五、底盘对汽车动力性和经济性的影响
(一)传动系总传动比对汽车动力性和经济性的影响
1.传动系总传动比概述
传动系总传动比等于传动系各个转动总成传动比的乘积。一般来说,如果汽车上没有配备分动器和副变速器,传动系总传动比就等于变速器的传动比乘以主减速器的传动比。
变速器的传动比根据变速器档位的不同而不同,通常用ig来表示。一档的传动比最大,二档次之,最高档的传动比最小,直接档是指变速器中转动比等于1的那个档位。大部分汽车的倒档转动比与一档传动比基本相等。
变速器一档的传动比最大,因此一档的车速最低,爬坡能力最强;最高档的传动比最小,因此最高档的车速最高,爬坡能力最差;直接档则由于其参与啮合的齿轮数目最少,传动效率最高,行车时最节省燃油。
一辆汽车的主减速器通常只有一个档位,因此,主减速器的传动比也就只是一个固定的数值,我们常用i0表示主减速器的传动比。
当变速器处于直接档时,传动系总传动比就等于主减速器的传动比i0。主减速器的传动比i0不同,汽车的后备功率也不同。如图2-2-9所示,随着i0增大,发动机功率曲线左移,汽车的后备功率增大,动力性加强,但燃油经济性较差。i0减小,发动机功率曲线右移,汽车的后备功率较小,但发动机功率利用率高,燃油经济性较好。大部分20世纪90年代轿车的后桥转动比在2.7∶1到3∶1之间。
从图2-2-9还可以看出主减速器的传动比i0不同,汽车功率平衡图上发动机功率曲线的位置就不同,与水平路面行驶阻力功率曲线的交点所确定的最高车速也就不同。当阻力功率曲线正好与发动机功率曲线交在其最大功率点上时,所得到的汽车最高车速数值最大,vmax=vp,vp为发动机最大功率时的车速。当阻力功率曲线交在其最大功率点的右方时,所得到的汽车最高车速数值小于vmax。但能得到一定的后备功率用于汽车爬坡与加速。
2.传动系总传动比对汽车动力性和经济性的影响
传动系的传动比包括变速器各档速比和主减速器比,在良好的道路上行驶选用小速比的主减速器可提高汽车的燃油经济性。但是,主减速器传动比过小,就会使最高档的动力性过低,反而会使汽车的燃油经济性变坏,因此一般设计减速器传动比都有一个范围,使得挂直接档时仍能有较大的后备功率用于加速或上小坡。
(二)传动系档位个数对汽车动力性和经济性的影响
1.传动系档位个数
当主减速器的传动比一定,且无副变速器和分动器时,传动系档数即为变速器前进档的档位个数。各种不同类型的汽车,变速器档位数的多少设置各有不同,货车变速器档位数随整车装备质量的增加而增多,总质量3.5t以下轻型货车绝大多数采用四档变速器,总质量3.5~10t的汽车80%用五档变速器。
总质量14t以上的汽车大都带有副变速器,常采用8、10、12个或更多档。越野车总质量在3.5t以下的汽车多采用四档变速器和两档分动器,3.5t以上的采用五档或六档变速器和两档分动器。现在,轿车已越来越多地采用五档变速器。
档位数的多少还影响到相邻两档之间的传动比的比值。相邻两档之间的传动比比值过大时会造成换档困难,一般认为该比值不宜大过1.7~1.8,要求高档区相邻档位之间的传动比比值要比低档区相邻档位之间的传动比比值小。因此一档传动比越大的变速器,档数量也应该越多。
2.传动系档位个数对汽车动力性和经济性的影响
变速器档位数增加时,发动机在接近最大功率工况下工作的机会增加,因此,发动机的功率利用率高,后备功率也会增大。这有利于汽车加速和上坡,提高了汽车中速行驶时的动力性和经济性。但档位数多于五档,会使变速器的结构和操纵变得非常复杂。
(三)变速器的型式对汽车动力性和经济性的影响
1.变速器的类型
众所周知,变速器型式有手动变速器和自动变速器。自动变速器由于具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者劳动强度的优点,已成为现代轿车配置的一种发展方向。装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩,驾驶者可以全神贯注地注视路面交通而不会被频繁换档所累。
汽车自动变速器常见的主要有3种型式:液力自动变速器(AT)、机械无级自动变速器CVT(如图2-3-5所示)和电控机械自动变速器(AMT)。其中,电控机械自动变速器又称手自一体式变速器。此外,近年来,一些高档汽车还使用了性能优越的DSG双离合器变速器。目前,装备自动变速器的汽车轿车普遍使用的是液力自动变速器(AT)。
图2-3-5 无级变速器(CVT)操作手柄
图2-3-6 自动变速器(AT)操作手柄
2.自动变速器的档位
一般来说,自动变速器的档位分为P、R、N、D、2、1或L等,如图2-3-6所示。其中,P档(Parking)用作停车之用,它的工作原理是利用机械装置锁紧汽车的转动部分,使汽车停车后不易被推动。在使用时应注意:车辆一定要在完全停止后,才可使用P档,要不然自动变速器的机械部分会受到损坏。另外,自动变速轿车上装置空档启动开关,使得汽车只能在“P”或“N”档才能启动发动机,以避免在其他档位上误启动时,出现使汽车突然前窜等启动冲击现象。
R档(Reverse)用作倒车之用。要使用倒档时,通常要按下变速杆上的保险按钮,才可将变速杆移至“R”档。在使用时应注意:当车辆尚未完全停稳时,绝对不可以强行挂入“R”档,否则,变速器会受到严重损坏。
N档(Neutral)为空档。当将变速杆置于“N”档上时,发动机与变速器之间的动力就被切断。车辆行驶时如需短暂停留,驾驶员可将变速杆置于此档,并拉紧驻车制动杆,右脚可移离制动踏板稍作休息。
D档(Drive)为前进档,用于在一般道路上行驶时选用。“D”档内一般包含了从1档至最高档或者从2档至最高档的全部前进档位。挂入“D”档后,行驶中的汽车会随着车速及发动机负荷的变化而自动换档。当将变速杆放置在“D”档上时,驾车者只要控制好节气门踏板的开度就可以控制车速的快慢。
2档(Second Gear)为前进档,但挂入该档位的变速器只能在1档、2档之间自动换挡,没有3档、4档、5档等其他档位。将变速杆拨放在该档位时,汽车会由1档起步,当速度增加到符合换挡条件时会自动换入2档。2档一般用作汽车在上、下坡或冰雪和泥泞路面行驶时选用。
1档(First Cear)也是前进档,但挂入该档位的变速器只能在1档内工作,不能变换到其他档位。一般在交通严重堵塞的道路条件下,或者坡度较大的斜坡道路和条件极为艰难的冰雪和泥泞的路面上使用该档位。
3.手自一体式变速器(AMT)
手自一体式变速器是通过电控系统,模拟出手动变速器的操作动作,让驾驶者可以通过换档杆选取加档或减档操作的装置。它的出现,使驾驶者可以自由选择合适的换档档位和换档时机,大大提高了驾驶乐趣。
目前市场上常见的手自一体式变速器主要有以下两种大的类型:
第一种类型的手自一体式变速器是以自动变速器(AT)为基础,在自动变速器(AT)的基础上,加装了专门用于监控手动模式下驾驶人换档动作的电子和液压控制装置,这样,即便是处于手动模式工作时,自动变速系统仍然处于自动控制状态,如保时捷、奥迪所选装的Tiptronic变速系统、宝马Steptronic变速系统及阿尔法·罗密欧选用的Q变速系统都属于这一类。
使用这类手自一体式变速器,当处于手动模式时,如果驾驶员忘记加、减档操作,系统会自动执行加、减档操作;如果驾驶员不小心实施了误操作,系统会拒绝执行(比如在车速很高时驾驶员挂入较低的档位时);起步时,系统会自动地将档位挂入1或2档;当车辆打滑时,系统会自动转到“恶性劣天气模式”,以防止车轮打滑。
第二种类型的手自一体式变速器是以手动变速器为基础,采用了普通“H”型换档方式的手动变速器和自动离合器相结合的变速系统。它与普通手动变速器的区别是,拥有电子和液压控制的离合器。而换档机构仍是和传统的普通手动变速器一样的。如雷诺的Easy System、萨博的Sensonic、菲亚特的Seicento城市自动系统以及奔驰A级车都采用了这种变速系统。
这种变速系统的离合器踏板,被微处理器ECU所控制的执行电动机驱动,根据传感器感应所得到的汽车实时的档位、车速、节气门位置,执行电动机会根据微处理器的命令,使离合器分离或接合,如图2-3-7所示。
4.CVT(无级变速器)
CVT无级系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属传动带和液压泵等基本部件,CVT的内部并没有传统变速器所具有的齿轮传动装置,如图2-3-8所示。其基本结构和原理是,将金属传动带的一端绕在主动轮组的锥形带轮上,另一端则绕在从动轮组的锥形带轮上,通过液压油缸和活塞的推力,可以使主、从动锥形带轮的轴向位置发生变化,从而改变主、从动锥形带轮外径大小。电控系统控制系统油压,以最大直径的主动锥形带轮,带动最小直径的被动锥形带轮,就可得到最高的传动比;反之,则得到最低的传动比。行车时,根据工况变化,电脑控制系统通过来自各个传感器信号的变化,随时判断控制主、从动锥形带轮的液压油缸的油压,锥形带轮传动的传动比可以连续变化,从而达到无级变速的目的。
图2-3-7 手动/自动一体式变速器操纵手柄
图2-3-8 CVT(无级变速器)
5.DSG双离合器变速器
手动变速器在换档时,都需要经过空档,因而常常出现动力传动暂时中断的现象。自动变速器换档时,需要经过液压传递,会存在响应迟缓的缺点。DSG双离合器变速器则综合了手动变速器和自动变速器的各自优点,能获得很好的变速效果。
如图2-3-9所示,DSG双离合器变速器的工作过程是这样的:湿式双离合器中的一个离合器控制单数档位齿轮的动力输入,另一个离合器控制双数档位齿轮的动力输入。这样,在变速器挂入一档工作时,二档齿轮组就已经啮合完毕,一到升换档时机,双数档位离合器就与发动机输出轴接合而换入二档,与此同时,由单数档位离合器所控制的三档齿轮组随即完成啮合,等待换档指令出现即挂入三档。
在DSG双离合器变速器换档过程中,微小的液压功耗损失和极短的换档时间使得整个换档过程达到了极高的效率,从而降低了动力损耗,提高了汽车的加速性和燃油经济性。目前,除了大众集团一些车型使用DSG双离合器变速器外,像日产超级跑车GT-R、三菱新一代EVO和宝马M系列运动轿车上都使用了双离合器变速器,可以预计,在强调高性能的高档轿车和跑车上,将会有越来越多双离合器变速器的身影出现。
6.经典变速器举例
1)奥迪Multitronic变速器。
奥迪Multitronic变速器实际上就是一种无级变速器(CVT)。我们已经知道,装用CVT无级变速器的汽车,从理论上来说,相当于汽车有无穷多个档位,因此能极大地提高汽车动力性和燃油经济性。但是CVT变速器也有其弱点,比如说,传动带容易损坏,无法承受较大的载荷等,正因如此,使得它一直以来多应用在小排量、低功率的汽车上。奥迪Multitronic变速器通过多项技术改进,将无级自动变速器(CVT)拓宽到了大排量、中高档车领域。
奥迪Multitronic变速器对传统CVT的技术改进主要体现在如下几个方面:
首先,电子控制系统中所谓的DRP动态控制程序,能够对驾驶员使用节气门踏板的方式进行自动评估,从而确定动力输出方式是偏重动力性能还是偏重经济性。如果动力输出方式偏重经济性,当车速很低时,由于此时发动机转速低并具有较小节气门开度,DRP动态控制程序会根据工作特性图,以通过减小传动比的方式,维持汽车正常行驶速度。如果动力输出方式偏重动力性,当驾驶员把节气门踩到底时,DRP动态控制程序会根据工作特性图,增大传动比,此时,既使汽车行驶速度很低,发动机也需高转速运转,以输出所需的最大功率。在其他正常驾驶工况下,DRP动态控制程序会在上述两种极限情况之间,选择变速器所需的最合适的传动比。
图2-3-9 DSG双离合器变速器
第二,Multitronic变速器采用链条传动代替了金属带传动,并对链条的结构进行了改进,它采用一种称为多片式链带的传动组件,其链条采用了层状的结构,增加了传输转矩的能力,能满足大排量汽车的传动要求。
第三,Multitronic变速器在结构上利用湿式多片式离合器取代了以前传统CVT和普通自动变速器车上的液力变矩器。湿式多片式离合器具有质量小、尺寸小、反应快、传动效率高的特点。
2)通用Hydra-Matic变速器。
通用Hydra-Matic变速器目前装备在凯迪拉克STS-V车型上,这种变速器实际上就是一种六速液力自动变速器(AT)。
通用Hydra-Matic变速器与常用液力自动变速器(AT)相比较,其先进性主要表现在如下几个方面:
(1)档位多,换档平顺性好。目前市面上常见的自动变速器,一般都采用四速行星齿轮传动机构传动比。而通用Hydra-Matic变速器则具有六速行星齿轮传动机构传动比,其行星齿轮传动机构传动比分别是一档为4.03、二档为2.36、三档为1.53、四档为1.15、五档为0.85、六档为0.67。显然,它比四速自动变速器具有更大的传动比和更小的相邻两档之间的传动比级差,因此变速时也就更加平顺。
(2)具有手自一体化功能。该变速器装备了驾驶换档控制系统(DSC),通过它,可以实现液力自动档和五速手动档之间的切换。而且,在设计上保证每个档位上都有滑行离合器,能在所有五个档位上进行发动机制动。
(3)具有自动降档功能。该变速器装备了具有性能运算降档功能的系统(PAL),该系统会在汽车连续高速行驶后,阻止变速器再行升档,保持发动机制动。如果系统发现车辆拐弯前速度下降过多,变速器可能会连降两档以避免失速。
另外,这款变速器还具有在崎岖山路上减少“档位搜索”的换档稳定功能,带有制动助力的降档监视功能、电控发动机制动,以及适应这些高动力、高扭力的新式发动机所需的新型双片式扭力变换器。
3)日产智能XTRONIC变速器。
日产智能XTRONIC变速器的最大亮点是应用了子行星齿轮技术,即除了传统的CVT通过钢带和锥形带轮变速外,再外加一套副变速系统。
子行星齿轮技术的应用最大优势是,由于副变速系统的运用,可以在维持传动范围不变的情况下,减少带轮的直径,因此减小了变速器的体积和重量。
(四)变速器型式对汽车动力性能与经济性能的影响
从理论上来说,CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速,可获得传动系与发动机工况的最佳匹配,依靠变速器无级调速来适应汽车的各种速度,使发动机长时间工作在最佳工况,因此可以提高发动机燃烧效率,从而能极大地提高汽车的燃油经济性;在动力性方面,CVT能与发动机实现闭环控制,充分调动发动机的最大转矩,其减速增扭的性能明显优于MT和AT,所以装配在需要强调扭力的SUV车型,装备CVT汽车的加速性能(0~100km/h)比装备AT汽车提高7.5%~11.5%,高速状态加速性能也明显优于MT汽车。
(五)汽车驱动方式及其对汽车动力性能与经济性能的影响
汽车驱动方式的分类标准是按照驱动轮的数量,分为两轮驱动和四轮驱动两大类。四轮驱动汽车是以提高汽车的劣质道路行驶能力为主要性能特征,四轮驱动的结构复杂性降低了动力传动的效率,因此其经济性比两轮驱动汽车要差。在动力性方面,四轮驱动的汽车比两轮驱动汽车的爬坡能力较大,加速能力较好。
1.两轮驱动
在两轮驱动形式中,可根据发动机在车辆的位置以及驱动轮的位置进而细分为前置后驱(FR)、前置前驱(FF)、后置后驱(RR)、中置后驱(MR)等形式。目前,两驱SUV和中高级轿车最常用的是前置后驱形式。
前置后驱(FR)的全称叫做前置发动机后轮驱动,是一种比较传统的驱动形式。其中前排车轮负责转向,后排车轮承担车辆的驱动工作。在这种驱动形式中,发动机输出的动力全部输送到后驱动桥上,驱动后轮使汽车前进。
与两轮驱动的其他驱动形式相比,前置后驱有比较大的优越性。当车辆在良好的路面上启动、加速或爬坡时,由于后轮轴重增加,驱动轮的附着压力增大,牵引性明显优于前驱形式。同时,采用前置后驱的车辆还具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性,并有利于延长轮胎的使用寿命。除此之外,前置后驱的安排使车辆的发动机、离合器和变速器等总成临近驾驶室,简化了操纵机构的布置和转向机构的结构,这样更加便于车辆的保养和维修。
基于以上的诸多优点,国产宝马325i、530i以及档次更高的进口宝马轿车,宾利、奔驰、捷豹等很多豪华轿车多采用前置后驱这种形式。
2.四轮驱动
所谓四轮驱动,是指汽车可将发动机输出转矩按不同比例分布在前后所有的车轮上,以提高汽车行驶能力的动力布置方式。人们一般称其为4X4或4WD汽车。
四驱系统主要分成三大类:分时四驱(Part Time 4WD)、全时四驱(Full Time 4WD)和适时驱动(Real time 4WD)。
1)分时四驱(Part Time 4WD)。
这是一种驾驶者在行车时,靠手动操作分动器来实现两驱和四驱切换的四轮驱动系统,是一般越野车或四驱SUV最常见的驱动模式。这种驱动方式最显著的优点是可根据实际道路情况来选取驱动模式,用车比较经济。通常,在良好公路上行驶时使用两轮驱动模式,当遇到雨雪路况时,选择四抡驱动模式,以增强车辆的附着力和操控性。这种驱动方式动力输出的转矩基本是以50∶50同样的比例传递给前后轴。由于分时四驱汽车的前后轴之间没有轴间差速器,这就无法在转弯时让前后轮以不同速度旋转,使得汽车不能平稳地转向。所以分时四驱只可以在车轮打滑时才挂上四驱,一回到摩擦力大的硬地面应马上改回两驱模式,否则,轮胎、差速器、分动器都会损坏。
配置分时驱动的常见车型有:陆地巡洋舰70系列,吉普牧马人,吉普切诺基sport,三菱帕杰罗V32,铃木Jimny,尼桑途乐4800等。
2)全时四驱(Full Time 4WD)。
全时四驱是指四个车轮一直保持有驱动力的四轮驱动系统,全时四驱系统内有三个差速器,除了前后轴各有一个轮间差速器外,在前后驱动轴之间还有一个中央差速器。这使得全时四驱汽车避免了分时四驱汽车的固有问题(即在硬路面不能使用四驱的问题)。全时四驱汽车在转向时,前后轮的转速差会被中央差速器吸收,使得汽车转向更平稳。全时四驱系统可分成固定转矩分配(前后动力分配比例一定)和变转矩分配(前后动力分配比例可变)两大类,装备固定转矩分配的全时四驱系统的汽车有陆地巡洋舰100系列、奔驰G系列、三菱帕杰罗V3000、帕杰罗io、吉普切诺基Limited和吉普自由人等;装备变转矩分配的全时四驱系统的汽车则以奥迪的quattro?、Acura SH-AWD和斯巴鲁的multi-modo DCCD系统为代表。
全时驱动系统具有良好的驾驶操控性和行驶循迹性,有了全时四驱系统,就可以在铺覆路面上顺利驾驶。但其缺点也很明显,那就是燃油经济性不够好。
3)适时驱动(Real time 4WD)。
适时驱动的汽车在正常的路面,车辆一般会采用后轮(或前轮)驱动的方式。而一旦遇到路面不良或驱动轮打滑的情况,汽车会自动将发动机输出转矩分配给前轴(或后轴)的两个车轮,自然切换到四轮驱动状态。
适时驱动的汽车的转矩分配方式有两种:一是根据前后轮的转速差分配转矩,又称为被动转矩分配方式;二是利用电子控制分配转矩,又称为主动转矩分配方式。
被动转矩分配方式的汽车结构,通常是在普通前置前驱布置方式的基础上,追加一个分动器和一个黏性耦合器。在汽车正常行驶时,前后轮转速相同,黏性耦合器空转不工作,汽车后轮无驱动力,仍为前置前驱汽车。一旦前轮出现打滑空转,前后轮转速差变得很大,黏性耦合器开始工作,把驱动转矩分配给后轮,从而使两驱汽车变成四驱汽车,主要的代表车型如本田CRV、HRV、雷克萨斯RX300、丰田RAV4等。
主动转矩分配方式的汽车是利用电脑和各种传感器不断地判断轮胎对地面的动态附着力和驾驶员的驾驶意图,积极地控制汽车差速器的差速状态,以平衡各车轮的驱动力,优化汽车的各项性能指标。
主动转矩分配方式的汽车在结构上使用了多盘离合器,这种离合器与轴间差速器配合使用。它通过传感器监视前后驱动桥的速度、发动机速度以及发动机和动力传动系统上的负荷。当前、后驱动桥之间产生速度差时,电子控制装置接收来自传感器的信号,并根据此转速差,控制多盘离合器的接合力,从而控制前后轮的转矩分配,如图2-3-10所示。它可使动力从95%前轮驱动和5%后轮驱动分流至50%前轮驱动和50%后轮驱动。
图2-3-10 具有主动转矩分配方式的四驱汽车结构
3.经典四轮驱动系统举例
1)Quattro系统。
截至2009年,奥迪全系列产品中已经有74种车型、超过180万辆的轿车配备了quattroR全时四轮驱动技术。时至今日,每4辆下线的奥迪车中,就有1辆配备了quattroR全时四轮驱动技术。奥迪的quattroR全时四轮驱动技术带来的卓越性能,使装备这一系统的奥迪轿车集动力、安全与驾驶乐趣于一身。
quattroR全时四驱系统实际上就是主动转矩分配方式的全时四驱系统的一种。就像奥迪汽车广告所经常炫耀的一样,它能将汽车发动机的强大动力以完美的形式传递到路面上,其卓越的行驶动力学特性为驾驶者提供了诸多前所未有的优势条件。在正常行使状态下,quattroR系统可将发动机动力平均分配到四个车轮(前后轮50∶50,最新一代为40∶60),为车辆在路面上提供更大的侧向附着力,使车辆具有出色的直线行驶稳定性;在高速过弯时,quattroR系统又可根据车速和路况随时实现各个车轮理想的动力分配,从而提高了车辆快速过弯的物理极限值,避免后驱车最容易出现且难以修正的“甩尾”危险;在沙砾、积雪、湿滑和冰冻等复杂路面上,可为车辆提供无与伦比的抓地力和稳定性。
2)Acura汽车全时四轮驱动系统——SH-AWD。
Acura汽车全时四轮驱动系统——SH-AWD也是一种主动转矩分配方式的全时四驱系统,SH-AWD(超级四轮驱动力自由控制)系统是Acura品牌所创立的全时四轮驱动系统。该系统除了可以将发动机转距在前、后轮之间进行自动分配外,还能实现了在后轮的左右两轮上的自由分配,使四个车轮都可以根据需要分配到最佳的转矩。
SH-AWD(超级四轮驱动力自由控制)系统利用多个传感器监测驾驶者的操作指令和轮速、转向角、横摆角等车辆动态信息,系统电控单元基于这些信息判断,向四个车轮实施最佳动力分配。例如,在汽车转弯过程中,系统会提高外侧后轮的动力分配,显著增强车辆转弯时的稳定性、机动性和和准确性。
3)斯巴鲁的multi-modo DCCD四轮驱动系统。
DCCD全时四轮驱动是斯巴鲁家族最强悍的四轮驱动系统。DCCD系统一般搭配STI的六档手动变速器,装有前、中、后三个限滑差速器。在弯道行驶时,车辆的偏航传感器(yaw rate sensor)可以监测车辆的转向状态(转向不足、中性转向或转向过度),然后重新调整转矩分配,力求达到中性转向。而系统的强悍之处就在于不仅可以调节前后车轮之间的转矩分配,而且还可以调节左右车轮的转矩分配。
另外,三菱蓝瑟EVO九代上的AYC主动偏航控制系统,也可以实现控制左右车轮转矩分配。
(六)轮胎尺寸与型式对汽车动力性能与经济性能的影响
汽车的驱动力与滚动阻力以及附着力都受轮胎的尺寸与型式的影响,故轮胎的选用与汽车的动力性和经济性的关系十分密切。
汽车的驱动力与驱动轮的半径成反比,汽车的行驶速度与驱动轮半径成正比。但一般车轮半径是根据汽车类型选定。轮胎花纹对附着性能有显著影响。因而合理选用轮胎花纹、尺寸和型式对汽车的动力性和经济性有着非常重要的意义。
(七)汽车质量对汽车动力性能与经济性能的影响
汽车在使用中,其总质量随载运货物和乘客的多少而变化。尤其是载货汽车拖带挂车时,总质量的变化更大,汽车质量对其动力性和经济性也有很大影响。汽车总质量增加时,而道路阻力和加速阻力随之增大,动力因数D将随之下降。故汽车的动力性和经济性将随汽车总质量的增加而变差,汽车的最高行驶速度和上坡能力也下降。
汽车的自身质量对汽车动力性和经济性影响也很大,对于具有相同额定载重量的不同车型,其自身质量较轻的总质量也较轻,因而动力性和经济性也较好。因此,对于额定载重质量一定的汽车,在保证刚度与强度足够的前提下,尽量减轻自身质量,可以提高汽车的动力性和经济性。
采用拖挂运输可以提高运输生产率,现在已被世界各国广泛采用。汽车拖带挂车或牵引车拖带半挂车组成的汽车列车,其自身质量相对较小(与同样载重质量的汽车相比),因而,其动力性与和经济性也都较好。
(八)汽车运行条件对汽车动力性能与经济性能的影响
运行条件对汽车动力性和经济性影响的主要因素有:气候条件、高原山区、道路条件和驾驶员的操作水平。在我国南方行驶的车辆,由于气温高,发动机冷却系散热不良,容易过热和降低发动机功率。试验指出汽车长时间在高气温环境下工作后,发动机功率只能发挥30%~45%。在高原地区行驶的车辆,由于海拔较高,空气稀薄(气压和空气密度下降),使发动机充气量与气缸内压缩终点压力降低,因而使发动机功率下降。
汽车在使用过程中,道路条件不断地变化。有时行驶在坏路(雨季泥浆土路、冬季冰雪路和覆盖砂土路)和无路(松软土路、草地和灌木林等地带)的条件下,由于路面的附着系数减小和车轮滚动阻力增加,因而使汽车动力性能和经济性能大大下降。
(九)驾驶员操作水平对汽车动力性能与经济性能的影响
在其他条件相同的情况下,驾驶技术水平不同,油耗可相差20%~40%。驾驶员应该在汽车行驶过程中经常保持较高的功率利用率,加强对汽车的维护和检查,选择合适的行车速度。
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