爬坡与车重无关 汽车大讲堂之汽车爬坡
大多数人都会认错坡度
时常听到身边的友人说,我的车能爬30度坡,我的车能爬50度坡,云云。每当遇到这样的说法,我只有一个念头,请他到北京密云南山滑雪场去一趟,当你站在高级道的起点往下看,如同身临悬崖,可实际上,坡度只有30度。
事实上,绝大多数的人们,在判断坡度时,都会无意地夸大。比如,一家山间度假村里有条18度的坡道,我询问了在场数人对坡度的判断,结果没有一个判断准确的,基本上他们都认为这个坡应该在30度左右。
站在标准的25度坡往下看
汽车爬坡不用“度”表示
表示汽车爬坡能力的单位是道路纵向坡度的“%”,比较少用到“度”。其间的含义是:坡度起止点的高度差与其水平距离的比值(正切值)。比如,坡度30%,意思是说这条坡道的水平长度为100米,坡高为30米。而30%的坡度相当于16.7度。
由于这个原因,致使有人产生了误会,把正切值当成了坡度。
角度与正切的换算 | |
角度 | 正切 |
5度 | 8.7% |
10度 | 17.6% |
15度 | 26.8% |
20度 | 36.4% |
25度 | 46.6% |
30度 | 57.7% |
35度 | 70.0% |
40度 | 83.9% |
45度 | 100.0% |
角度与正切的对比
公路的坡度标准
高速公路最大坡度是5%,一级公路最大坡度是6%,四级公路最大坡度是9%。等级之外的公路,少数公路存在10-15%的坡度,截止到目前,我听说过的国内最大的坡度是25%,国外最大的坡度是35%(在新西兰),也就是说,全世界最陡的铺装公路,也没到20度。
按照国家标准, 至于地下车库,经常听到有人说遇到过30度的坡,可实际上,在工程标准中的规定是允许最大坡度是15%,连10度都不到。如果您不相信,可以拿瓶矿泉水,里面装半瓶水,再拿个半圆仪,自己测量一下。
汽车爬坡能力没有硬标准
汽车最大爬坡度的含义是,在满载状态下,在铺装路面上,用最低挡位所能爬上的最大坡度。测试汽车爬坡能力的方法是,坡道长度不小于25米,坡前应有8-1O米的平路,测试车辆在坡前起步。测试结果用百分比表示。
在囯家标准中,对汽车最大爬坡度没有强制要求。
SUV 车的爬坡能力不见得超过轿车
经常听到这样的观点:SUV车是多功能车,能够面对各种环境,爬坡能力理应比轿车强得多。事实上,这样的理解有偏差。
首先,SUV的“多功能”,更主要的是体现在车厢设计上,比如,奥迪A8够大吧,可它的行李仓只有510升,铃木吉姆尼很袖珍吧,但它行李仓最大能达到816升。事实上,由于SUV的车顶较高,行李仓与乘员仓贯通,放倒后排座椅,往往能获得1500升以上的空间,因而实现“多功能”。三厢轿车无论怎么大,也实现不了这样的功能,即使是掀背式设计,空间也比较有限。
其次,SUV的底盘离地间隙往往大于轿车,所以,接近角、离去角和纵向通过角大于轿车,因而实现了更好的通过性。也就是说,不是因为轿车的动力不够,而是接近角、离去角太小,遇到坡道,还没开始爬呢,前悬已经与路面接触了,遇到坎坷的土路,底盘很容易托底。
眼下的SUV车,大多数都是城市型SUV,所谓城市型,实质上就是给轿车换了个外壳,体型变得高大一些,看上去威风一些。出现这样的变化,至多是在结构上多设计几道梁或加强筋,动力上并没有变化,所以,它们不可能有超越轿车的性能。况且,由于车身加高,重心提高,在坡道上后轴的负荷加大,反而不利于爬坡。在“爬坡门”中,车主疑惑为什么连奥拓、夏利都能上的坡,SUV却上不去。其实,这是很正常的事情,能上去才值得疑惑呢。除非您买辆四驱的城市型SUV车。
不信的话,您可以看看 CR-V 与雅阁,途观与速腾,逍客与轩逸的动力数据,就能发现,SUV车的动力与轿车是一样的,按吨功率计算,除了逍客胜过轩逸,CR-V和途观都输给了轿车。
但是,城市型SUV的购买者并不在意这一点,因为通过性不是他们关注的重点,他们注重的是外观与空间,所以,把原来注重通过性能的SUV更换外壳,让其变得更加柔美,自然就能获得更好的市场业绩。比如,奇骏变性为逍客,森林人变性为XV,就连刚刚上市的2012款CR-V,也比以前的2010款温柔许多。
汽车爬坡方程
汽车到底能爬多大的坡,取决于如下几个因素:1,发动机的扭矩,这一点其实可以忽略,只要发动机没故障,很少听说因为动力不足爬不上坡的(高海拔地区除外)。2,轮胎与地面的摩擦力,当坡度增大时,不是发动机扭矩不足导致爬不上坡,而是轮胎与地面的摩擦力不够。
那么,那些因素决定摩擦力呢?我的朋友,一位汉兰达车主做了如下演算。
对前驱车而言,当牵引力=前轴附着力时,为汽车克服爬坡阻力的极限,此时有下列沿坡度方向的平衡方程组:Nf×ψ-Gsinα=0
Nf+ Nr-Gcosα=0
G×(l/cosα+(h-l×tgα)×sinα)-Nr×L=0
知道车重G、重心参数l、h,可以求出理论最大爬坡度α值。