气动力对汽车动力性的影响

在“汽车动力性”这一部分中已讲述过，汽车动力性的主要评价指标是汽车的最高速度、加速度时间和最大爬坡度。

1.气动力对最高车速的影响

汽车最高速度是指使用变速器直接档（或超速档）在良好的水平路面上所能达到的最高速度。这时不可能再加速，也不存在爬坡阻力，故牵引力（F_t）全部用于克服气动阻力（F_w）和滚动阻力（F_f）。即满足下式

当汽车具有最大牵引力（F_tmax）时，假设汽车前后车轮滚动阻力相同、汽车的重力和气动升力均匀地分布在四个车轮上，则汽车的最高速度（u_amax）可表示为

式中 G——汽车重力（车重）；

f——滚动阻力系数；

ρ——空气密度；

A——汽车正面投影面积；

C_D——汽车气动阻力系数；

C_L——汽车气动升力系数。

可见在最大驱动力时，在一定的车重G及其他因素不变的情况下，最高车速u_amax取决于气动阻力系数C_D和气动升力系数C_L。减小气动阻力系数，可提高最高车速。但由于升力对汽车操纵稳定性有影响，所以不能简单地用增大C_L来分析对u_amax的影响。

2.气动力对加速度的影响(www.xing528.com)

汽车在行驶时，不但驱动力要与行驶阻力相平衡，而且发动机输出功率也要与行驶阻力功率相平衡。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行驶阻力所消耗的功率之和。

发动机输出功率为P_e，汽车在平直路面上行驶阻力所消耗的功率有：滚动阻力功率P_f、空气阻力功率P_w和加速阻力功率P_j，即

将汽车行驶方程式两边同乘以行驶车速u_a，并考虑气动升力F_Y的作用，上式经单位换算整理后，得出出汽车的功率平衡方程式（功率单位为kW）

汽车加速度为

式中 ——汽车后备功率，可用来加速和爬坡。

后备功率越太，汽车的加速性能就越好。气动阻力增加会导致加速能力下降，因此可以通过减小气动阻力来提高汽车加速度，但同样不宜采用增加气动升力来提高汽车加速度，因为气动升力会影响到汽车的操纵稳定性。

3.气动力对最大爬坡度的影响

当汽车达到最大爬坡度时，不会再有加速能力，即加速度为零，汽车的牵引力只用作克服滚动阻力、气动阻力和爬坡阻力，则汽车行驶方程式变为

道路坡度是以坡高与底长之比来表示，即

通常道路坡道角较小，可以认为：sinα≈tanα=i，cosα=1。由式（5-4）可得最大爬坡度：

从式（5-5）可知，最大爬坡度与气动阻力和气动升力有关，减小气动阻可以增大最大爬坡度，但也不宜采用增大气动升力来增大最大爬坡度。