根据加速度图，可以进一步求得由某一车速加速至另一较高车速所需的时间。
由于j?故 t?du dt?u2u11du j图1.14 汽车的行驶加速度曲线
如果画出加速度倒数
1随速度变化的曲线，可用图解积分法求出曲线下的面积，即为加速j过程中的加速时间。 1.4.2.3 汽车的爬坡能力
汽车的爬坡能力是用最大爬坡度来评定。最大爬坡度imax%是指汽车满载时，在良好路面上以最低档所能爬行的最大坡度。此时汽车在良好路面上克服Ff?FW后的力，全部用来克服坡度阻力，故
du?0，即Fj?0 dt因此 Fi?Ft?(Ff?FW)
式中，Ff应为Gfcos?，但Ff的数值本来就较小，且cos??1，故可认为 Gsin??Ft?(Ff?FW) ??arcsinFt?(Ff?FW)G
这样利用图1.13，即可求出汽车能爬上的坡道角，并相应地求出坡度值，如图1.15所示。其中最大爬坡度imax为Ⅰ档时的最大爬坡度，直接档最大爬坡度i0max亦应引起注意，因为汽车经常是以直接档行驶的，如果i0max过小，迫使汽
图1.15 汽车爬坡度图 车在遇到较小的坡度时经常换档，这样就影响了
行驶的平均速度；其数值按下式求出：
i0max?Ft0max?(Ft?FW) (1.29)
G式中 Ft0max——直接档时的最大驱动力。
1.4.3 动力因数
利用汽车驱动力-行驶阻力平衡图可以确定汽车的动力性，但不能用来直接评价不同种
类汽车的动力性。因为种类不同的汽车，其质量或外形有所不同，因此各行驶阻力也不同，也就是说即使驱动力相近的汽车，其动力性也不相近。所以可以预想到表征动力性的指标，应该是一种既考虑驱动力，又包含汽车自重和空气阻力在内的综合性参数。将汽车行驶方程式进行一定的变换，便可找出评定汽车动力性的参数。 Ft?Ff?FW?Fi?Fj Ft?FW?G???Gdu gdt
Ft?FW?du (1.30) ???Ggdt式(1.30)的右边是汽车行驶时的道路阻力系数及加速度与
?的乘积，左边是汽车本身所具有g的参数。若令
Ft?FW为汽车的动力因数，并以符号D表示，则 G D?Ft?FW?du (1.31) ???Ggdt式(1.31)称为汽车的动力平衡方程。由式(1.31)可知，不论汽车自重等参数有何不同，只要有
相等的动力因数D，便能克服同样的坡度和产生同样的加速度(设两汽车的?值相同)。因此，目前常把动力因数作为表征汽车动力特性的指标。 1.4.4 汽车的动力特性图及其应用
利用Ft-ua和FW?f(ua)的函数关系，根据式(1.31)计算出D并作出D-ua关系曲
线，因此，目前常把动力因数作为表征汽车动力特性的指标。称为动力特性图，如图1.16所示。再将汽车滚动阻力系数f随车速ua变化关系曲线，以同样的比例尺画在动力特性图上，就可以方便地分析汽车动力特性。 1.4.4.1 最高车速
在汽车达到最高车速时，
j?0，i?0，故汽车的动力平衡
方程式(31)变为D?f，即图15
图1.16 动力特性图 中高速档动力因数曲线与滚动阻力
系数曲线交点处对应的车速为最高车速。 1.4.4.2 各档爬坡能力
在各档爬最大坡度时，加速度j?0，动力平衡方程式为 D???f?i
因此，D曲线与f曲线之间的距离，就是汽车各档的爬坡能力。粗略估算时，
D?max?f，就是汽车的最大爬坡度。实际上,Ⅰ档所能上的坡度一般较大，因此，
cos?＜1，sin?≠i，故imax?D?max?f的误差较太，此时
D?max?fcos?max?sin?max
解此三角函数方程，求得?max?arcsin然后再根据tan?max?imax换算成坡度。
1.4.4.3 加速能力
评定汽车的加速能力时，设i?0，则动力平衡方程为
D?f?D?max?f1?D?2max?f1?f22
?dugdt
dug?(D?f) dt? 因此，在汽车动力特性图上，D曲线与f曲线之间距离的
g?倍；就是汽车各档的加速
度。当求直接档加速度时，若粗略判断，可取??1，g?10m/s2,则加速度值就是D曲线与f曲线之间距离的10倍。
由上述可见，用动力特性图求解汽车的动力性指标十分合适和方便，在汽车的技术文件中常用动力特性来表征汽车的动力性。 在动力特性图上几个重要参数如下：
（1）汽车在水平良好路面上的最高车速uamax。
（2） Ⅰ档最大动力因数D?max。它可粗略地代表最大爬坡能力。
（3）直接档的最大动力因数D0max。它说明了汽车以直接档行驶时的爬坡与加速能力，该值对汽车行驶的平均速度有很大影响。
1.5节 汽车的功率平衡 汽车行驶时，不仅存在驱动力与行驶阻力的平衡关系，而且也存在发动机功率和汽车行驶的阻力功率间的平衡关系。即发动机发出的有效功率，始终等于机械传动损失与全部运动
阻力所消耗的功率。 1.5.1 功率平衡方程
汽车运动阻力所消耗的功率，有滚动阻力功率Pf、空气阻力功率PW、坡度阻力功率Pi及加速阻力功率Pj，它们的表达式为
Pf?Ffua3.6?1000?FuGsin?uaGfcos?ua Pi?ia?
3600360036003FjuaFWuaCDAua?GuaduPW?? Pj? ?36007614036003600gdt功率平衡方程为 Pe?1?T?P?1?T(Pf?PW?Pi?Pj)
2uaCDAuaGdu即 Pe?(Gfcos??Gsin????)
3600?T21.15gdt当?较小时，sin??i，cos??1，上式可写成
2uaCDAuaGduPe?(Gf?Gi???)
3600?T21.15gdt1.5.2 功率平衡图及其应用
汽车的功率平衡关系也可以用图解法表示。以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发
动机功率Pe、汽车经常遇到的阻力功率
1?T(Pf?PW)，对应于车速的关系曲线绘在坐
标图上，即得到如图1.17所示功率平衡图。 可见由于发动机功率随车速的变化，实际上是随转速的变化，发动机转速在各档位对应的行驶车速不同，因此得出图示的各档功率与行驶车速的关系曲线。
Pf在低速范围内为一直线，在高速时由于
f是ua的一次函数，Pf是ua的二次函数；而
图1.17 汽车功率平衡图 PW则是ua的三次函数。两者叠加后，阻力功率曲线是一条斜率越来越大的曲线。它与档位无关，只与车速有关，所以高速时，汽车主要克服
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