汽车的行驶阻力:四类阻力及应对方式

汽车的行驶阻力包含滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力四类,四类阻力叠加构成车辆行驶总阻力,其中滚动阻力、空气阻力为车辆匀速平路行驶的恒定基础阻力,坡度阻力、加速阻力为工况性可变阻力,不同阻力的产生原理、影响因素、能耗占比差异明显,可通过调整驾驶习惯、车辆状态有效降低阻力损耗。

汽车行驶阻力之滚动阻力

滚动阻力是车轮在路面滚动时,轮胎形变、路面轻微变形产生的阻碍力,是车辆行驶全程持续存在的基础阻力。轮胎胎压是影响该阻力的核心因素,胎压偏低会大幅增加轮胎接地面积与形变程度,让滚动阻力明显上升;胎压过高则会缩小接地面积,降低阻力的同时,会削弱车辆抓地性能。硬质平整路面的滚动阻力远小于砂石、泥泞路面,家用轿车在柏油路面的滚动阻力系数通常维持在0.015至0.020之间。

重载会增大滚动阻力。

汽车行驶阻力之空气阻力

空气阻力是车辆行驶时挤压、摩擦空气产生的阻力,阻力大小与车速平方成正比,车速翻倍后空气阻力会提升至原本的四倍,高速行驶中该阻力会成为能耗损耗的主要来源。车辆车身造型、迎风面积、表面平整度直接决定空气阻力系数,流线型车身的家用轿车空气阻力系数普遍在0.30至0.35,方正造型的SUV阻力系数相对更高。开窗行驶、加装外置行李架、车身附着厚重灰尘,都会增大空气阻力,提升行驶能耗。

汽车行驶阻力之坡度阻力

坡度阻力是车辆在坡道行驶时,自身重力沿坡道向下的分力,仅存在于上下坡工况中。车辆上坡时,坡度阻力与行驶方向相反,属于正向行驶阻力,坡道坡度越大、车辆自重越大,阻力数值越高,爬坡时车辆油耗、电耗会大幅上升;车辆下坡时,坡度阻力与行驶方向一致,会转化为助力,不再产生阻碍效果。平路行驶状态下,坡度阻力数值为零,不会对行驶产生任何影响。

汽车行驶阻力之加速阻力

加速阻力也叫惯性阻力,是车辆改变行驶速度时,克服自身平移惯性与车轮、传动部件旋转惯性产生的阻力,仅在车辆提速、减速工况下存在。车辆匀速行驶时,速度无变化,加速阻力完全消失。车辆自重越大、加速力度越急促,加速阻力越大,频繁急加速会持续产生高额阻力,大幅增加动力损耗,平稳线性提速可有效降低该阻力的负面影响。

四类汽车行驶阻力核心参数对比

阻力类型存在工况核心影响因素能耗影响程度
滚动阻力全程行驶胎压、路面、载重低速占比高,能耗稳定
空气阻力全程行驶车速、车身造型高速占比极高,增速骤增
坡度阻力坡道行驶坡度、车辆自重上坡能耗大幅增加
加速阻力变速行驶加速度、整车重量急加速能耗损耗明显

普通家用轿车时速60km/h以内,滚动阻力为主要能耗阻力,占总行驶阻力的五成以上。

时速超过80km/h后,空气阻力快速攀升,逐步取代滚动阻力成为首要行驶阻力,时速120km/h时,空气阻力占总阻力的七成左右。

所有阻力优化方式仅适用于民用常规乘用车,改装赛车、重载商用车的阻力系数与工况标准存在明显差异,无法直接套用普通家用车的阻力判断与优化逻辑。

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