最大时速是为什么,汽车的承受能力?为什么速度不能无限提升(如果法律允许😂)

推荐  (2) |
收藏 |
10人关注关注
8个答案
19 3
想知道汽车怎么前进,高中物理说摩擦力是汽车前进的力,但摩擦力有限大小,也就是加速度大小有限,
与摩擦力相反的力由谁提供

汽车发动机内完成化学能(或电能)→机械能的转化,然后通过一系列机械结构使轮胎转动;

轮胎转动时与地面的接触点有向后运动的趋势,于是地面提供一个向前的静摩擦力使汽车前进。

所以(静)摩擦力是汽车前进的直接原因,根本原因还是发动机转化来的机械能。

要想使汽车加速更快是不是加大轮胎粗糙程度就行

静摩擦力的效果是抵消运动趋势,是一个比较被动的力。

想要加速更快,就需要更大的静摩擦力,这点没错。但增加轮胎的粗糙程度,只能提高最大静摩擦力,也就是静摩擦力的上限。而想要增加静摩擦力,除了提高上限外,更主要的是要增加运动趋势。

打个比方,可能不一定恰当。好比水库蓄水发电,水从高处落下,那么影响发电量的直接因素是水位的高低。水库水位的上限在哪呢,就是水库的坝高。修建更高的水坝就允许更高的水位,但水位能不能到达这个上限,还是要看上游来的水量有没有这么大。

回到汽车上。静摩擦力如果到达上限,轮胎就会开始打滑,这时候通过增加粗糙程度来提高最大静摩擦力,确实可以获得更快的加速。而如果轮胎没打滑,就没用。

汽车的马力又是怎么回事

马力是一个功率单位。所以如果说到汽车的马力,一般就是指发动机的功率。

用上面那个水坝的比方来说,就是上游水源地的出水量。


所以综合而言,影响汽车速度上限的因素是多方面的。

从发动机功率,发动机到轮胎这一路的机械传动效率,到轮胎和地面的摩擦系数,以及来自空气的阻力等等。

10 0

毛骡金属材料在读博士生

2017-03-05 10:23

其实一般情况是引擎的转速。

对于前驱车则是万向节的转速上限。

8 0

Mr.Tech摄影爱好者,汽车专业学生

2017-03-08 20:02

楼上更多讲的是加速度所受的限制,然而最高车速和轮胎摩擦的关系并不很大,高速火车钢轮摩擦系数极小,依然跑得倒500km/h。

先上一张图吧:

业内人士对这个图肯定都很熟悉了的吧,汽车发动机功率与行驶阻力的平衡图。

图中彩色线是不同档位下,发动机(对于电动汽车,就是电动机,下文省略)最大功率与车速的关系;黑色线是阻力功率与车速的关系。可以看到,阻力的功率随着车速增大而急剧增大。因为汽车行驶阻力当中包含了空气阻力,空气阻力与车速平方成正比,而功率等于力乘以速度,因此阻力的功率与车速三次方大致成正比(此时考虑平路,匀速。这时候还有摩擦阻力,就是从动车轮受到的摩擦,这基本是个定值,高速时远小于空气阻力)。当发动机发出的功率完全等于汽车受到阻力的功率,这时候车速就是最大值。在图上看,也就是彩色线与黑色线的交点。

还有一点值得注意的是,彩色线与比黑色线相比越高,汽车发动机克服阻力后“剩下的”功率就越大,这些功率可以用于爬坡或者加速。显而易见,档位越低,爬坡、加速的能力越大。因为此时发动机最大功率不变,而汽车受到的阻力小了很多。

显然能够看出提高车速,要么减小车身空气阻力,要么增大发动机功率。前者可以优化车身造型,减小汽车迎风面积,但是代价就是美观和车内空间大小。后者呢,更新发动机的技术,或者干脆装上一个更大的发动机。发动机技术革新,说的简单但是背后都是工程师的心血啊。而装一个大发动机的问题就是,车内空间被占用、噪音变大、成本急剧上升,而且即使在低速下(城市内堵车),油耗也更高(这一点上电动车有优势)。当然,有一些车就是不惜一切代价,装上了尽可能大的发动机,它们也就拥有了同时期内最高的车速,比如,法拉利,兰博基尼,布加迪。。。。。。

2 1

前面有人讨论摩擦系数、功率之类的参数

但我认为,摩擦力根本就不是问题。最大静摩擦力决定的是加速度,而非最大速度。摩擦力小些只不过加速过程长一点而已。---这里搞错了,谢谢提醒。摩擦力还要和空气阻力去平衡。

至于功率,想增大很多也并非不可能,无非就是烧更多的钱而已。

而我的观点是,轮胎驱动本身就是有上限的。路不可能无限平,当车速足够快时,遇到凸起就会悬空一小会儿,车速越快悬空越久。而悬空的时候没有驱动力(但有风阻)。参考有缝铁轨到无缝铁轨的进化。

0 0

z1w1j帝都大学PhDing

2017-03-07 23:51

发动机最大功率确定的情况下,功率=力*速度。速度越大,能给、加速的力就越小。当加速的力小于阻力时,就不能加速了。

而阻力来源有机械传动等之间的摩擦损耗,轮胎与地面的滚动阻力,还有风阻。

在高速上跑的时候,绝大部分阻力来源是风阻。而风阻近似可以认为正比于速度的平方。

所以当车速越来越快,加速的力快速下降,而阻力急剧上升,最后就快不起来了。

0 0

骑个变速自行车就知道了吧,不同齿比的情况下转速不同速度不同,用最小齿比试试能踩到20km/h就是牛腿了。踏频(转速)已经能让你腿的运动无影了,类似叮当猫里那种效果,搜搜自行车运动员的踏频训练录像看看。

0 0

实用汽车的动力的最终去向,低速时主要是发动机变速箱离合器和万向节的机械损耗,再加上轮胎形变和刹车片。高速时可以再算上空气阻力。

这里面有些阻力大小随速度变化不大,有些则会上升。比如机械损耗,现实中因为有机油的参与和活塞惯性,阻力也是随速度上升的。

查看更多

添加回答

登录 后回答问题,你也可以用以下帐号直接登录

相关问答

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©2017果壳网    京ICP证100430号    京网文[2015] 0609-239号    新出发京零字东150005号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:13488674940