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10.汽车的加速性能

如何评价汽车的加速性能，相信每一位车主、准车主都很关心。实际上，汽车技术性能指标上的加速性能只是一个参考值。很多人都知道力、质量与加速度加速之间的关系，但汽车的加速性能与很多因素有关，有些网友希望在汽车发动机的扭距、车量与加速度之间求得确定的关系，这实际上是很困难的，因为这三方并不能代表问题的全部，简单的计算是包含很多误差的。

一般来讲，在相同的车重情况下，发动机的最大扭矩越大，汽车的加速性能越好。而在相同的发动机扭矩下，车重越小加速性能越好。但是，这里忽略了很多可以比较的因素。

1、发动机的扭矩是随着转速的变化而变化的。所以，汽车的最大扭矩往往与转速同时标记，例如甲车最大扭矩150牛顿米（4000转/分）、乙车最大扭矩150牛顿米（4500转/分），同样是150牛顿米的最大扭矩，两车在发动机转速相同的情况下，加速性能将有所区别。

2、最大扭矩指标对应的是发动机的转速而不是汽车的速度。发动机输出的动力要通过传动系统减速增扭，然后作用于驱动轮，才会产生汽车加速所需要的力。不同车型的传动系统不同，因此在发动机最大扭距相同的情况下，加速特性也不一定相同。

3、发动机的动力不是全部用于汽车的加速。F=ma这个公式中的力 F 是合力，包括路面阻力、风阻……可能还有为增加汽车势能而需要克服的引力。

由于有这么多因素在起作用，又要用网友能够理解的方式进行计算，我只能在假想的基础上回答这个问题：设想汽车在平直路面上由静止开始做匀加速运动，任何时候所有阻力的综合效应相当于车重的0.1，任何时刻阻力都与汽车的行驶方向成180度，任何时候发动机的转速都相同。

如果要求在10秒内速度从0加速到100公里/小时，根据V =at，可以计算得到所需要的加速度为2.778（米/秒/秒），如果汽车的质量为1吨，根据F=ma，计算得到需要的平均驱动力为2778牛顿，考虑阻力（1000牛顿）的影响，实际驱动力应是3778牛顿。

由于加速路段的长度S=at2/2=138.9米，加速全程耗费的功 FS=524764.2焦耳，功率为52476.4瓦。如果在全过程中发动机的转速始终是4000转/分（实际上不可能），可以算得所需的扭矩为52476.4/(4000*2*3.14159/60)=125.3(牛顿米)。

如果前面的假设不变，由上述计算过程可知，所需的扭矩与车重成正比。即车重增加或减少，所需扭距成正比增减。