汽车的动力性.docx

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汽车的动力性

项目八汽车的动力性

学习目标：

重点掌握汽车的动力性指标，熟练分析汽车的受力情况，深入理解汽车的行驶方程式，并熟练运用汽车的力平衡图和功率平衡图分析汽车的动力性指标。

任务一汽车的动力性指标

汽车的动力性是指汽车在良好的路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。

汽车运输效率的高低主要取决于汽车的动力性。

动力性好，汽车就会具有较高的行驶速度、较好的加速能力和上坡能力。

提高汽车的平均行驶速度，就会提高汽车的运输效率。

所以，动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。

汽车的动力性主要由汽车的最高车速、汽车的加速时间和汽车的最大爬坡度。

一、汽车的最高车速

汽车的最高车速是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度，用Uamax表示，单位为km/h。

二、汽车的加速时间

汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响，汽车的加速时间用t表示，单位为s。

常用原地起步加速时间和超车加速时间来表示汽车的加速能力。

原地起步加速时间是指汽车由低档起步，并以最大的加速强度逐步换至最高档后达到某一预定距离或车速所需要的时间。

一般用汽车原地起步行驶，0-402.5m（0-1/4mile）或0-400m这段距离所需的时间来表明加速能力；也有用汽车原地起步行驶从0-96.6km/h（0-60mile）或0-100km/h所需的时间来表明加速能力。

超车加速性能是指汽车用最高档或次高档从某一中间车速全力加速到某一高速所需的时间。

所以，超车加速能力强，并行行驶时间短，行驶就安全。

超车加速能力较多的是采用最高档或次高档由30km/h或40km/h车速全力加速到某一高速所需的时间。

常用40～60km/h、40～80km/h、40～100km/h加速所需的时间来表示。

三、汽车最大爬坡度

汽车的上坡能力是用满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上行驶的最大爬坡度表示的。

爬坡度可用角度α表示；也常用每100m水平距离内坡道的升高h与100m之比值i来表示，即

i=h/100×100%=tanα

最大爬坡度（用αmax和imax表示）是指汽车I档行驶时的最大爬坡度。

最大爬坡度要求达到60%即31o或更高。

货车一般imax在30%即16.7o左右。

轿车主要行驶在良好路面上，车速高，加速快，对它是爬坡能力要求不高。

为维持道路上各种车辆能畅通行驶，要求各种车辆在常风的坡道上，它们的动力性相差不能太悬殊。

例如要求汽车在3%坡道上能以60km/h的车速行驶。

控制这个指标可以使各种车辆在通常条件下的爬坡能力接近，有利于交通的畅通。

任务二汽车的驱动力

为了确定汽车的动力性，我们需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力。

一、汽车的驱动力

发动机输出的转矩经传动系传到驱动轮上，作用于驱动轮上的转矩Tt，使车轮对路面产生一圆周外力。

此外力称为汽车的驱动力，单位为N。

Ft=Tr/r

Ft──驱动力（N）；

Tt──作用于驱动轮的转矩

r──车轮半径

作用于驱动轮上的转矩Tt是由发动机产生并经传动系传至驱动轮上的。

Tt=TtqigioηT

Ttq──发动机转矩

ig──变速器的传动比；

io──主减速器的传动比；

ηt──传动系的机械效率。

驱动力Ft为

Ft=Ttqigioηt/r

二、汽车驱动力的影响因素

（一）发动机的转速特性

图为一汽油发动机的外特性曲线。

Nmin为发动机的最小稳定，发动机输出的功率和转矩随着增加。

发动转速为ntq时，发动机转矩最大，发动机再增加转速，转矩Ttq有所下降，但功率继续增加。

发动机转速np时，功率最大，为继续增加转速时，功率下降。

允许的发动机最高转速为nmax。

发动机功率与转矩有如下关系

Pe=Ttqn/9550

Pe──功率

Ttq──转矩

n──转速

是汽车发动外特性及部分负荷特性的功率与转矩曲线。

带上全部附件设备测得的发动机外特性曲线称为使用外特性曲线。

使用外特性曲线的功率一般小于外特性的功率。

（二）传动系的机械效率

发动机所输出的功率在经传动系传至驱动轮的过程中，有部分功率消耗于克服传动系各机构中的阻力。

传动系的机械效率为

ηt=（Pe-Pt）/Pe=1-（Pt/Pe）

Pe──发动机所发出的功率；

Pt──传动系中损失的功率。

传动系功率损失分为机械损失和液力损失两类。

传动系机械损失是齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。

机械损失与啮合齿轮的对数、传递的转矩等因素有关。

液力损失是指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。

液力损失与润滑油的品质、温度、箱体内的油面高度以及齿轮等旋转零件的转速有关。

传动系的效率是在专门试验台上测得的。

表12-1为传动系各部件的传动效率，可用来估算汽车的传动效率。

采用有级机械变速器传动系的轿力，其传动效率可取为0.9～0.92；货车、客车可取0.82～0.85；越野汽车可取为0.80～0.85。

（三）车轮的半径

现代汽车多采用弹性车轮。

车轮处于无载荷状态时的半径称为自由半径r0。

汽车静止时，弹性车轮在静载荷的作用下，将产生变形。

车轮承受法向载荷，轮胎产生径向变形，其半径──车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离称为静力半径rs。

静力半径小于自由半径。

车轮的静力半径与法向载荷及胎内气压等有关。

汽车运动时，滚动着的车轮除承受法向载荷外，尚有转矩，则弹性轮胎除有径向变形外，还有切向变形。

此时的车轮称为滚动半径rr。

滚动半径与作用在其上的转矩、法向载荷以及胎内气压等有关。

滚动半径以车轮转动圈数与车轮实际滚动距离之间的关系来换算rr=s/2πn

n──车轮转动的圈数

s──在转动n圈时车轮滚动的距离。

滚动半径由试验测得，也可以用下式作近似的估算。

滚动半径为：

rr=s/2πn

s——在转动n圈时车轮滚动的距离。

滚动半径由试验测得，也可以用下式作挖的估算，滚动半径为：

rr=Fd/2π

d——轮胎的自由直径

F——计算常数，子午线轮胎F=3.05，斜交轮胎F=2.99

静力半径rs用一无所获动力学分析，滚动半径rr用于运动学分析，但在一般分析中常不计其差别，统称为车轮半径r，即认为：

R=≈rr≈r

（四）传动系传动比

传动系传动比由变速器传动比和主减速器传动比等组成。

汽车行驶速度与变速器档位及发动机转速的关系为

ua=0.377rn/igio

变速器各档传动比的分配，由汽车性能、燃油消耗和最高车速等综合因素考虑决定。

近年来，为获得较大的驱动效率，普遍采用5档变速器。

为获得较好的加速性能，2-4档的传动比比较接近。

为降低燃油消耗和减少噪声，也有采用超速5档的。

三、汽车的驱动力图

一般用驱动力与车速之间的函数关系曲线来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。

根据汽车发动机的外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、车轮半径等参数，求出各个档位的发动机相应转速的驱动力值Ft。

同时，根据发动机转速与汽车行驶速度之间的转换关系求出汽车行驶速度ua。

根据所求得各个档位的Ft和ua，即可得到Ft—ua曲线。

任务三汽车的行驶阻力

汽车运动时需要克服运动中所遇到的各种阻力。

汽车的行驶阻力为

ΣF=Ff+Fw+Fj+Fi

在上述各种阻力中，滚动阻力和空气阻力在任何行驶条件下都是在任何行驶条件下都是存在的。

一、滚动阻力

车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生相互作用力，轮胎和支承路面发生相应的变形。

由于轮胎和支承面的相对刚度不同，它们的变形特点也不同。

当弹性轮胎在混凝土路、沥青路等硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的。

这时，轮胎由于有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时，损耗了一部分能量。

图为轮胎在硬路面上受径向载荷时的变形曲线。

图中OCA为加载变形曲线，面积OCABO为加载过程中对轮胎作的功。

ADE为卸载变形曲线，面积ADEBA为卸载过程中轮胎恢复变形时放出的能量。

两面积之差OCADEO就是加载与卸载过程中由于轮胎变形而引起的能量损失。

这部分能量消耗在轮胎各组成部分相互间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦，最后转化为热能而散失在大气中。

这种损失称为弹性物质的迟滞损失。

当车轮静止时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的，合力通过车轮中心；当车轮滚动时，在法线n-n’前后相对应点d和d’变形相同，但由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部d点的地面法向反作用力就会大于处于恢复过程的后部d’点折地面法向反作用力。

我们取同一变形δ（图示），压缩时的受力为CF，恢复时受力为DF，而CF大于DF。

这样，就使地面法向反作用力的分布，前后并不对称，而使它们的合力Fz相对于n－n’的法线向前移了一个距离a，这个距离随弹性迟滞损失的增大而变大。

合力Fz与法向载荷W大小相等，方向相反。

由于Fz的作用点前称了一个距离a，而形成一个滚动阻力偶矩Tf=Fza,阻碍车轮滚动。

如果将法向反作用力Fz平移至通过车轮中心，则要使从动轮等使从动分界线等速滚动，必须在车轮中心，则要使从动轮等速滚动，必须在车轮中心加一推力Fp1，

Fp1=Tf

Fp1=Tf/r=Fz（a/r）=W（a/r）

现令f=a/r,Fp1=Wf,f称为滚动阻力系数

f=Fp1/W

由此可见，滚动阻力系数是车轮在一定条件下滚动时所需要的推力与车轮载荷之比，也就是单位汽车重力所需要的推力。

滚动阻力等于滚动阻力系数与车轮载荷的乘积

Ff=Tf/r=Wf

是驱动轮在硬路面上等速滚动时的受力图。

图中Fx2这驱动力矩Ti所引起的道路对车轮的切向反作用力。

Fp2为驱动轴作用于车轮的水平力。

Fx2r=Tt－Tf

Fx2=（Tt/r）－Tf/r=Ft-Ff

由此可以得出，作用在驱动轮上的地面切向反作用力Fx2是驱动汽车行驶的作用力，其数值为驱动力Ft与滚动阻力Ff之差。

综上所述，轮胎弹性迟滞损失是以车轮滚动阻力偶矩形式出现的一种行驶阻力。

弹性轮胎在泥地、土路、雪道等软路面上滚动时，软路面不会复原而形成车辙。

车辙的形成所消耗的能量，其数值远大于轮胎的弹性迟滞损失。

车轮滚动的能量损失由三部分组成，轮胎变形和路面变形的能量损失以及轮胎与支承面间的摩擦损失。

在汽车工程中，常不分别对上述这三种损失进行计算，而以滚动阻力系数f来概述此三种损失的总效应。

滚动阻力系数是概括轮变形、道路变形以及接触面间的摩擦等损失的系数，滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。

1．轮胎的结构、材料和气压对滚动阻力系数有很大的影响。

在保证轮胎具有足够的强度和使用寿命的条件下，采用较少的帘布层、较薄的胎体以及采用较好的轮胎村料均可减少轮胎滚动时的迟滞损失，减小滚动阻力系数。

子午线轮胎的滚动阻力系数较低。

在软路面上行驶的汽车，采用大直径宽轮缘的轮胎，其与路面的接触面积增加，减小路面变形，因而可得较小的滚动阻力系数。

2．轮胎的充气压力对滚动阻力系数数值影响很大。

在硬路上行驶的现代汽车，轮胎气压降低，轮胎在滚动过程中的变形加大，迟滞损失增加，因而低压轮较高压轮胎有较高的滚动阻力系数。

在软路面上行驶的汽车，降低轮胎气压可增大轮胎与地面的接触面积，降低轮胎对地面的单位压力，减小土壤变形，轮辙深度变浅。

因而由于土壤变形而引起的滚动阻力减小，滚动阻力系数较小。

但过多的降低轮胎气压，致使轮胎变形过大，亦可导致滚动阻力系数增加。

故在软路面上行驶的轮胎，对于一定的使用条件有一最佳轮胎气压值。

3．行驶车速对滚动阻力系数有很大影响。

行驶速度较低时，滚动阻力系数无显著变化。

但在高速行驶时，由于轮胎质量的惯性影响，迟滞损失随变形速度的提高而加大，滚动阻力系数迅速增长。

当车速达到某一临界车速时，轮胎会发生驻波现象，轮胎来不及恢复原形而使轮胎周缘不再是圆形而呈明显的波浪形。

不但滚动阻力系数显著增加，轮胎的温度也很快增加到100℃以上，胎面与轮胎帘布层脱落，会出现爆胎现象，这是非常危险的。

4．滚动阻力系数与径向载荷有一定关系，载荷增加使轮胎变形增加，加大迟滞损失，因而滚动阻力系数也增加，但影响很小。

对滚动阻力系数影响最大的是路面的类型、表面状态和力学物理性质等。

滚动阻力系数由试验确定。

表12-3所列

轿车轮胎的滚动阻力系数可用下式来估算

f=fo（1+u2a/19940）

货车轮胎胎压高，滚动阻力系数可用下式来估算

f=0.0076+0.000056ua

二、空气阻力

汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。

空气阻力分为摩擦阻力与压力阻力两部分。

摩擦阻力是由于空气的粘性在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向上的分力。

压力阻力是作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。

压力阻力分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力等四部分。

形状阻力是由汽车形状引起的阻力，与车身主体形状有关；干扰阻力是车身表面上一些如把手、后视镜等突起物而引起的阻力；内循环阻力为发动机冷却系统以及车身通风等所需要的空气在车体内部流动时形成的阻力；诱导阻力是汽车行驶时的空气升力在行驶方向上的分力。

在一般轿车中，形状阻力占58%，干扰阻力为14%，内循环阻力占12%，诱导阻力占7%，摩擦阻力占9%。

空气阻力Fw为

Fw=1/2CdAρu2r

无风时，ur=汽车行驶速度－风速；逆风时，ur=汽车行驶速度+风速。

如果汽车与空气的相对速度单位以km/h计，则空气阻力为

Fw=CdAu2r/21.15

空气阻力与汽车相对速度的平方成正比，相对速度越高，空气阻力越大。

空气阻力与Cd及A值成正比。

A值受到汽车乘坐使用空间的限制不易进一步减少，所以降低空气阻力系数Cd值是降低空气阻力的主要手段。

Cd值将进一步减小至0.25～0.4。

空气阻力系数Cd值可由道路试验、风洞试验等方法求得。

迎风面积A系汽车在其纵轴的垂直平面上投影的面积，这面积可直接在投影面上测得。

三、坡度阻力

当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力称为汽车坡度阻力Fi，即

Fi=Gsinα

道路坡度是以坡度与底长之比来表示的，即

i=h/s=tanα

根据我国的公路路线的设计规范，一般道路的坡度均较小，此时

sinα≈tanα=i

Fi=Gsinα≈Gtanα=Gi

由于坡度阻力与滚动阻力都是道路有关的阻力，而且都和汽车重力成正比，这两种阻力合作在一起考虑，称为道路阻力，用Fψ表示，即

Fψ=Ff+Fi=fGcosα+Gsinα

当α不大时，cosα≈1,sinα≈i,则

Fψ=Gf+Gf=G（f+i）

现设f+i=ψ，ψ称为道路阻力系数，则

Fψ=GΨ

四、加速阻力

汽车加速行驶时，需要克服汽车质量加速运动时的惯性力，这就是加速阻力Fi。

。

汽车的质量包括平移质量和旋转质量两部分，加速时平移质量产生惯性力，旋转质量产生惯性力偶矩。

为了计算方便，用系数δ作为计入旋转质量惯性力偶矩后的汽车旋转质量换算系数。

Fj=δm（du/dt）

第四节汽车的动力方程

汽车行驶时，作用于汽车的外力有驱动力和行驶阻力，它们互相平衡，得到汽车的行驶方程式

Ft=ΣF

驱动力Ft=（Ttqigioηt）/r

各种阻力ΣF=Ff+Fw+Fi+Fj=Gf+（CdA/21.15）u2r+Go+δm（du/dt）

（Ttqigioηt）/r=Gf+（CdA/21.15）u2r+Gi+δm（du/dt）

任务四汽车行驶的驱动──附着条件

一、汽车行驶的驱动──附着条件

汽车行驶动力方程为

Ft=Ff+Fw+Fi+δm（du/dt）

δm（du/dt）=Ft-（Ff+Fw+Fi）

由此得知，行驶中的汽车当驱动力等于滚动阻力、坡度阻力和空气阻力之和时，汽车等速行驶；当驱动力大于滚动阻力、坡度阻力与空气阻力之和后，汽车才能起步和加速行驶；如驱动力小于滚动阻力、坡度阻力与空气阻力之和，则汽车无法起步，行驶中的汽车将减速直至停车。

汽车行驶的第一个条件为

Ft≥Ff+Fw+Fi

这就是汽车的驱动条件，是汽车行驶的必要条件。

为了满足汽车的驱动条件，我们可以采用增加发动机转矩、加大传动比等办法来增大汽车驱动力。

但是增大驱动力有时会使驱动轮与路面发生滑转现象。

这种现象表时，汽车行驶除满足驱动条件外，还要满足轮胎与地面的附着条件。

地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力Fφ。

附着力与驱动轮法向反作用力Fz成正比，即

Fxmax=Fφ=Fzφ

φ称为附着系数，附着系数由路面和轮胎的情况决定。

地面切向反作用力不能大于附着力，否则会发生驱动轮滑转现象。

即

Ft≤FzφΦ

Fzφ──作用于所有驱动轮上的地面法向反作用力。

对于前轮驱动的汽车，Fzφ=Fz1；对于后轮驱动的汽车，Fzφ=Fz2；对于全轮驱动的汽车，Fzφ=Fz1+Fz2。

这是汽车行驶的第二个条件──附着条件，是汽车行驶的充分条件。

汽车行驶的必要与充分条件为

Ff+Fw+Fi≤Ft≤Fzφ

这称为汽车行驶的驱动──附着条件。

二、汽车的附着力

汽车的附着力决定于附着系数以及地面作用于驱动轮的法向反作用力。

（一）附着系数

附着系数主要取决于路面的种类和表面状况，还和轮胎结构、胎面花纹以及使用条件等有关，行驶车速对附着系数也有影响。

硬路面有较好的附着能力。

当路面覆盖有尘土时，附着系数则降低。

潮湿的路面轮胎与路面间的液体起着润滑剂的作用，附着性能显著下降。

软路面上土壤变形较轮胎变形为大，这时附着系数的数值不仅取决于轮胎与土壤间的摩擦，同时取决于土壤剪强度，土壤的抗剪强度与土壤的粒度、湿度等有关。

轮胎的结构及材料对附着系数的影响也很显著。

细而浅花纹的轮胎在硬路面上有较好的附着能力；而在软土壤上，具有宽而深花纹的轮胎则可得较大的附着系数。

合成橡胶轮胎较天然橡胶轮胎有较高的附着系数。

低气压、宽断面和子午线轮胎，其轮胎与地面的接触面积较大，附着系数要较一般轮胎为高。

轮胎的磨损会影响附着能力，随着胎面花纹深度的减小，其附着系数将有显著下降。

汽车行驶速度对附着系数也有显著影响到。

在硬路上增加行驶速度，由于胎面橡胶还来不及与路面微观凹凸构造完全啮合，附着系数有所降低。

在潮湿路面上提高行驶速度时，轮胎不易将液体挤出，附着系数有显著的降低，在软土壤上行驶，易破坏土壤的结构，提高行驶速度对附着系数产生极不利的影响。

（二）驱动轮的法向反作用力

汽车加速上坡时的受力图如图所示。

因为一般道路的坡度不大，所以cosα≈1；良好路面的f值较小，可以认为b－fr≈b，a＋fr≈a；ΣTj的数值也较小，可忽略不计；并取hw≈hg。

当汽车利用其极限附着能力以高速、高加速度通过大坡度行驶时，动载荷的绝对值也达到其最大值。

此时，汽车的附着力与各阻力有如下近似的关系为

Fφ=Gsinα+m（du/dt）+Fw+Ff

故得

Fz1=G（b/L）－（hg/L）（Fφ－Ff）

Fz2=G（a/L）+hg/L（Fφ－Ff）

对后轴驱动汽车来说，其附着力Fφ2为

Fφ2=φFz2

Fφ2=φG（a－fhg）/（L－φhg）

同理，对前轴驱动汽车来说，其附着力Fφ1为

Fφ1=φG（b＋fhg）/（L＋φhg）

对四轮驱动汽车来说，其附着力Fφ4为

Fφ4=（Fz1+Fz2）φ=Gφcosα≈Gφ

由此可见，在同样附着系数的路面上，不同驱动方式的汽车具有不同的汽车附着力。

只有全轮驱动汽车才可能充分利用整部汽车的重力来产生汽车附着力。

汽车附着力与全轮驱动汽车附着力之比Fφ/Fφ4×100%，称为附着利用率。

后轮驱动汽车的附着利用率为

Fφ2/Fφ4=（a－fhg）/（L－φhg）×100%

前轮驱动汽车的附着利用率为

Fφ1/Fφ4=（b＋fhg）/（L＋φhg）×100%

假设a=b=0.5L,质心高度hg=0.35L,f=0.015来计算不同驱动方式的附着利用率。

由图可看出，前轮驱动汽车的附着利用率不如后轮驱动汽车。

为了提高前轮驱汽车的附着租用，前轮驱动轿车的质心都布置得偏前，前轮驱动轿车的前轴静载荷平均达到60%左右。

任务五汽车的驱动力──行驶阻力平衡图与动力特性图

一、驱动力──行驶阻力平衡图

汽车的行驶方程为

Ft=Ff+Fi+Fw+Fj

汽车动力方程表明了汽车行驶时驱动力和外界阻力之间相互关系。

当发动机的转速特性、变速器的传动比、主减速比、传动效率、车轮半径、空气阻力系数、汽车迎风面积以及汽车质量等确定后，可以利用动力方程分析汽车的行驶能力，即可以确定汽车在节流阀全开时可能达到的最高车速、加速能力和爬坡能力。

图为一具四档变速器汽车的驱动力──行驶阻力平衡图。

1．最高车速：

FtⅣ曲线与（Ff+Fw）曲线的交点便可得到汽车以最高档行驶时的最高车速Uamax。

即Fj=0,Fi=0时。

当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力。

这样，汽车就可以利用剩下来的驱动力加速或爬坡。

当需要在较低速度Uan等速行驶时，驾驶员可以关小节流阀开度。

2．加速时间

由汽车行驶动力方程得

设Fi=0

由运动学可知

dt=1/a（du）

加速时间可用积分计算或用图解积分法求出。

用图解积分法时，将aj－Ua由线转画成（1/a）－ua曲线，曲线下两个速度区间的面积就是通过此速度区间的加速时间。

3．爬坡能力

du/dt=0。

所以

Fi=Ft－（Ff+Fw）

Gsinα=Ft－（Ff+Fw）

α=arcsin［Ft－（Ff+Fw）］/G

直接档最大爬坡度iomax为

iomax=tanα≈sinα＝［Ft－（Ff+Fw）］/G

二、动力特性图

汽车行驶动力方程为

Ft=Ff+Fi+Fw+Fj

Ft=Gf+Gi+Fw+δm（du/dt）

两边除以汽车重力得

Ft－Fw/G=f+i+（δ/g）（du/dt）

Ft－Fw/G=φ+（δ/g）（du/dt）

现设D=Ft－Fw/G，D称为汽车的动力因数，则

D=φ+（δ/g）（du/dt）

汽车各档时的动力因数与车速的关系曲线图称为动力特性图。

1．最高车速

i=0,du/dt=0：

f－Ua曲线与直接档D－ua曲线的交点相对应的车速就是汽车的最高车速。

2．爬坡能力

du/dt=0，所以

D=φ=f+i

i=D－f

所以曲线之间的距离表示了汽车的上坡能力。

但是Ⅰ档时，由于坡度较大，计算误差较大，不能用此方法。

3．加速能力

i=0，所以

du/dt=g/δ（D－f）

以此来求得加速度，然后再计算加速时间。

任务六汽车的功率平衡

汽车行驶时,驱动力和行驶力互相平衡，汽车发动机功率和汽车行驶的阻力功率也是平衡的。

在汽车行驶的每一时刻，发动机发出的功率始终等于机械传动损失与全部运动阻力所消耗的功率。

Pe=1/ηt（Pf+Pw+Pi+Pj）

这就是汽车功率平衡方程式。

滚动阻力功率Pf

坡度阻力功率Pi

空气阻力功率Pw

加速阻力功率Pj

汽车功率平衡方程式可用图解法表示。

以纵坐标表示功率，横坐标表示车速。

这样就可以得到汽车功率平衡图。