9%坡度是多少度(9%的坡度)

【爬坡能力】对于汽车而言意味着最强的通过能力,概念是用低速挡在良好路面上通过的最大坡度。

这个解释会不会感觉有些奇怪?

讨论爬坡难道不是在聊越野,谈“良好路面爬坡角度”好像有些奇怪……然而真正的爬坡角度必须在摩擦系数合格的良好路面上测试,因为除专业越野车型以外,其他车辆的接近角、离去角和纵向通过角都很小,两驱车既不具备电子限滑也总不会有差速锁(部分后驱皮卡提供差速锁选装、非乘用车型)。

这些车辆是没有越野能力可言的,即便是SUV&ORV也不例外;不过这也没有什么好惊奇的,毕竟除非刻意去找非铺装的野外道路,否则驾车都是没有机会去越野的,公路几乎覆盖了每一个角落。那么铺装路面的爬坡能力是否很重要呢?曾经在网络上流传着一座坡度极其夸张的大桥,是日本的江岛大桥,据传这座桥的坡度达到了60°,参考下图。


不能否认从这个角度看这座桥确实很夸张,60°应当是有的吧;然而但凡有些常识(脑子)的话,都不会认为会有这种角度的道路!别说是60°,即便是坡度只有40°,其本土汽车也没有一辆能爬上这座桥。

拍摄图片的角度可以很刁钻,江岛大桥的实际坡比只有6.1%,这还是最高的标准;如果对于坡度没有概念的话,从侧面来看一看这座桥吧,其实绝大多数立交桥、高速匝道的坡度都比它高,地库的弯道也不例外。


【坡比】是坡面的垂直高度和水平宽度的比例,汽车用于标注爬坡能力的数值都是坡比而不是坡度!

为什么呢?

因为坡比的数值大、看起来比较唬人,坡度的数值比较小;坡比和坡度是可以换算的,计算方式要换算成小数,之后用正反切函数来计算,也就是「y=arctanx」。

tan(arctan a)=aarctan(- χ)=﹣arctan χarctanA+arctanB=arctanA+B/1-ABarctanA+arctanB=arctanA-B/1+AB

按照这个标准来计算吧。

那么日本江岛大桥的6.1%的坡比究竟算不算高呢?其实换算成“度”仅仅为【3.49°】!这个标准其实都可以忽略不计,稍微有些坡度的道路都比江岛大桥的坡度大,下图就是3.49度的坡度标准。


至此应当能理解坡度的真正概念了,也能感受到一些“G知”的无知;其实所有车型不用区分排量大小和轮胎抓地力,任何按照《公路工程技术标准》的设计施工标准打造的道路都能通行,爬坡能力实在是没有纠结的必要性。

因为技术标准要求道路的最大坡比不能超过9%,坡度则为「arctan0.09/5.1427°」;这其实是个很缓的坡,一般只有在坡顶开始下滑的瞬间会无法看到前方道路,但这也只是视觉的落差产生的结果,这个坡度低于绝大多数车辆的“纵向通过角”,通过下图可以理解通过角的概念,可以说任何车型都不会在公路行驶时遇到障碍,即便是看似很陡的地库坡道也只是可能略高一些罢了。


越野车最高能爬多陡的坡道呢?

这个问题有很大的争议,有些车说能爬45度的坡,实际只是arctan0.45/24.22°的坡道而已;这个标准已经超过了公路标准的极限很多,只有极少数的越野车可以通过;重点是爬这样的坡道不仅要对比接近角和离去角,一定要综合纵向通过角来分析,否则车辆很有可能托底(挂在坡顶)。


如果只按照接近角判断的话,知名度较高的几款越野车(坦克300/BJ40/牧马人等)都能通过;而综合通过角来计算的话,非猛士级别的军用越野车都不要轻易尝试,前述几款越野车无一能通过,因为通过角普遍在20-23度的范围内。


假设:爬陡坡后的下坡衔接路段可以设计为缓坡,也就是不考虑通过角的影响,那么越野车的爬坡极限究竟能有多大呢?目前接近角最大的普通越野车也就是38°,号称能爬45°的越野车难道不会撞击到保险杠……所以不要吹牛皮,正常的越野的爬坡角度基本都只有70%-35°,45°没有什么车能上得去!因为这个角度会让车辆的重心靠后,后轮抓地力变大很大、前轮几乎失去抓地力,即便能勉强蠕行但几乎无法转弯,车身稍有倾斜既有可能翻车;这个角度需要的是履带轮的坦克或挖掘机,普通的轮式汽车就不要尝试了。

至于60°的坡道基本就等于墙了,其实爬山的时候遇到35°左右的台阶就会感觉陡峭,如果是35°的碎石路怕是没有多少人敢于攀爬;45°的台阶非常危险、45°的碎石路即便手脚并用也难攀爬——60°等于架梯子!


综上所述,越野车的爬坡极限一般只是「坡比36%」,坡比100%=45°,坡比45%=24.22°,了解这些知识点后就不会再纠结车辆的爬坡能力了;真正的陡坡汽车爬不上去,标准公路不足5.2度的坡度是任何车都能正常通行的,江岛大桥连低速代步车都可以正常行驶;遇到这些看似就反常的图片要用科学的角度审视与分析,“事出反常必有妖”——排出这样的视角只能取信于“反智”者。

不过选择汽车倒是有必要在规范范围内选择性能标准最高的选项,但原因不是为了提高爬坡能力,而是提高超车效率以提高驾驶安全性,同时也能让车辆更有驾驶乐趣。


编辑:天和Auto-汽车科学岛

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