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1.5 汽车的功率平衡
功率平衡图
用纵坐标表示功率，横坐标表示车速，
将发动机功率与经常遇到的阻力功率对车速
的关系绘制在直角坐标图上，就得到功率平
衡图。
☆ 汽车在行驶时驱动力与行驶阻力平衡
☆ 发动机输出功率也与行驶阻力功率平衡
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kw功率，
hkmu a /，车速
maxau'au
eP
t
wf PP
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汽车功率平衡图图 _311 ?
I II
III
IV
部分油门开度
后备功率 a
b
C
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kW,uFP a??
4/16
☆ 档位不同时车速的范围不同,但是 功率
的大小不变,只是各档的功率曲线对应的
车速位置不同。低档时车速低，速度变化
区域窄；高档时车速高，所占速度变化区
域大。
☆ 滚动阻力 功率在 低速 时近似为 直线,而
在 高速 时是 二次曲线 （低速、货车！）
☆ 空气阻力 功率曲线为三次函数
☆在 低速 时以 滚动阻力 功率为主，而在 高
速 时以 空气阻力功率 为主。
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★ 汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。
★ 利用后备功率也可确定汽车的 爬坡度 和 加速度 。
★ 功率平衡也可描述汽车行驶时的发动机负荷率，
有利于分析汽车燃油经济性 。
后备功率
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离合器打滑过程分析
在汽车起步离合器接合过程中,
离合器从动盘上的扭矩是随离合器
同步时间和接合时转速的变化而变
化的 。 离合器的实际接合过程如右
图所示 。 对离合器的接合过程我们
最感兴趣的是离合器从动轴扭矩的
增长过程, 它是时间 t的函数 。
返回
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发动机转速 离合器从动轴扭矩
离合器从动轴转速
ttt
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换
档
规
律
★ 汽车在实际行驶时, 货车高档位使用率
90%以上 。 为了合理利用有限的档位, 使汽
车具有良好动力性和燃料经济性, 将传动比
间隔由低档到高档逐渐减小的偏等比级数分
配各档传动比, 使变速器在不同档位工作时
发动机的转速范围不同 。 低档时转速范围宽,
而高档时窄, 使高档两档之间的重合区域增
大 。 当汽车高速行驶变速器在高档之间换档
时, 发动机功率下降较小, 在发动机工作区
内平均功率较大 。
★ 就燃料经济性，高档之间的传动比间隔减
小，增加了发动机在经济区工作的可能性，
可降低燃料消耗量。
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auiu ju k
u
tF
i
j
k
m axau
换档时刻选择
10/16
为了保证汽车的动力性，应使汽车在
较低的档位行驶。
换档点的选择问题，应该在两档车速
驱动力曲线相交时刻换档。
在保证动力性的换档程序中，以驱动
轮上驱动力的大小来判断相邻两个档位
之间是否有交叉点。
动力性换档规律
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auI
u IIu IIIu
teP?
换档时刻选择
I II III IV
12/16
汽车在一定的道路条件下按一定的工况行驶
时，某时刻所需驱动功率一定，传动效率变化
很小。汽车行驶的燃油消耗量与发动机的比油
耗成正比。在经济性换档程序中，以发动机的
比油耗作为换档判别依据，保证汽车总是以使
发动机比油耗最小的档位行驶。在汽车运行工
况中，速度是时间的连续函数，因此在经济性
换档程序中，考虑了当前档 i以及 i+1和 i-1档的
经济性，从这三个档位中选取比油耗最小的档
位作为该时刻变速器的工作档位。
经济性换档规律
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1,如何利用汽车行驶方程式求轮式
汽车的极限加速度？
2,在计算汽车动力性时所使用的发动
机功率与计算汽车燃料经济性时所使
用的发动机功率有何不同？
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g
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du
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◇ 在计算汽车动力性时所使用的发动机功
率与计算汽车燃料经济性时所使用的发动
机功率有何不同？
前者使用是发动机的外特性。即
后者利用阻力功率反推求得发动机输出功率
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1.5 汽车的功率平衡
功率平衡图
用纵坐标表示功率，横坐标表示车速，
将发动机功率与经常遇到的阻力功率对车速
的关系绘制在直角坐标图上，就得到功率平
衡图。
☆ 汽车在行驶时驱动力与行驶阻力平衡
☆ 发动机输出功率也与行驶阻力功率平衡
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kw功率，
hkmu a /，车速
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汽车功率平衡图图 _311 ?
I II
III
IV
部分油门开度
后备功率 a
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☆ 档位不同时车速的范围不同,但是 功率
的大小不变,只是各档的功率曲线对应的
车速位置不同。低档时车速低，速度变化
区域窄；高档时车速高，所占速度变化区
域大。
☆ 滚动阻力 功率在 低速 时近似为 直线,而
在 高速 时是 二次曲线 （低速、货车！）
☆ 空气阻力 功率曲线为三次函数
☆在 低速 时以 滚动阻力 功率为主，而在 高
速 时以 空气阻力功率 为主。
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★ 汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。
★ 利用后备功率也可确定汽车的 爬坡度 和 加速度 。
★ 功率平衡也可描述汽车行驶时的发动机负荷率，
有利于分析汽车燃油经济性 。
后备功率
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离合器打滑过程分析
在汽车起步离合器接合过程中,
离合器从动盘上的扭矩是随离合器
同步时间和接合时转速的变化而变
化的 。 离合器的实际接合过程如右
图所示 。 对离合器的接合过程我们
最感兴趣的是离合器从动轴扭矩的
增长过程, 它是时间 t的函数 。
返回
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发动机转速 离合器从动轴扭矩
离合器从动轴转速
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档
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律
★ 汽车在实际行驶时, 货车高档位使用率
90%以上 。 为了合理利用有限的档位, 使汽
车具有良好动力性和燃料经济性, 将传动比
间隔由低档到高档逐渐减小的偏等比级数分
配各档传动比, 使变速器在不同档位工作时
发动机的转速范围不同 。 低档时转速范围宽,
而高档时窄, 使高档两档之间的重合区域增
大 。 当汽车高速行驶变速器在高档之间换档
时, 发动机功率下降较小, 在发动机工作区
内平均功率较大 。
★ 就燃料经济性，高档之间的传动比间隔减
小，增加了发动机在经济区工作的可能性，
可降低燃料消耗量。
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换档时刻选择
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为了保证汽车的动力性，应使汽车在
较低的档位行驶。
换档点的选择问题，应该在两档车速
驱动力曲线相交时刻换档。
在保证动力性的换档程序中，以驱动
轮上驱动力的大小来判断相邻两个档位
之间是否有交叉点。
动力性换档规律
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换档时刻选择
I II III IV
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汽车在一定的道路条件下按一定的工况行驶
时，某时刻所需驱动功率一定，传动效率变化
很小。汽车行驶的燃油消耗量与发动机的比油
耗成正比。在经济性换档程序中，以发动机的
比油耗作为换档判别依据，保证汽车总是以使
发动机比油耗最小的档位行驶。在汽车运行工
况中，速度是时间的连续函数，因此在经济性
换档程序中，考虑了当前档 i以及 i+1和 i-1档的
经济性，从这三个档位中选取比油耗最小的档
位作为该时刻变速器的工作档位。
经济性换档规律
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1,如何利用汽车行驶方程式求轮式
汽车的极限加速度？
2,在计算汽车动力性时所使用的发动
机功率与计算汽车燃料经济性时所使
用的发动机功率有何不同？
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◇ 在计算汽车动力性时所使用的发动机功
率与计算汽车燃料经济性时所使用的发动
机功率有何不同？
前者使用是发动机的外特性。即
后者利用阻力功率反推求得发动机输出功率
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