汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。此时作用于驱动轮上的转矩M_t产生一对地面的圆周力F₀，地面对驱动轮的反作用力F_t（方向与F₀相反）即是驱动汽车的外力(见图2-1），此外力称为汽车的驱动力，其数值为

式中 M_t——作用于驱动轮上的转矩；

r——车轮半径。

作用于驱动轮上的转矩M_t是由发动机产生的转矩经传动系传至车轮上的。若令M_tq表示发动机转矩，i_g表示变速器的传动比，i₀表示主减速器的传动比，η_t表示传动系的机械效率，则有

M_t=M_tqi_gi₀η_t （2-2）

对于装有分动器、轮边减速器、液力传动装置的汽车，式（2-2）还应计入相应的传动比和机械效率。

因此驱动力为

图2-1 汽车的驱动力示意

下面将分别对发动机的转矩、传动系效率以及车轮半径作一些讨论，并最后给出汽车的驱动力图。

1.发动机的转速特性

将发动机的功率P_e、转矩M_tq、燃油消耗率b与发动机的转速n之间的函数关系以曲线表示，则此曲线称为发动机的转速特性曲线或简称为发动机特性曲线。如果发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油量位置），则此特性曲线称为发动机外特性曲线；如果节气门部分开启（或部分供油），则称为发动机部分负荷特性曲线。

图2-2为一台汽油发动机外特性中的功率曲线与转矩曲线。n_min为发动机的最小稳定工作转速，随着发动机转速的增加，发动机发出的功率和转矩都在增加，最大转矩M_tqmax时的发动机转速为n_tq；再继续增加发动机转速时，M_tq有所下降，但功率继续增加，一直到最大功率P_emax，此时发动机的转速为n_p；继续增加发动机的转速时，发动机的功率下降，允许的发动机最高转速为n_max。

图2-2 汽油发动机外特性中的功率曲线与转矩曲线

如转矩的单位以N·m表示，功率的单位以kW表示，转速以r/min表示，则功率与转矩有如下关系

发动机制造厂提供的发动机特性曲线，有时是在试验台上未带水泵、发电机等条件下测得的。带上全部附件设备时的发动机特性曲线称为使用外特性曲线。使用外特性曲线的功率小于外特性的功率。图2-3是BJ212汽车发动机外特性和使用外特性中的功率曲线与转矩曲线。一般汽油发动机使用外特性的最大功率比外特性的最大功率约小15％；比货车柴油机的使用外特性最大功率约小5％；比轿车与轻型汽车柴油机约小10％。

为了便于计算，常采用多项式来描述由试验台测得的，接近于抛物线的发动机转矩曲线，即

M_tq=a₀＋a₁n＋a₂n²＋…＋a_kn^k

式中 a₀、a₁、a₂、…、a_k——系数可由最小二乘法来确定；

k——拟合阶数，随特性曲线而异，一般在2、3、4、5中选取。

图2-3 BJ212汽车发动机外特性和使用外特性的功率曲线与转矩曲线(www.daowen.com)

2.传动系的机械效率

输入传动系的功率经传动系传至驱动轮的过程中，为了克服传动系各部件中的摩擦，消耗了一部分功率。传动系的功率损失由传动系中的部件（变速器、传动轴万向节、主减速器等）的功率损失所组成，如图2-4所示的货车传动系，其中变速器和主减速器的功率损失占比重最大，其余部件的功率损失较小。

传动系的传动效率是在专门的试验台上测得的。传动效率因受到多种因素的影响而有所变化，但对汽车进行初步的动力性分析时，可把它看作一个常数。表2-1为传动系各部件的传动效率。采用有级机械变速器传动系的轿车，其传动效率可取0.9～0.92；货车、客车可取0.82～0.85。

图2-4 货车传动系

表2-1 传动系各部件的传动效率

3.车轮的半径

车轮处于无载时的半径称为自由半径。汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离称为静力半径r_s。由于径向载荷的作用轮胎发生显著变形，所以静力半径小于自由半径。如果以车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的关系来换算，则可求得车轮的滚动半径为

式中 n_w——车轮转动的圈数；

S——在转动n_w圈时车轮滚动的距离。

显然，对汽车进行动力学分析是，应该用静力半径r_s；而进行运动学分析时，应该用滚动半径r_r。但一般常不计它们之间的差别，统称为车轮半径r，即认为

r_s=r_r=r

4.汽车的驱动力图

一般根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线F_t-u_a来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。当已知发动机的外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、车轮半径等参数后，即可由式（2-3）计算出各个档位的F_t值，再根据发动机转速与汽车行驶速度之间的转换关系求出u_a，即可求得各个档位的F_t-u_a曲线。发动机的转速与汽车行驶速度之间的关系式为

式中 u_a——汽车行驶速度（km/h）；

n——发动机转速（r/min）；

r——车轮半径（m）；

i_g——变速器传动比；

i₀——主减速器传动比。

图2-5是具有五档变速器的货车驱动力图。由于图中的驱动力是根据发动机的外特性求得的，因此它是使用各挡位时在一定车速下汽车能发出的驱动力的极值。实际行驶中，发动机常在节气门部分开启的状态下工作，所以相应的驱动力要比驱动力图中的驱动力小。

图2-5 具有五档变速器的货车驱动力图