一、汽车行驶的基本原理
我们知道汽车要运动,就必须有克服各种阻力的驱动力,也就是说,汽车在行驶中所需要的功率和能量是取决于它的行驶阻力。
因此,我们首先要了解的就是阻力。有些会问,我们只要给汽车装个大功率的发动机就好了,还用得着管它什么阻力么?如果是这样就会面临几个问题:1、究竟多大功率的发动机才可以呢?没有一个对比参照物,我们如何确定我们需要多大功率呢;2、汽车的设计是先设计了汽车的总成,比如底盘,车体等等的部分之后,才设计和选用发动机的,如果不知道这部汽车将面对的阻力,那么我们根本没办法设计出实用的汽车;3、就算有了非常大功率的发动机(足够可否任何在地面行驶时的阻力),并且已经装上了合适的车体,在使用中也会因为行驶性、油耗,排放,保养,维修等问题而使你无法正常使用它。由此可见,我们要了解汽车的动力性,首先就是要知道我们所遇阻力有哪些。
一般,汽车的行驶阻力可以分为稳定行驶阻力和动态行驶阻力。
稳定行驶阻力包括了车轮阻力、空气阻力以及坡度阻力。
1、车轮阻力
我们所说的车轮阻力其实是由轮胎的滚动阻力、路面阻力还有轮胎侧偏引起的阻力所构成。
当汽车在行驶时会使得轮胎变形,而不是一直保持静止时的圆形,而由于轮胎本身的橡胶和内部的空气都具有弹性,因此在轮胎滚动是会使得轮胎反复经历压缩和伸展的过程,由此产生了阻尼功,即变形阻力。经过试验表明,当汽车超过45m/s(162km/h)时轮胎变形阻力就会急剧增加,这不仅要求有更高的动力,对轮胎本身也是极大的考验。而轮胎在路面行驶时,胎面与地面之间存在着纵向和横向的相对局部滑动,还有车轮轴承内部也会有相对运动,因此又会有摩擦阻力产生。由于我们是被空气所包围的,只要是运动的物体就会受到空气阻力的影响。这三种阻力:变形阻力、摩擦阻力还有轮胎空气阻力的总和便是轮胎的滚动阻力了。在40m/s(144km/h)以下的速度范围内,变形阻力占了轮胎的滚动阻力的90%-95%,摩擦阻力占2%-10%,而轮胎空气阻力所占的比率极小。