汽车的加速性能
如何评价汽车的加速性能，相信每一位车主、准车主都很关心。实际上，汽车技 术性能指标上的加速性能只是一个参考值。很多人都知道力、质量与加速度加速 之间的关系，但汽车的加速性能与很多因素有关，有些网友希望在汽车发动机的 扭距、车量与加速度之间求得确定的关系， 这实际上是很困难的，因为这三方并 不能代表问题的全部，简单的计算是包含很多误差的。
一般来讲，在相同的车重情况下，发动机的最大扭矩越大，汽车的加速性能越好。 而在相同的发动机扭矩下，车重越小加速性能越好。但是，这里忽略了很多可以 比较的因素。
1、    发动机的扭矩是随着转速的变化而变化的。所以，汽车的最大扭矩往往与转 速同时标记，例如甲车最大扭矩 150牛顿米（4000转/分）、乙车最大扭矩150 牛顿米（4500转/分），同样是150牛顿米的最大扭矩，两车在发动机转速相同
的情况下，加速性能将有所区别。
2、    最大扭矩指标对应的是发动机的转速而不是汽车的速度。发动机输出的动力 要通过传
动系统减速增扭，然后作用于驱动轮，才会产生汽车加速所需要的力。 不同车型的传动系统不同，因此在发动机最大扭距相同的情况下，加速特性也不 一定相同。
3、 发动机的动力不是全部用于汽车的加速。F=ma这个公式中的力F是合力， 包括路面阻力、风阻……可能还有为增加汽车势能而需要克服的引力。
由于有这么多因素在起作用，又要用网友能够理解的方式进行计算， 我只能在假 想的基础上回答这个问题：设想汽车在平直路面上由静止开始做匀加速运动，    任
何时候所有阻力的综合效应相当于车重的    0.1，任何时刻阻力都与汽车的行驶方
向成180度，任何时候发动机的转速都相同。
牧马人罗宾汉改装如果要求在10秒内速度从0加速到100公里/小时，根据V =at，可以计算得到 所需要的加速度为2.778 （米/秒/秒），如果汽车的质量为1吨，根据F=ma计 算得到需要的平均驱动力为2778牛顿，考虑阻力（1000牛顿）的影响，实际驱 动力应是3778牛顿。
由于加速路段的长度S=at72=138.9米，加速全程耗费的功FS=524764.2焦耳， 功率为524
76.4瓦。如果在全过程中发动机的转速始终是 4000转/分（实际上不 可能），可以算得所需的扭矩为 52476.4/（4000*2*3.14159/60）=125.3（ 牛顿米）。
即车重
如果前面的假设不变，由上述计算过程可知，所需的扭矩与车重成正比 增加或减少，所需扭距成正比增减。对于其他车重，网友可以自行计算。
一种计算汽车加速时间的新方法
A New Method for Calculating Vehicle Accelerating Time
MAO Wu-bcn, LANG De-hu
(Schoo) of Automobile and Tniflfic Engineering , Jiangsu University of
Science and Technology^Zhcnjiang,Jiangsu 212013. China)
QIAN Jie-dong
(Shanghai Automobile General CorporationtShanghai,20(K)25+China)
Abstract； 法比亚汽车Accelerating time is one of the most important dynamic properties of vehicles.In the paper , a new method fbr calculating vehicle accelerating time is introduced ,which is in fact a mathematic analytic one . As compared with the traditional numeric integration methodJt is more convenient and accuraten The living example shown in the paper verifies that this method is satisfactory for normal vehicle design ・
Key words： autonnobi]es;acceleration;tinie;calculating method
汽车加速性能是衛量汽车动力性好坏的重要指标之一 •在车辆技术 设计阶段，通常需要进行加速性能的估算，以检查其设计产品的加速性 能是否符合设计任务书之要求-汽车加速性能的评价指标常采用原地起 步加速时间和超车加速时间来表示.目前，这两个指标的计算方法大多采 用文猷［叮所推荐的方法•该方法需要采用计算机数值积分法才能获得 上述评价指标的近似解,计算较麻烦且计算精度较差.文中介绍的方法可 以避免原方法的缺点，计算精度也可以大大提高.
1超车加速时间的计算
由文献［1］知，超车加速时间是指汽车在罠好的平直路面上「风遠 小于3 m/s,以直接档或最高档行驶，车速从口加速到也所需要的时间. 此时，汽车的行驶平衡方程式为
F产 Ff+MFj    ⑴
式中F*——汽车行驶时驱动轮上的驱动力，N
油价下跌时间2022
——汽车行驶时的滚动阻力，N
凡一汽车行驶时的空气阻力，N
Fj——汽车加速行驶时的加速阻力，N
由文献［2］知
式中几一发动机输出转矩，Nm
%—发动机外特性修正系数
仏——发动机加速运转时输出功率修正系数
氐——海拔高度修正系数
&——发动机新IH修止系数
n——汽车传动系机械效率
II—海拔高度，km
ifi——变速器对应档速比
i0-—主减速器速比
R——车轮动力半從，m
当发动机外特性彩线未知时，可以采用烈杰尔曼经验公戒估算发动 机输出转矩入与其转速％之间的关系.其公式为
式中Tz—发动机垠大输出转矩，Nm
m—发动机最大输出转矩时的转速* r/min
Tp—发动机最人输出功率时对应的输出转矩.Nm nP    发动机输出最大功率时的转速1 r/min
发动机转速和汽车牟速的对应关系为
入今.55i0i(v/R    (4)
式中 v    车速，m/s
现设
Q产 KK (1- HK3)阿 ioi(/R
Q尸 dU / (n-nB) 3
丰田新花冠
Q尸£ 55ioi/R
分别将上式代入式(2)、⑶、(4)可得
FTQ ⑸
Te二T沖-©(甘九)'    ⑹
^=01 v    ⑺
奔驰c级改装由式⑸*⑹、⑺可得
Ff ［TgrQ(ri・-QQU QL    ⑻
Fj=6 mdv/dt=FrFf-F. (9)
式屮6——汽车旋转质虽转换系数
m——汽车整车总质童* kg dv/dV—汽车加速度* m/s2
而又由文献［1］知
Ff=Wf=mgf    (10)
w _    274.1    (11)
由式 <8) .    (9)、(10), (11)可得
dv/dt=QL [Tg-Qz (na-Qjv) a-
nifif/Qr&Av2/ (274. 1QJ ] / (6 m)    (12)
式中f—汽车滾动阻力系数.对于货车或旅行不可取
f=0. 007 6+0.000 056v
C.—汽车的空气阻力系数
A—整车迎凤而积』*
g    車力加速度
再设
a=TCBai-Q2nri2-0- 007 6mg/Qi
b=2QQ!ArO. 000 015 6mg/Qi
c=QA-GA/ (274.1QL)
则式(12〉可写为
dv/dt=Qi(a+bv-cv2) / (5 m)