[科普中国]-汽车驱动力

汽车驱动力(Driving force) 又称汽车牵引力。是指驱使汽车行驶的动力。汽车的内燃发动机产生的扭矩，经传动机构传至驱动轮上，使驱动轮产生一个对道路路面的轮缘圆周力。当驱动轮与道路路面间有足够的附着作用，即驱动轮在路面上未发生滑转时，则产生与此轮缘圆周力大小相等，方向相反的路面对驱动轮的反作用力，驱使汽车在道路上行驶。

简介汽车驱动力(Driving force) 又称汽车牵引力。是指驱使汽车行驶的动力。汽车的内燃发动机产生的扭矩，经传动机构传至驱动轮上，使驱动轮产生一个对道路路面的轮缘圆周力。当驱动轮与道路路面间有足够的附着作用，即驱动轮在路面上未发生滑转时，则产生与此轮缘圆周力大小相等，方向相反的路面对驱动轮的反作用力，驱使汽车在道路上行驶1。

汽车动力性能汽车所具有的加速、上坡、最大速度等能力。评价指标为汽车的最高速度、最低稳定速度、能克服的最大坡度、加速和滑行能力等。根据汽车发动机的外特性曲线，可绘出汽车动力特性图，据此可求出汽车在某一行驶条件下能保持的速度、所采用的排档、能产生的加速度，以及求得任一排档时汽车所能克服的坡度。道路设计时，在结合地形条件和减少工程量的同时，应充分发挥汽车的动力性能，以提高运输效率和降低运输成本2。

驱动力的产生汽车发动机产生的扭矩经传动系传至驱动轮，驱动轮便产生一个作用于地面的圆周力F，路面则对车轮产生一个反作用力F1,F1与F大小相等、方向相反，分别作用在车轮和路面上2。

从汽车能量转换看汽车驱动力汽车从低速到高速行驶，动能增加需要驱动力对它做功。然而，通过以上分析可知，被认为对汽车起驱动作用的摩擦力是静摩擦力，静摩擦力对汽车是不做功的。从能量转化角度来看汽车总动能的增加是其它能量转化来的，水平路面虽然给车轮以摩擦力，但却没有能量转化给汽车，只有发动机通过消耗汽油的化学能转化为汽车的动能。从这个角度看，牵引力似乎又应该是源于发动机的作用，而施于驱动轮上的驱动力矩。它是个内力矩。到底怎样理解这个概念呢？如果说牵引力就是摩擦力，它对汽车不做功；如果把牵引力看作内力,在回答牵引力使汽车产生加速度的问题时，内力又不能产生加速度,是摩擦力产生了加速度,这里似乎是个矛盾。在理解驱动力的概念时，应该从它实际产生的加速度和做功两个效果来分析。汽车产生加速度的直接原因是摩擦力，但根本原因是内力。没有发动机提供内力就产生不了摩擦力，也就没有加速度。反之，只有驱动力矩，地面不足以提供摩擦力，汽车就打滑，即虽然摩擦力不做功，但能使在内力作用下的车轮滚动前进，使内力对车身做力，所以说，从本质上讲，牵引力是以产生加速度和做功为效果命名的等效力3。

轮胎花纹对汽车驱动力大小的影响关于与驱动力大小相关的因素一一轮胎花纹。汽车在路面上行驶时，若使整车前进所需的外力值超过前面所提到的质的最大值(即最大静摩擦)时，就不能保证驱动轮做单纯滚动，而是边滚边滑，甚至在原地转动，整车却不能前进。这就是汽车有时后轮打滑的原因。车轮轮胎上的花纹就是用来増大轮胎与路面间的摩擦力的。这与鞋底花纹的作用如出一撤。轮胎花纹提高了胎面接地弹性，在胎面与路面之间切向力作用下，花纹块能产生较大的切向弹性形变，切向力增加，切向形变增大，接触面的“摩擦作用”也就随之增加，进而抑制了胎面与路面打滑或打滑趋势。影响汽车花纹作用的因素主要是花纹型式和花纹深度。如越野车轮胎花纹沟槽宽而深。据测试，在泥泞路面上，同一车型的车辆使用越野花纹轮胎的驱动力可达普通花纹的1.5倍1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学