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关于Q5的加速及爬坡越野性能的计算(更新)
1 124 发布于 2017-05-26 16:54:46 只看楼主 热门标准
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[更新] 感谢 "永恒de纪念册"指出的轮胎半径的错误。更新轮胎半径后得出最大加速度6m/s^2,***,这尾标得换成60TFSI啦 。不过也可以解释,地面摩擦系数没有那么大,提供不了这么大的驱动力,为了防止打滑,牵引力控制系统会降低一些扭矩输出,最终最大加速度为4.0(假设地面摩擦系数为0.4),符合尾标。更新轮胎半径后,假设坡面摩擦系数为0.66(坡面有棱?),则最大爬坡角度为31度,符合厂家数据。
很多车友质疑百公里加速时间没有考虑风阻,其实这里只是根据最大加速度(地面摩擦系数为0.4时)估算百公里加速为6.9秒, 如果考虑风阻和变速箱升档,加速过程中加速度会不断减小, 最终破百肯定大于6.9秒,厂家数据是7.2秒。汽车之家实测7.02秒应该是在摩擦系数大于0.4的路面测试的。

厂家公布的Q5越野性能

根据Q5 8AT变速箱的一档传动比,主减速比,轮胎参数,地面摩擦系数,算出了Q5的最大加速度,最大爬坡度。

8AT参数


假设爬坡时后轴通过托森中差得到85%的驱动力,计算出Q5理论上(坡面摩擦系数为1.0)可以爬上39度(80%)的坡。
厂家公布的31度(60%)应该是假设坡面摩擦系数为0.66(坡面有棱?)。黄纸片上的计算表明,物体能在坡面停住的角度只与摩擦系数有关。如果坡面摩擦系数能达到理想化的最大值1.0,物体能停住的最大坡面角度就是45度,对应坡度为100%。



同时也可得出后轮电子手刹制动力可以达13871牛(约1400公斤正压力)。这也可以解释一个现象: Q5不放手刹在不系安全带的起情况下,怎么踩油门车都不走。我想原因是后轮电子手刹能产生至少1200牛.米的制动力矩,将后轮死死抱住,此时后轴通过托森差速器分配到85%的驱动力,前轴15%。也就是前轴分配到1873N)的驱动力,由于后轮死死抱住,要拖动需要2000/2*10*0.4=4000N的力(假设地面摩擦力系数为0.4),1873<4000, 前轮单轮驱动力 1873/2=936 N 也远小于前轮打滑需要的力 (2000/4*10*0.4=2000N), 所以不管怎样踩油门,Q5都纹丝不动, 前轮也不打滑。 如果是前驱车,如两驱奥迪A6,由于所有驱动力都在前轮,深踩油门,可以克服后轮摩擦力,将后轮拖着走。

三个滑轮组脱困时,采用托森中差的奥迪,不能象采用多片离合器中差的奔驰或宝马那样用电子限滑把打滑车轮完全锁死,如果完全锁死,相当于打滑车轮附着条件良好,根据托森中差的工作原理(见我发的帖子),前后轴驱动力会趋于初始分配, 如Q5是前轴40%, 后轴是60%。这样反而不利于把驱动力集中输送到有良好附着力的车轮,降低脱困能力。


为了求精,还要加11张图:

常见SUV最大爬坡度

常见SUV最大爬坡度,主战坦克的最大爬坡度也就是31度,与Q5相当。

托森中差

托森C中差

托森C中差

托森C中差

简化图

ZF8AT,集成托森C中差

我这样理解托森工作原理: 行星轮是蜗轮,前后轴的两个太阳轮是蜗轮杆,动力通过行星架传递给行星轮,再由行星轮给太阳轮。记住一点,蜗杆太阳轮可以驱动蜗轮行星轮,反之锁止。
1.正常路面直线行驶时,行星轮只公转,不自转,把动力传递到前后轴太阳轮,前后轴太阳轮转速一致。
2. 正常转弯时,由于前后轴路面附着力良好,但前后轴需要转速差来满足转弯几何限制,前后轴的太阳轮蜗杆驱动行星轮蜗轮产生自转, 行星轮公转的同时还自转,使得前后轴有转速差(正常差速)。从蜗杆到蜗轮传动是被允许的,没有锁止,相当于开放差速器。
3. 如果前轮打滑(地面附着力差),前轴太阳轮失去地面施加的反作用力矩,因而不会去驱动蜗轮行星轮,而发动机动力还在蜗轮行星轮上,利用蜗轮行星轮到蜗杆太阳轮的锁止力矩,动力更多的传递到有附着力的后轴上,传递的多少取决于前轴的剩余附着力,剩余附着力越低,传递到后轴的驱动力越高,但最多不超过蜗轮蜗杆的内摩擦的锁紧力矩。

冠齿中差,也是纯机械结构

冠齿中差,扭矩分配范围更广

首都机场T3拍的,帅不帅

媚眼大灯

买灯送车

最后编辑于2017-10-25 12:24:41
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