电动汽车的运动学优势

电动汽车的运动学优势

采用大众高尔夫的两款车型eGolf和GTD进行试验，其中eGolf装有85kW的电动机，另一辆GTD装有135kW的涡轮增压发动机及6挡自动变速器。两车均行驶在平坦的高速公路上，开始时以较低的恒定车速行驶，之后最大限度地踩下加速踏板，当车速达到100km/h时释放加速踏板，将得到的两辆车动力学特性参数的对比图来说明电动汽车的运动学优势。

两车的加速性能对比见图1。从图1可知，eGolf提前1s达到最大加速度，GTD在大部分时间内都产生较大的加速度，不过在2.2s和4.2s两次换挡时，加速度受到影响。

两车的速度对比见图2。从图2可知，GTD需要5s速度才超越eGolf，但是其最终提前2s达到100km/h的车速。

eGolf的相对位移见图3。从图3可知，即使eGolf只在前3s内维持较大加速度，但在前7s时间内，eGolf都行驶在GTD前面。

图1　eGolf和GTD的加速度对比图

图2　eGolf和GTD的速度对比图

图3　GTD于8.2s达到100km/h时eGolf相对位移图

图4　eGolf和GTD的功率对比图

两车的功率对比见图4。如下式，车辆的功率P取决于汽车的质量m、速度v和加速度a。所以，以车速v作为自变量来对比车辆的功率。

从图4可知，在低速范围内，功率线性增长，主要是由于恒定的驱动力或转矩，这取决于轮胎抓地能力。在高速范围内，车辆的功率由电动机和增压发动机产生的最大功率决定。在更高速范围内，功率的微弱下降是由于摩擦所致。

刊名：European Journal of Physics（英）

刊期：2015年第36期

作者：Jan-Peter Meyn

编译：杨晓帆