到底能爬多大坡 车讯网汽车讲堂四十八
[车讯网 新闻中心] 在车讯网第三期《拆车坊》节目中，对逍客和ix35的爬坡能力进行了测试，这件事使我想起2009年发生在浙江的汉兰达“爬坡门”事件，虽然那是一件早已尘埃落定的事，但是，有两个问题一直徘徊在我的脑海中：第一，不少人对坡度尚无正确的认知；第二，到底哪些因素影响汽车的爬坡能力。【回顾上一堂课：判断汽车的故障】
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。
角度与正切的对比 公路的坡度标准 按照国家标准，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。 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。 以汉兰达为例：
根据表格中的数据，求得半径为：245×0.55+19×25.4/2=376mm=0.376m 对于自动挡车型，还要乘一个液力变矩器的变矩比（也就是俗称的自动档扭矩放大作用），单极液力变矩器变矩比一般在1.7~2.6之间，这里暂且取1.7。 传动效率与变速箱结构等诸多因素有关，轮胎橡胶软硬可能也会有影响。一般说手动挡的效率高于自动挡的效率，前置前驱的效率高于前置后驱或四驱。前置前驱手动变速箱的传动效率大致在80%~90%，同样情况的自动变速箱多在70%~80%之间，汉兰达的6前速AT箱效率暂且取75%。 匀速爬坡时牵引力等于爬坡阻力，故有：T= G×sinα=M×g×sinα 由此得出，汉兰达理论最大爬坡角是αmax=arcsin（T/M/g）= arcsin（122931/1970/9.8）=39.6° 差一点40度，这是一个非常陡的角度，但在实际路面根本达不到，因为有路面附着力的限制。附着力最小也得等于坡道阻力，否则还是没法上坡。 即：Nf×ψ-Gsinα=0 Nf =G（cosα×d/L-sinα×h/L） 式中约去G整理成爬坡充分条件等式：（cosα×d/L-sinα×h/L）×ψ- sinα=0 上述计算结果，说明此时爬坡能力与车重无关，仅取决于重心的几何位置——即前轴重比和重心高度。前驱车前轴重比例越大、重心越低，爬坡时前轮附着力越大，爬坡角度越大。 对于前驱轿车或小型SUV，空载时前后轴重比大约是6：4，满载时重心会后移变到5.5：4.5左右；对于汉兰达等中型SUV或MPV，重心比轿车偏后一些，空载约5.5：4.5（2.7汉兰达实测的轴重比为5.4：4.6），再加上重心高，这样起实际路面爬坡能力要比前驱轿车小一点。这个结果，解释了汉兰达在“爬坡门”中，为什么面对18度左右的土坡上不去（媒体误传为30度），而夏利、奥拓都能上的原因。 也就是说，前驱车的前后轴载荷，在爬坡时非常重要。比如，在冰雪路面，轴重比6:4的车比5.5：4.5的前驱车爬坡角度大0.5度左右，在砂石路面大1度左右，在沥青路面大不到2度。 |
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