下，尽可能减小结构尺寸；采用承载式车身、前轮驱动，提高轮胎的可靠性。

3.3 轮胎的尺寸与结构

轮胎尺寸与结构，直接影响汽车的驱动力和驱动力的发挥。而且轮胎结构对滚动阻力的大小有很大的影响，如果选择合理准确，不仅可以提高汽车的动力性，同时也会降低汽车油耗。轮胎花纹对附着力和滚动阻力有着较大的影响，选择轮胎花纹时，应考虑行驶的具体环境条件。实践证明，子午线轮胎的综合性能比斜交线轮胎要好，其滚动阻力系数比斜交线轮胎低20%～30%。

4 底盘技术状况的影响

底盘技术状况直接影响汽车动力的传动效率和行驶阻力。

（1）传动系的功率消耗约为传递功率的10～15%，如果传动系机件技术状况不良，在行驶中出现离合器打滑、分离不彻底，变速器自动脱档，传动轴发响、抖动等故障，这都会消耗能量，使汽车的动力性降低。在汽车使用过程中应定期对传动系各总成、部件进行保养、维护，从而保证其正常工作。

（2）行驶系中轮辋轴承的松紧度对驱动力的传递和行驶阻力也有很大的影响。轮辋轴承调整过紧，增加车轮旋转阻力和摩擦损失；调整过松，车轮行驶时会出现摆动，使的车轮滚动阻力增加，同时也会使制动鼓容易与制动蹄片相碰擦，增大旋转阻力。

（3）车轮定位状况对车轮的行驶阻力有显著的影响。轮胎气压过低，会导致轮胎形变增大，从而增加轮胎的滚动阻力。前、后桥与车架的相互位置若安装不正确，会导致汽车在行驶中不能维持直线行驶而跑偏，使得行驶阻力增加。制动器的调整必须保证其工作可靠，否则制动会发生咬会，进而损耗功率。

此外，驾驶者的合理使用和正确维护，以及熟练正确的驾驶技术，都会影响汽车动力性的充分发挥乃至使用寿命的长短。

【参考文献】

[1]韦竞秋.汽车工程应用力学[M].汽车的动力性，2013，（2）：65-98.

[2]谭颖，周广侠.汽车实习指导驾驶员， 2011，（5）：127-131.

[3]鲁直雄 汽车运用工程，2015.3.endprint