汽车行驶的基本原理及车辆动力学

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。

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。

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。2、空气阻力

汽车行驶时产生的空气阻力主要是因为前进方向的车辆对周围空气造成的压力和流动速度不同所致。在一定程度上，空气阻力的大小取决于车辆与环境之间的相对速度。一般来说，高速运动的汽车会在前进方向产生更强大的空气阻力，而这也意味着需要更高的动力来克服这些阻力。当汽车行驶时，不仅要考虑变形阻力，还要考虑到空气阻力的影响。3、坡度阻力

一般来说，坡度阻力主要是因为汽车在斜面上行驶所产生的阻力。在一定程度上，这个阻力取决于汽车的重量、轮胎的摩擦系数以及斜面的倾斜角度。因此，在设计和制造汽车时，要考虑到坡度阻力的影响，确保能够在各种环境中安全高效地行驶。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。一般来说，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

一般来说，坡度阻力主要是因为汽车在斜面上行驶所产生的阻力。在一定程度上，这个阻力取决于汽车的重量、轮胎的摩擦系数以及斜面的倾斜角度。因此，在设计和制造汽车时，要考虑到坡度阻力的影响，确保能够在各种环境中安全高效地行驶。