汽車(chē)的動(dòng)力性

1、第一節(jié) 汽車(chē)的動(dòng)力性指標(biāo) 汽車(chē)動(dòng)力性指標(biāo)的要素 汽車(chē)能爬上的最大坡度 max i 汽車(chē)的最高車(chē)速 maxa u 汽車(chē)的加速時(shí)間 t 加速時(shí)間評(píng)價(jià)方法加速時(shí)間評(píng)價(jià)方法 原地起步加速時(shí)間原地起步加速時(shí)間 由由I或或II檔起步，以最大加速檔起步，以最大加速 強(qiáng)度強(qiáng)度，并考慮換檔時(shí)間，一般用并考慮換檔時(shí)間，一般用 0400m或者或者0100km/h的的 時(shí)間表示原地起步的加速時(shí)間。時(shí)間表示原地起步的加速時(shí)間。 超車(chē)加速時(shí)間超車(chē)加速時(shí)間 以最高檔或次高檔，以最大加速以最高檔或次高檔，以最大加速 強(qiáng)度加速至某一高速所用的時(shí)間。強(qiáng)度加速至某一高速所用的時(shí)間。 爬坡能力的評(píng)價(jià)爬坡能力的評(píng)價(jià) 以滿(mǎn)載、良好路面上

2、的以滿(mǎn)載、良好路面上的imax來(lái)表示。來(lái)表示。 商用車(chē)商用車(chē)30或或16.7； 越野汽車(chē)越野汽車(chē)60或或31； 轎車(chē)最高車(chē)速較大，轎車(chē)最高車(chē)速較大， 且通常在良好的且通常在良好的 市區(qū)道路行駛，可爬坡度很大。市區(qū)道路行駛，可爬坡度很大。 有的國(guó)家要求汽車(chē)在常遇坡道上汽車(chē)有的國(guó)家要求汽車(chē)在常遇坡道上汽車(chē) 必須保持的速度表明其加速能力。必須保持的速度表明其加速能力。 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 FF t 汽車(chē)的動(dòng)力性 汽車(chē)行駛方向 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 汽車(chē)的縱向外力 驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 汽車(chē)的行駛方程式 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)過(guò)程 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 發(fā)動(dòng)機(jī) 變速器 減

3、速器等 傳動(dòng)系 驅(qū)動(dòng)輪 驅(qū)動(dòng)力 行駛阻力 滾動(dòng)阻力 坡度阻力 加速阻力 空氣阻力 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 一、汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力 a u r t F 0 F r T F t t t T 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 r iiT F Tgtq t 0 Tgtqt iiTT 0 tTe PP wtTtq TT 0 iig w r T F t t 輸入功率機(jī)械效率輸出功率 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性 發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線(xiàn)：節(jié)氣門(mén)(油門(mén))全開(kāi)時(shí)， 轉(zhuǎn)矩或功率等與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 發(fā)動(dòng)機(jī)的使用外特性曲線(xiàn)：即帶有附件時(shí)的負(fù)荷特 性，通常汽油機(jī)小15，而柴油機(jī)小10 發(fā)動(dòng)機(jī)的部分特性曲線(xiàn)：

4、節(jié)氣門(mén)部分開(kāi)啟時(shí)，轉(zhuǎn)矩 或功率等與轉(zhuǎn)速的關(guān)系 圖1-3 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)外特性 maxe P maxtq T tq n p n min n max n 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 95501000 1 60 2 nT n TTFvP tq tqe kw tq T Nm nr/min 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 k ktq nananaaT 2 210 典型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線(xiàn) 近似的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩多項(xiàng)式描述 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 “發(fā)動(dòng)機(jī)性能曲線(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能曲線(xiàn)”圖中能看出什么？圖中能看出什么？ 發(fā)動(dòng)機(jī)性能曲線(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能曲線(xiàn) 通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)性能曲線(xiàn)，可以明白相

5、應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速、輸出功率和扭矩。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是指發(fā)動(dòng)機(jī) 在單位時(shí)間（分鐘）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，一般用rpm表 示單位。右圖為發(fā)動(dòng)機(jī)性能曲線(xiàn)圖，圖中的橫軸上 標(biāo)有轉(zhuǎn)速值，右邊的縱軸上標(biāo)有扭矩值，左側(cè)縱軸 上標(biāo)有輸出功率值。圖中的紅色曲線(xiàn)，表示發(fā)動(dòng)機(jī) 在特定轉(zhuǎn)速下的相應(yīng)輸出功率，它基本呈直線(xiàn)延伸 的狀態(tài)；藍(lán)色曲線(xiàn)表示發(fā)動(dòng)機(jī)在特定轉(zhuǎn)速下的相應(yīng) 扭矩值，它的變化比較平緩。 輸出功率和扭矩輸出功率和扭矩 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和扭矩，在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中一 般以KW和Nm來(lái)表示。最大功率是指發(fā)動(dòng)機(jī)所能夠 產(chǎn)生的最大動(dòng)力輸出，把它與轉(zhuǎn)速結(jié)合起來(lái)表示。 比如：68kW/6000rpm。功率是指發(fā)動(dòng)機(jī)工作的效 率，用其產(chǎn)生的

6、扭矩乘以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速而計(jì)算出來(lái)。 轉(zhuǎn)速越高意味著輸出功率越大，但轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)通常 會(huì)出現(xiàn)回落。扭矩是表示發(fā)動(dòng)機(jī)所輸出的旋轉(zhuǎn)力量， 它的表現(xiàn)方式與功率相同，用具體數(shù)字與轉(zhuǎn)速一起 表示。比如：Nm/3200rpm。扭矩影響著汽車(chē) 起動(dòng)、加速的性能以及牽引能力、爬坡性能和經(jīng)濟(jì) 性。 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 in Tin T P PP 傳動(dòng)系的機(jī)械效率 e T e Te in Tin T P P P PP P PP 1 等速行駛工況 功率輸入Pin功率損耗PT傳動(dòng)系 變速器、 減速器等 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 傳動(dòng)系的功率損失 機(jī)械損失液力損失 摩擦 潤(rùn)滑油 齒輪傳動(dòng)副之間 軸承摩擦。潤(rùn)滑

7、油的攪動(dòng) 潤(rùn)滑油與零件之間 的表面摩擦 。 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 .C T 傳動(dòng)系效率的檢測(cè) 0.90.92 轎車(chē) 0.820.85 貨車(chē)與客車(chē) 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 車(chē)輪的半徑 r rs rr W W 自由半徑 靜力半徑 滾動(dòng)半徑 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 w r n S r 2 FdCR 22 FdC r R r )10000/1 ( aRR uCC u滾動(dòng)半徑的理論計(jì)算 u滾動(dòng)半徑的近似計(jì)算 u一般近似 rrr rs 歐洲輪胎與輪輞技術(shù)協(xié)會(huì) （ETRTO） 德國(guó)橡膠企業(yè)協(xié)會(huì) 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 r iiT F Tgtq t 0 0 0 377. 0

8、1000 1 3600 60 1 2 2 ii rn ii n r nrru g g wa at uF 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力圖 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線(xiàn) Pe，Ttq n 傳動(dòng)系的傳動(dòng) ig，i0 傳動(dòng)效率T 車(chē)輪半徑 r 汽車(chē)行駛速度 ua 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 貨車(chē)的驅(qū)動(dòng)力圖 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 FF t j iwf FFFFF 二、汽車(chē)的行駛阻力 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 滾動(dòng)阻力 輪胎/路面接觸 輪胎變形 載荷遲滯損失 阻力偶 滾動(dòng)阻力滾動(dòng)阻力 : 輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的遲滯損失。這種輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的遲滯損失。這種 遲滯損失表現(xiàn)為阻礙車(chē)輪運(yùn)動(dòng)的阻力偶。遲滯損失

9、表現(xiàn)為阻礙車(chē)輪運(yùn)動(dòng)的阻力偶。 f F 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 aFT Zf RL FF W dd n n W h O C A D EF 加載 卸載 WC WD 拖距 a滾動(dòng)阻力偶矩 a 遲滯現(xiàn)象分析 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 u從動(dòng)輪滾動(dòng)時(shí)的受力情況 W n n a Z F 1p F 1X F a u W n n 1p F 1X F a u f T Z F r r fp TrF 1 r a F r T F z f p 1 aFT zf WF r a f z , WfFp 1 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 u驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)時(shí)的受力情況 W n n a Z F 2p F 2X F W

10、n n 2p F 2X F a u f T Z F r r a u t T t T ftX TTrF 2 ft f t X FF r T r T F 2 r T F t t 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 1p F f F WfFF pf 1 等速行駛 滾動(dòng)阻力系數(shù)滾動(dòng)阻力系數(shù) 車(chē)輪在一定條件下，滾動(dòng)所需要推力車(chē)輪在一定條件下，滾動(dòng)所需要推力Fp1與與 負(fù)荷負(fù)荷W之比，即單位重力的推力。之比，即單位重力的推力。 滾動(dòng)阻力系數(shù) 1. 速度速度ua對(duì)對(duì) f 的影響的影響 滾動(dòng)阻力系數(shù)的試驗(yàn)確定法滾動(dòng)阻力系數(shù)的試驗(yàn)確定法 牽引法、滑行法和轉(zhuǎn)鼓法牽引法、滑行法和轉(zhuǎn)鼓法 脫落和爆裂。產(chǎn)生駐波現(xiàn)象，高溫、

11、 fhkmu constfhkmu a a ,/200 .,/100 滾動(dòng)阻力系數(shù) fP fW P fP a a a 參與變形 （稍微） 道路壽命道路受力 2. 輪胎的結(jié)構(gòu)、材料、簾線(xiàn)對(duì)輪胎的結(jié)構(gòu)、材料、簾線(xiàn)對(duì)f 的影響也的影響也 很大。子午線(xiàn)輪胎很大。子午線(xiàn)輪胎 f 小，天然橡膠小，天然橡膠 f 低。低。 圖1-14 圖1-15 圖1-16 試驗(yàn)表明：由于 轉(zhuǎn)彎行駛增加的 滾動(dòng)阻力，已接 近直線(xiàn)行駛的 50% 100% 。 在一般動(dòng)力性分 析中，常不考慮 由轉(zhuǎn)彎增加的阻 力。 f 的經(jīng)驗(yàn)公式的經(jīng)驗(yàn)公式 甚至增加幾十倍。側(cè)滑時(shí) 。通常不考慮轉(zhuǎn)彎的影響 轉(zhuǎn)彎時(shí) f f%,10050 aa a a

12、 ufuf uf uff 商用車(chē)轎車(chē) 商用車(chē)： 轎車(chē)： , 000056. 00076. 0 )19440/1 ( 2 2 0 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 空氣阻力 汽車(chē)行駛 空氣作用 空氣阻力 壓力阻力 （法向力） 摩擦阻力 （切向力） 形狀阻力 內(nèi)循環(huán)阻力 誘導(dǎo)阻力 干撓阻力 形狀阻力 58% 干撓阻力 14% 內(nèi)循環(huán)阻力 12% 誘導(dǎo)阻力 7% 摩擦阻力 9% 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 2 2 1 rDw uACF 42 2258. 1 msN ar uu 15.21 ) 3600 1000 (2258. 1 2 1 2 2 aD aDw AuC

13、 uACF 空氣阻力的計(jì)算 空 氣 阻 力 影響影響 Fw 的因素：的因素：CD 和和 A 由于乘坐空間的制約由于乘坐空間的制約A變化不大變化不大 但但CD變化較大變化較大，195070年年 CD =0.40.6 1990年年CD =0.250.40 概念車(chē)概念車(chē)CD =0.2 CD大小對(duì)轎車(chē)（高速）汽車(chē)的性能影響極大大小對(duì)轎車(chē)（高速）汽車(chē)的性能影響極大 帕薩特帕薩特 (Passat ) CD= 0.28 降低CD的方法 前部低，前部低， 過(guò)渡平滑，過(guò)渡平滑， 后部加擾流板，后部加擾流板， 掠背式，掠背式， 底部導(dǎo)流，平整化，向后應(yīng)逐步升高，底部導(dǎo)流，平整化，向后應(yīng)逐步升高， 整車(chē)俯視形狀為腰

14、鼓式，整車(chē)俯視形狀為腰鼓式， 改進(jìn)通風(fēng)進(jìn)口、出口位置，改進(jìn)通風(fēng)進(jìn)口、出口位置， 商用車(chē)頂部安裝導(dǎo)流罩系統(tǒng)。商用車(chē)頂部安裝導(dǎo)流罩系統(tǒng)。 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 sinGFi sintan s h i GiFi 坡度阻力 汽車(chē)上坡行駛 汽車(chē)重力沿坡道的分力坡度阻力 s h hg Fi G 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 sincosGfG FFF if )(ifGF 道路阻力 坡度阻力 滾動(dòng)阻力 if GF 道路阻力系數(shù) 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 加速阻力 汽車(chē)加速行駛 克服加速運(yùn)動(dòng)的慣性力 加速阻力 汽車(chē)質(zhì)量 平移質(zhì)量 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量 平移慣性力 慣性力偶矩 汽 車(chē) 加 速 行 駛 汽車(chē)

15、旋轉(zhuǎn)質(zhì)量 換算系數(shù) 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 dt dE 汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量 換算系數(shù) 功率方程 汽車(chē)動(dòng)能 汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 r uiiT P gtq e 0 uFFFP iwft )( uFP rr 發(fā)動(dòng)機(jī)功率 外力的功率 摩擦阻力的功率 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 0 iig e )( 0 dt di u dt du i r i dt dg g e 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速車(chē)輪轉(zhuǎn)速 傳動(dòng)系 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 dt d ITT e ftqtq 加速時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)矩 tq T dt d IT e ftq dt d I e f 傳動(dòng)系輸入轉(zhuǎn)矩 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)

16、動(dòng)力與行駛阻力 Tg e ftqt ii dt d ITT 0 )( tTe PP 半軸施加于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩 t T 2 1 u tTtq TT 0 iig e 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 )1 ()( 0Tg e ftqr ii dt d ITT dt di r uiiI dt du r iiI r iiT r T F gTgfTgfTgtq r r 2 2 0 2 2 0 2 0 )1 ()1 ()1 ( 摩擦阻力轉(zhuǎn)矩 摩擦阻力轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到車(chē)輪周緣的摩擦阻力 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 2022 )( 2 1 )( 2 1 2 1 r uii I r u ImuE g fw u dt

17、di r uiiI dt du r iiI r iiT FFF r iiT PPP dt r uii I r u ImuddtdE gTgfTgfTgtq iwf gtq rte g fw )1 ()1 ()1 ( / )( 2 1 )( 2 1 2 1 / 2 2 0 2 2 0 2 00 2022 汽車(chē)的動(dòng)能 功率方程 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 u dt di r uiiI dt du r iiI FFFF dt di r uiiI dtduu r ii I r I m gTgfTgf iwft ggfg f w )1 ()1 ( /)( 2 2 0 2 2 0 2 2 22 020

18、 2 dt di r uiiI dtdu r ii I r I mF gTgf T g f w j 2 2 020 2 /)( 整理上式得 加速阻力為 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 T g f w mr ii I mr I 2 2 0 2 2 1 dtdu r ii I r I mF T g f w j /)( 20 2 0 dt dig 汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) 固定傳動(dòng)比變速器的加速阻力為 第二節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 jiwft FFFFF dt du mGu AC fG r iiT a D Tgtq sin 15.21 cos 20 三、汽車(chē)的行駛方程式 FF t 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力

19、行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 一、驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖 有固定傳動(dòng)比的汽車(chē)行駛方程式 jiwft FFFFF dt du mGu AC fG r iiT a D Tgtq sin 15.21 cos 20 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 行駛方程式 汽車(chē)的基本參數(shù) 汽車(chē)的動(dòng)力性能 最高車(chē)速 加速能力爬坡能力 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 最高車(chē)速的確定 驅(qū)動(dòng)力 行駛阻力 加速時(shí)間的確定 最低穩(wěn)定車(chē)速 一定的距離（0400m） 一定的速度（80umax） 加速時(shí)間 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 dt du mFj jiwft FFFFF 0 i

20、F )( 1 wft FFF mdt du 汽車(chē)的加速度曲線(xiàn)（a ua） a ua 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 汽車(chē)的加速度曲線(xiàn)（a ua） 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 dt du a du a dt 1 Adu a dtt u u t 2 1 1 0 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 加速時(shí)間的積分方法 1/a ua 曲線(xiàn) 加速時(shí)間 矩形積分 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 BJ130汽車(chē)的加速時(shí)間曲線(xiàn) 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 )( wfti FFFF 0/dtdu 爬坡能力的確定 驅(qū)動(dòng)力Ft 空氣

21、阻力Fw 滾動(dòng)阻力Ff 爬坡能力 等速 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 ) 15.21 (sin 20 a D Tgtq u AC Gf r iiT G G FFF wft )( arcsin 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 典型的汽車(chē)爬坡度車(chē)速曲線(xiàn)（i ua） 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 jiwft FFFFF gdt du G FF wt gdt du D 二、汽車(chē)的動(dòng)力特性圖 動(dòng)力因 數(shù) 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 汽車(chē)的動(dòng)力特性圖（D ua） Ft ua D ua gdt du D 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡

22、圖與動(dòng)力特性圖 典型的汽車(chē)的動(dòng)力特性圖（D ua） 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 第三節(jié) 汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖 fDi I maxmax )(fD g dt du 汽車(chē)的動(dòng)力特性圖（D ua） 最高車(chē)速的確定最大爬坡度的確定 阻力曲線(xiàn) 加速時(shí)間的確定 2 22 maxmax max 1 1 arcsin f fDfD II 精確 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 一、汽車(chē)行駛的附著條件 驅(qū)動(dòng)力大動(dòng)力性強(qiáng) 驅(qū)動(dòng)力大 足夠的附著力 （切向力） 動(dòng)力性強(qiáng) 滿(mǎn)足輪胎與地 面的附著條件 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 ZX FFF max 地面對(duì)輪胎

23、的作用力 切向的作用力 極限值 附著力 附著力大小的計(jì)算 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 22 2 ZX ft FF r TT 2 2 2 Z X F F C 汽車(chē)行駛的附著條件 對(duì)于驅(qū)動(dòng)輪 驅(qū)動(dòng)力附著力 附著率 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 二、汽車(chē)的附著力與地面的反作用力 汽車(chē)的附著力 地面附著系數(shù) 法向反作用力 路面的種類(lèi)和狀況 行駛車(chē)速 車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)狀況 汽車(chē)的總體布置 行駛的狀況 車(chē)身的形狀 道路的坡度 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 汽車(chē)加速上坡時(shí)的受力圖 hg a b L ua du/dt FZ1 FZ2 Tf1 Tf2 Tjw2 FZw1 FZw2

24、 Gsina Gcosa Tje FX1 FX2 mdu/dt Tjw1 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 0cossin)()( 211211 bGhGTTTh dt du mLFTTLF gjwjwjegZwffZ L r fGF dt du rL I rL iiI L h g G L h L b GF Zw wgfgg Z cos)()sin(cos 1 0 1 整理后得 對(duì)后輪與路面的接觸中心取矩 靜態(tài)分 量 動(dòng)態(tài)分量 空氣升 力 滾動(dòng)阻力 偶 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 0cossin)()( 212212 aGhGTTTh dt du mLFTTLF gjwj

25、wjegZwffZ L r fGF dt du rL I rL iiI L h g G L h L a GF Zw wgfgg Z cos)()sin(cos 2 0 2 對(duì)前輪與路面的接觸中心取矩 整理后得 靜態(tài)分 量 動(dòng)態(tài)分量 空氣升 力 滾動(dòng)阻力 偶 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 )sin(cos 1 L h L b GF g Zs )sin(cos 2 L h L a GF g Zs 前、后輪法向反力的構(gòu)成 靜態(tài)分量 空氣升力 動(dòng)態(tài)分量 滾動(dòng)阻力偶 法向反作用力 dt du rL I rL iiI L h g G F wgfg Zd )( 0 1 dt du rL I rL

26、 iiI L h g G F wgfg Zd )( 0 2 2 1 2 1 rLfZw uACF 2 2 2 1 rLrZw uACF L r fGcos L r fGcos 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 典型轎車(chē)前、后升力系數(shù)的比較 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 11 )sin(cos Zw gg Z F dt du L h g G L h L b GF 22 )sin(cos Zw gg Z F dt du L h g G L h L a GF 簡(jiǎn)化的前、后輪的法向反力 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 三、作用在驅(qū)動(dòng)輪上的地面切向反作用力 作用在驅(qū)動(dòng)輪上的

27、切向作用力 汽車(chē)行駛工況的受力圖 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 Tf1 Tf2 Tjw2 WBsina WBcosa FX1 mBdu/dt FW WBcosab/L-Tt/L a L b WBcosaa/L+Tt/L Tt Fp2 Fp1 Fp1 WBcosab/L-Tt/L WBcosaa/L+Tt/L Fp2 Tjw1 Tt FZ1 FZ2 GW1sina GW2sina m1du/dt m2du/dt Tf1 Tf2 FX2 FZ1 FZ2 前輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)加速 上坡時(shí)的受力圖 GW2cosa GW1cosa FX2 FX1 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 2222

28、sin Xwp FG dt du mF 222jwfX TTrF 2 22 2f jwf X F r T r T F 2222 sin fwp FG dt du mF 從動(dòng)輪受力分析 在X方向 對(duì)中心取矩 忽略 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 dt du mWFFF Bwpp221 sin 2222 sin fwp FG dt du mF dt du mmWGFFF BBwwfp )(sin)( 2221 車(chē)身受力分析 在X方向 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 dt du mGFF wpX1111 sin dt du mm WGFFF B Bwwfp )( sin)( 2

29、221 dt du mGFFF wfX sin 21 21jiwfX FFFFF 驅(qū)動(dòng)輪受力分析 在X方向 與Fj區(qū)別 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 12jiwfX FFFFF 后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē) 作用在驅(qū)動(dòng)輪上的切向作用力 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 四、附著率 附著率 直線(xiàn)行駛 充分發(fā)揮驅(qū)動(dòng)力 最低的附著系數(shù) 汽車(chē)的行駛工況 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 附著率 附著率的計(jì)算 地面切向反作用力 地面法向反作用力 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 dt du L h g G FF FFFF F F C g ZwZs jiwf Z X 22 1 2 2

30、2 ) 1 cos 1 ( 1 cos 1 1 cos 1 ) cos sin ( 1 cos 1 cos sin )sincos( sin 2 2 dt du g i L h L a dt du g i dt du L h gL h L a dt du g dt du L h g G L h L a G dt du g G G dt du L h g G F FF C ggg ggg Zs ji 加速上坡行駛時(shí)的附著率（后輪驅(qū)動(dòng)） 后驅(qū)動(dòng)輪的附著率 忽略滾動(dòng)阻力和空氣阻力 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 dt du g iq 1 cos 1 q L h L a q C g 2 2

31、C L h L a q g 1 等效坡度 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 dt du L h g G FF FFFF F F C g ZwZs jiwf Z X 11 2 1 1 1 前驅(qū)動(dòng)輪的附著率 加速上坡行駛時(shí)的附著率（前輪驅(qū)動(dòng)） 忽略滾動(dòng)阻力和空氣阻力 ) 1 cos 1 ( 1 cos 1 1 cos 1 ) cos sin ( 1 cos 1 cos sin )sincos( sin 1 1 dt du g i L h L b dt du g i dt du L h gL h L b dt du g dt du L h g G L h L b G dt du g G G

32、dt du L h g G F FF C ggg ggg Zs ji 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 dt du g iq 1 cos 1 q L h L b q C g 1 1 C L h L b q g 1 等效坡度 四輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē) 21 2 tt t TT T 轉(zhuǎn)矩分配系數(shù)為 ) 1 (sin ) 1 (sin)1 ( 2 1 dt du g GF dt du g GF x x 力前、后輪的切向反作用 q L h L a q C q L h L b q C g g 2 1 )1 ( 前、后驅(qū)動(dòng)輪的附著率 q L h L a qCC q L h L b qCC g g , 1 ,

33、21 21 若 若 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 如果前、后驅(qū)動(dòng)力的分配可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀況自 動(dòng)調(diào)節(jié)，而使前、后驅(qū)動(dòng)力同時(shí)達(dá)到附著力的 限值，則全部附著力均可轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力 q dt du g G G 即 sincos 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 不同驅(qū)動(dòng)形式汽車(chē)的等效坡度與地面附著系數(shù)曲線(xiàn)（q ） 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 附著系數(shù)與汽車(chē)速度曲線(xiàn)（C2 ua） 7 . 0 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 dt du L h g G FF FFFF F F C g ZwZs jiwf Z X 22 1 2 2 2 22 1 2 ZwZs wf F

34、F FF C 高速行駛時(shí)的附著率 后驅(qū)動(dòng)輪的附著率 忽略坡度阻力和加速阻力 第四節(jié) 汽車(chē)行駛的附著條件與汽車(chē)的附著率 地面反力與車(chē)速的關(guān)系曲線(xiàn) （FX2, FZ2 ua） 附著系數(shù)與車(chē)速的關(guān)系曲線(xiàn) （C2 ua） 第五節(jié) 汽車(chē)的功率平衡 汽車(chē)行駛狀態(tài) 驅(qū)動(dòng)力行駛阻力 行駛阻力功率 發(fā)動(dòng)機(jī)功率 第五節(jié) 汽車(chē)的功率平衡 發(fā)動(dòng)機(jī)功率 行駛阻力功率 滾動(dòng)阻力功率Pf 空氣阻力功率Pw 坡度阻力功率Pi 加速阻力功率Pj 第五節(jié) 汽車(chē)的功率平衡 jiwft FFFFF att uFP dt du mGu AC fG r iiT a D Tgtq sin 15.21 cos 20 Tte PP/ ) 36

35、003600761403600 ( 1 3 dt dumuGiu u ACGfu P aa a Da T e f隨車(chē)速u(mài)a的增大，Pf 的增加更快 Pw是車(chē)速u(mài)a的三次函 數(shù) 4 410 ) 100 () 100 ( aa u f u fff 第五節(jié) 汽車(chē)的功率平衡 汽車(chē)功率平衡圖 發(fā)動(dòng)機(jī)功率 Pe 阻力功率 (Pf+Pw)/T 車(chē)速u(mài)a 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線(xiàn) （Pe n） ua=0.377nr/igi0 第五節(jié) 汽車(chē)的功率平衡 汽車(chē)的功率平衡圖 第五節(jié) 汽車(chē)的功率平衡 Twfe PPP/ )( 汽車(chē)的后備功率 一定的速度等速行駛 阻力功率 (Pf+Pw)/T 發(fā)動(dòng)機(jī)功率Pe 節(jié)氣門(mén) 某一開(kāi) 度

36、后備功率 節(jié)氣門(mén)全開(kāi) 第五節(jié) 汽車(chē)的功率平衡 汽車(chē)的后備功率圖（P ua） 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 變速器ig 有級(jí)式變速器 無(wú)級(jí)式變速器 液力變矩器 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性比較 活塞式內(nèi)燃機(jī) 等功率發(fā)動(dòng)機(jī)活塞式蒸氣機(jī) 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 功率平衡與驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 活塞式內(nèi)燃機(jī) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 改進(jìn)措施 分級(jí)式變速器 無(wú)級(jí)式變速器 體積小 重量輕 價(jià)格便宜 燃料供應(yīng)方便 后備功率小 等功率發(fā)動(dòng)機(jī) 的性能 ig=0.377npr/i0ua 傳動(dòng)效率非常高 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 活塞式內(nèi)燃機(jī)

37、變速器的汽車(chē) 與等功率汽車(chē)性能比較 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 無(wú)級(jí)式變速器 液力變矩器 動(dòng)液傳動(dòng) 三擋或四擋 AMT 轉(zhuǎn)矩變化范圍小 改善汽車(chē)的性能 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 液力變矩器簡(jiǎn)圖 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 p T T T K Ki nT nT pp TT p T n n i 25 ppp ngDT 液力變矩器的特性無(wú)因次特性 無(wú)因次特性 變矩比K 效率 p i 特性 泵輪轉(zhuǎn)矩 系數(shù) 渦輪輸 出轉(zhuǎn)矩 泵輪輸 入轉(zhuǎn)矩 速比 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 液力變矩器的特性無(wú)因次特性 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 變矩比K 效率 泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)p 變矩器 臺(tái)架試驗(yàn) Tp TT np nT 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 液力變矩器的透過(guò)性 泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)p 速比i p不隨i變化 p隨i變化 非透過(guò)性 透過(guò)性 泵輪載荷變化情況 與渦輪載荷的關(guān)系 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 液力變矩器的非透過(guò)性曲線(xiàn) 第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車(chē)的動(dòng)力性 )( pp nfT )(nfTtq 非透過(guò)性變矩器 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 曲線(xiàn)的交點(diǎn) 阻力變化汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變 汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化