衛(wèi)黨輝 孫惠記

摘 要：對于乘用車來說，動力性是最基本的性能要求之一，動力性指標的好壞直接決定著乘用車駕乘品質(zhì)，因此對于動力性計算必須給予高度重視。本文以某款插電式混合動力乘用車型為例，較為系統(tǒng)的說明了乘用車動力性計算的要點及步驟，既是作者對于自身工作經(jīng)驗的總結(jié)，也可以為廣大汽車設(shè)計工作人員提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：乘用車;動力性;駕乘品質(zhì)

1 動力性定義

汽車動力性是指汽車在良好路面上直線行駛時所能達到的平均行駛速度，是汽車的基本性能之一，汽車行駛過程中所受到的縱向外力（滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力）是直接決定因素。

2 動力性指標計算

動力性指標通常包括最高車速、加速性能指標、爬坡能力指標三部分內(nèi)容。下文以某HEV車型為例，對動力性指標計算過程進行分析。

式中各個參數(shù)的含義：Ft，驅(qū)動力;Ff，滾動阻力;Fw，空氣阻力;Fi，坡道阻力;Fj，加速阻力;Tt，發(fā)動機的扭矩，單位為N·m;io，主減速器速比;ηT，動力傳動系統(tǒng)機械效率;rd，車輪滾動半徑，單位為m;m，汽車計算載荷工況下的質(zhì)量，單位為kg;g，重力加速度，單位為m/s2;f，滾動阻力系數(shù);α，道路坡角，單位為rad;CD，空氣阻力系數(shù);A，迎風面積，單位為m2;ua，汽車行駛速度，單位為km/h。δ，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù);，汽車行駛加速度，單位為m/s2。

平衡方程表明了電動汽車行駛時驅(qū)動力和外界阻力之間相互關(guān)系的普遍情況，當電機的扭矩特性、減速器的減速比、傳動效率、車輪半徑、空氣阻力系數(shù)、汽車迎風面積及汽車質(zhì)量等初步確定后，便可利用此式分析在附著良好的典型路面上（混凝土、瀝青路面）的行駛能力，即可確定電動汽車可能達到的最高車速、加速能力及爬坡能力。

2.1 最高車速計算

由此可以得出車速ua與電動機Tt之間的關(guān)系，已知電動機的機械特性，利用作圖法，可以計算出電動汽車在12%的坡道上行駛時的最大車速。

3 計算結(jié)果分析

某HEV車型的基本參數(shù)見表1，根據(jù)前面提及的計算方法，可以得到某 HEV車型整車的動力性能曲線圖及相關(guān)的動力性能指標的計算結(jié)果。

3.1 最高車速計算結(jié)果

在驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖圖1中，可以求出驅(qū)動力和行駛阻力曲線的交點對應(yīng)的車速為最高車速，即車輛能穩(wěn)定行駛的最高車速為138km/h，最高穩(wěn)定車速時的驅(qū)動力為1149kN。

3.2 加速性能計算結(jié)果

某HEV車型由起步加速時間如上圖2所示，原地起步加速到50km/h的為6s，由50km/h加速到80km/h所需要的時間為5s。

3.3 爬坡能力計算結(jié)果

由圖3可知，某 HEV車型的最大爬坡度為25%，4%坡道的最高爬坡車速為100km/h，12%坡道的最高爬坡車速為60km/h。

4 結(jié)束語

通常乘用車的動力性包含最高車速、加速時間、最大爬坡度三項內(nèi)容，對于純電動乘用車以及HEV車型，依據(jù)GB/T 18385的標準要求除了要計算最大爬坡度之外，還要計算4%、12%的爬坡度對應(yīng)的車速是否符合要求。

參考文獻：

[1]余志生.《汽車理論》.（第三版）.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[2]劉惟信.《汽車設(shè)計》.北京：清華大學出版社，2002.

[3]GB/T 18385《電動汽車動力性能試驗方法》，2017.