影響汽車動(dòng)力性的主要因素.

1、2.4 影響汽車動(dòng)力性的主要因素一、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響一、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響1、發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩、發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩2、主減速器傳動(dòng)比的影響、主減速器傳動(dòng)比的影響3、傳動(dòng)系擋位數(shù)的影響、傳動(dòng)系擋位數(shù)的影響4、變速器傳動(dòng)比的影響、變速器傳動(dòng)比的影響5、空氣阻力系數(shù)的影響、空氣阻力系數(shù)的影響6、輪胎尺寸與型式的影響、輪胎尺寸與型式的影響二、使用因素的影響二、使用因素的影響1、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況2、汽車底盤技術(shù)狀況、汽車底盤技術(shù)狀況3、駕駛技術(shù)、駕駛技術(shù)4、汽車行駛條件、汽車行駛條件1 1、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率、最大轉(zhuǎn)矩及外特性曲線的形狀對(duì)汽車的動(dòng)力性影響最大。

2、在附著條件允許的前提下，發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩愈大，汽車的動(dòng)力性就愈好。 發(fā)動(dòng)機(jī)功率過大，也是不合理的。 一方面發(fā)動(dòng)機(jī)功率過大，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸、質(zhì)量、制造成本增加和常用工況下發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率太低，不利于降低汽車的整備質(zhì)量、整車成本和提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。另一方面，從前面分析汽車行駛的驅(qū)動(dòng)附著條件可知，汽車驅(qū)動(dòng)力的提高受到道路附著條件的制約，不能無限制的增大，所以過分地增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩對(duì)汽車的動(dòng)力性是無益的。一、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響一、結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響比功率和汽車的類型有關(guān)比功率和汽車的類型有關(guān)總質(zhì)量小于總質(zhì)量小于4t的貨車的貨車 1115kW/t總質(zhì)量大于總質(zhì)量大于5t的貨車的貨車 7.3511kW/t總

3、質(zhì)量小的接近于上限，總質(zhì)量大的接近于下限總質(zhì)量小的接近于上限，總質(zhì)量大的接近于下限比功率不得小于比功率不得小于4.78kW/t比功率：比功率：單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，單位：單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，單位：kW/t。mPe1000汽車比功率2 2、主減速器傳動(dòng)比的影響、主減速器傳動(dòng)比的影響 傳動(dòng)系總傳動(dòng)比傳動(dòng)系總傳動(dòng)比是傳動(dòng)系各部件傳動(dòng)比的乘積。是傳動(dòng)系各部件傳動(dòng)比的乘積。1 1）i i0 0對(duì)最高車速的影響對(duì)最高車速的影響如圖是汽車主減速器傳動(dòng)比變化時(shí)的功率平衡圖。如圖是汽車主減速器傳動(dòng)比變化時(shí)的功率平衡圖。主減速器傳動(dòng)比不同，主減速器傳動(dòng)比不同，3條功率條功率曲線的形狀和對(duì)應(yīng)的

4、速度區(qū)間也曲線的形狀和對(duì)應(yīng)的速度區(qū)間也不同。不同。3條功率曲線的起點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)及條功率曲線的起點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)及最大值點(diǎn)的高度對(duì)應(yīng)相等。最大值點(diǎn)的高度對(duì)應(yīng)相等。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，汽車的最高時(shí)，汽車的最高車速最高。車速最高。vamax1 vP3vamax2 vamax3 vamax1 發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率對(duì)應(yīng)的車速； 汽車的最高車速。amaxPuuamaxuPui01的后備功率最??；i03的后備功率最大；i01的燃油經(jīng)濟(jì)性最好；i03的燃油經(jīng)濟(jì)性最差。 1，動(dòng)力性好，燃油經(jīng)濟(jì)性差。amaxP/uuamaxP/uuamaxP/uu2 2）i i0 0對(duì)后備功率的影響對(duì)后備功率的影響 i0的選擇應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最大功率時(shí)

5、車速的選擇應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最大功率時(shí)車速vpva,max。貨。貨車的車的i0稍大，使稍大，使vpva,max，一般，一般va,max/vp=1.11.25，最高車，最高車速雖稍有下降，但后備功率增加較多，有利于加速和上速雖稍有下降，但后備功率增加較多，有利于加速和上坡。賽車的坡。賽車的i0正好使正好使vp=va,max；為了保證汽車在最小傳動(dòng)比擋位上具備的上坡、加速能為了保證汽車在最小傳動(dòng)比擋位上具備的上坡、加速能力，力，i0的選擇應(yīng)使汽車在最高擋上有足夠大的最大動(dòng)力的選擇應(yīng)使汽車在最高擋上有足夠大的最大動(dòng)力因數(shù)，以保證汽車以最高擋行駛于普通路面。因數(shù)，以保證汽車以最高擋行駛于普通路面。傳動(dòng)系

6、最小傳動(dòng)比傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比i0的選擇還應(yīng)考慮對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影的選擇還應(yīng)考慮對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。響。3 3）i i0 0的選擇的選擇3 3、傳動(dòng)系擋位數(shù)的影響、傳動(dòng)系擋位數(shù)的影響 變速器擋位數(shù)增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在接近最大功率工況下工作的機(jī)會(huì)增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率利用率增大。1 1）功率利用率）功率利用率 在兩擋變速器的I擋和直接擋中間增加兩個(gè)擋位時(shí)，汽車的最高車速和最大上坡度均不變，便在相同的速度范圍內(nèi)，可利用的后備功率增大了，有利于汽車加速和上坡，提高了汽車中速行駛時(shí)的動(dòng)力性。2 2）后備功率）后備功率 擋與擋間傳動(dòng)比的比值過大時(shí)會(huì)造成抵擋困難，一般認(rèn)為擋與擋間傳動(dòng)比的比值不宜超過1.71.8。因

7、此變速器I擋傳動(dòng)比越大，擋位數(shù)也應(yīng)越多。3 3）擋位間的傳動(dòng)比的比值）擋位間的傳動(dòng)比的比值貨車貨車變速器擋位數(shù)隨載質(zhì)量的增加而增加。變速器擋位數(shù)隨載質(zhì)量的增加而增加?？傎|(zhì)量在總質(zhì)量在3.5t以下的輕型貨車絕大多數(shù)采用以下的輕型貨車絕大多數(shù)采用4擋變速器。擋變速器?？傎|(zhì)量在總質(zhì)量在3.510t的汽車的汽車80%用用5擋變速器。擋變速器?？傎|(zhì)量在總質(zhì)量在14t以上的汽車以上的汽車85%帶有副變速器，采用帶有副變速器，采用8、10或或12擋。擋。越野車越野車總質(zhì)量在總質(zhì)量在3.5t以下的多采用以下的多采用4擋變速器和兩擋分動(dòng)器；擋變速器和兩擋分動(dòng)器；總質(zhì)量在總質(zhì)量在3.5t以上的采用以上的采用5擋或

8、擋或6擋變速器與兩擋分動(dòng)器。擋變速器與兩擋分動(dòng)器。擋位數(shù)多于擋位數(shù)多于5擋會(huì)使變速器結(jié)構(gòu)和操縱非復(fù)雜。擋會(huì)使變速器結(jié)構(gòu)和操縱非復(fù)雜。 變速器的擋位數(shù)無限增多，即為無級(jí)變速器。無級(jí)變速優(yōu)點(diǎn)：無級(jí)變速優(yōu)點(diǎn)： 發(fā)動(dòng)機(jī)有可能總是在最大功率發(fā)動(dòng)機(jī)有可能總是在最大功率Pe,max下工作。下工作。設(shè)無級(jí)變速器的傳動(dòng)效率高到與分級(jí)變速器的傳動(dòng)效率設(shè)無級(jí)變速器的傳動(dòng)效率高到與分級(jí)變速器的傳動(dòng)效率m相等。即汽車的驅(qū)動(dòng)功率可能總是相等。即汽車的驅(qū)動(dòng)功率可能總是Pt=Pe,maxm。 采用無級(jí)變速器，在速度變化范圍內(nèi)，可利用后采用無級(jí)變速器，在速度變化范圍內(nèi)，可利用后備功率最大，汽車的動(dòng)力性最好。備功率最大，汽車的動(dòng)

9、力性最好。 要使發(fā)動(dòng)機(jī)在任何車速下都能發(fā)出最大功率，無級(jí)變速器的傳動(dòng)比應(yīng)隨車速按公式變化：4 4）無級(jí)變速）無級(jí)變速apkvirn.i03770np發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速 要實(shí)現(xiàn)維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)在Pe,max下工作及汽車驅(qū)動(dòng)功率為Pe,maxm，無級(jí)變速器必須符合兩個(gè)條件。 無級(jí)變速器的機(jī)械效率必須高到與一般齒輪變速無級(jí)變速器的機(jī)械效率必須高到與一般齒輪變速器接近。器接近。 傳動(dòng)動(dòng)比變化規(guī)律符合傳動(dòng)動(dòng)比變化規(guī)律符合 apkvirn.i03770 若發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率Pe,max及傳動(dòng)效率m之值均為已知，則 3600Pmax,max,atevF常數(shù)atvFmax,故 上式的函數(shù)圖形為一雙曲線，因此，在

10、無級(jí)變速的情況下，汽車的驅(qū)動(dòng)圖為雙曲線的一支。 當(dāng)汽車的行駛速度下降時(shí)，驅(qū)動(dòng)力Ft,max隨之急劇增大，這對(duì)汽車的使用極為有利。 汽車上用得最多的無級(jí)變速器是液力變矩器。液力變矩器的變化范圍較小，一般都同兩擋或三擋機(jī)械變速器串聯(lián)使用。液力變矩器優(yōu)點(diǎn)：液力變矩器優(yōu)點(diǎn)： 汽車起步平穩(wěn)，液力變矩器在車速為零時(shí)可以傳汽車起步平穩(wěn)，液力變矩器在車速為零時(shí)可以傳遞很大的扭矩，汽車能連續(xù)不斷地發(fā)出驅(qū)動(dòng)力遞很大的扭矩，汽車能連續(xù)不斷地發(fā)出驅(qū)動(dòng)力。 在低速下，汽車也能發(fā)出很大的驅(qū)動(dòng)力并穩(wěn)定行在低速下，汽車也能發(fā)出很大的驅(qū)動(dòng)力并穩(wěn)定行駛。對(duì)于越野車在松軟地面或雪地上行駛非常有利。駛。對(duì)于越野車在松軟地面或雪地上行

11、駛非常有利。 液力變矩器操作簡單輕便，不會(huì)由于阻力突然增液力變矩器操作簡單輕便，不會(huì)由于阻力突然增大時(shí)換擋不及時(shí)而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。大時(shí)換擋不及時(shí)而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。 對(duì)駕駛技術(shù)要求不高，并能顯著地減輕駕駛員的勞對(duì)駕駛技術(shù)要求不高，并能顯著地減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度。動(dòng)強(qiáng)度。 5 5）液力變矩器）液力變矩器4 4、變速器傳動(dòng)比的影響、變速器傳動(dòng)比的影響 變速器I擋傳動(dòng)比對(duì)汽車動(dòng)力性的影響最大。對(duì)普通汽車來說，變速器I擋傳動(dòng)比ikI與主減速器傳動(dòng)比i0的乘積，決定了傳動(dòng)系的最大傳動(dòng)比。若I擋傳動(dòng)比增大，則I擋最大動(dòng)力因數(shù)增大，它應(yīng)能保證汽車的最大爬坡度。 I擋最大動(dòng)力因數(shù)應(yīng)在附著條件的限制以內(nèi)，這樣汽車

12、的動(dòng)性才能充分發(fā)揮。 I擋傳動(dòng)比還要保證汽車的最低穩(wěn)定車速。特別是越野車，ikI應(yīng)保證汽車能在極低速下穩(wěn)定行駛，以免松軟地面的土壤受到?jīng)_擊破壞而使附著力減小。 5 5、空氣阻力系數(shù)的影響、空氣阻力系數(shù)的影響 根據(jù)D=（Ft-Fw)/G，或汽車總質(zhì)量和驅(qū)動(dòng)力相同，則空氣阻力Fw越小，汽車動(dòng)力因數(shù)D越大，即克服道路阻力和加速阻力的能力越強(qiáng)，汽車的動(dòng)力性越好。 阻力系數(shù)CD、迎風(fēng)面積A及車速Va決定了汽車空氣阻力Fw的大小。 空氣阻力在汽車低速時(shí)，對(duì)汽車動(dòng)力性影響較??；汽車高速行駛時(shí)，空氣阻力在汽車行駛阻力中占很大比重，對(duì)汽車動(dòng)力性影響較大。 改善汽車流線型，減小Fw，對(duì)高速行駛的汽車十分有益。5

13、5、輪胎尺寸與型式的影響、輪胎尺寸與型式的影響 汽車的驅(qū)動(dòng)力Ft與輪胎半徑r成反比，而車速va與輪胎半徑r成正比，輪胎半徑對(duì)與動(dòng)力性有關(guān)的驅(qū)動(dòng)力和車速的作用是矛盾的。 目前在良好水平路面上行駛的汽車，輪胎半徑有減小的趨勢(shì)。 汽車在良好水平路面上行駛時(shí)，附著力較大，允許用小直徑的輪胎，這樣可以得到較大的驅(qū)動(dòng)力。 車速的提高可以用減小主減速器傳動(dòng)比的方法來解決。 輪胎尺寸和主減速器傳動(dòng)比的減小，使汽車質(zhì)心高度降低，提高了汽車行駛的穩(wěn)定性，有利于汽車的高速行駛。 在松軟路面上行駛的汽車，車速不高，要求輪胎半徑大些，主要是為了增大附著系數(shù)。1 1、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況、發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)狀況不良，則其功率、轉(zhuǎn)矩下降，汽車動(dòng)力性下降。二、使用因素的影響二、使用因素的影響2 2、汽車底盤技術(shù)狀況、汽車底盤技術(shù)狀況 汽車傳動(dòng)系各傳動(dòng)元件的松緊與潤滑，前輪定位的調(diào)整、輪胎氣壓、制動(dòng)性能的好壞離合器的調(diào)整、傳動(dòng)系潤滑油的質(zhì)量等都直接影響汽車的動(dòng)力性。3 3、駕駛技術(shù)、駕駛技術(shù) 熟練地駕駛，適時(shí)和迅速地?fù)Q擋及正確選擇擋位等，對(duì)發(fā)揮和利用汽車動(dòng)力性有很大影響。4 4、汽車行駛條件、汽車行駛條件 長時(shí)在高溫條