汽車基本性能

1、關(guān)于汽車的基本性能第一張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一、汽車的動力性 1.汽車的動力性指標(biāo) 最高車速 Vmax 在良好的水平路面上（瀝青、混凝土），汽車能達(dá)到的最高行使速度。 客車 90100 km/h 轎車 150200 km/h 汽車的加速時間 原地起步加速時間：由靜止起步、換檔加速至最高檔時達(dá)到某予定車速所需時間。 如：從0100 km/h 轎車為 1025 s 從070 km/h 大客車為 3040 s 從065 km/h 大貨車為 5060 s超車加速時間：從某一中等速度全力加速至某一高速度所需的時間（以最高或次高檔操作）。 如：客車 從2070 km/h 5060 s

2、汽車的最大爬坡度 max 汽車滿載，以最低檔在良好路面上能爬上的最大坡度 % 。 如： max 南京IVECO45-10貨車 23.3 43.0 % ZK6700WD 24.0 44.5 %第二張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一、汽車的動力性其它指標(biāo)： 比功率 Pemax/m 比扭矩 Temax/m Pemax發(fā)動機(jī)最大功率 Temax發(fā)動機(jī)最大扭矩 m汽車總質(zhì)量2驅(qū)動力阻力平衡圖 為表征汽車的動力性，建立汽車的驅(qū)動力阻力平衡圖平衡圖。 根據(jù)前進(jìn)的汽車行駛條件，代入各項(xiàng)，得汽車的行駛方程： Tegotrd = Gaf + Ga+ DAVr21.15 + oGajg G 給定汽車的有關(guān)

3、參數(shù)和發(fā)動機(jī)的外特性曲線，便可在同一座標(biāo)系上做出驅(qū)動力阻力平衡圖。 第三張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一、汽車的動力性 發(fā)動機(jī)的外特性是指發(fā)動機(jī)油門全開，發(fā)動機(jī)的扭矩、功率等參數(shù)隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。第四張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一、汽車的動力性 當(dāng)汽車勻速行使時 Fj = 0，在平路上Fi = 0,圖中檔的Ft 線與阻力線 Ff + Fw的交點(diǎn)可對應(yīng)找出最高車速（平路直線行使）。 第五張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一、汽車的動力性由行使方程式出發(fā)：當(dāng)勻速行駛時 Fj=oGa/gj = 0 則 = 1/Ga (Tet/rdGaf-DAVr/21.15) 當(dāng)平

4、路行駛時 Fi=Ga=0 則 =/Ga/o(Teogt/rd-Gaf-DAVr/21.15) 由上述驅(qū)動力阻力特性圖可相應(yīng)作出汽車的爬坡度、加速度曲線。 第六張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一、汽車的動力性3.汽車的動力因數(shù)、動力特性圖 上述平衡圖對具體車而言一個車一個樣，不便相對比較，則設(shè)法排除汽車本身的總重力（質(zhì)量），變成無量綱的參數(shù)進(jìn)行比較、評價，則具有普遍性。 動力因數(shù)： D = (Ft-Fw)/Ga Ft = Ff+Fi+Fw+Fj Ft-Fw = Ff+Fi+Fj = Gaf+Ga+oGa/g D = (Ft-Fw)/Ga = f+o/g 它是一個無量綱單位，其物理意義為

5、：汽車單位總重力所具有的驅(qū)動力儲備。 由此式及驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖可做出動力特性圖。第七張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月一、汽車的動力性動力性的分析：最高車速Vmax 在良好水平路面行駛，則 =0；=0 所以 D=，圖上f曲線與最高檔 D曲線交點(diǎn)對應(yīng)出 Vmax。爬坡度i爬坡時，=0，則D= +，=D-。 即曲線 D與間垂直距離即為各檔的爬坡度值。加速度能力j加速時 =0，則 =/0(D-)即曲線與之間的垂直距離的/0倍，即為各檔的加速度值。上述為描述汽車動力性的基本理論和方法。第八張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月二、汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性 1. 評價指標(biāo)我國和歐洲使用等速百公

6、里油耗 Qs(l/hkm)。 該值由產(chǎn)品定型實(shí)驗(yàn)實(shí)測得出。理論計(jì)算可以大致推出： Qs = Ge100/Va Ge 發(fā)動機(jī)每小時耗油量（l/h）. Va 平均車速（km/h）.美國使用單位燃料消耗量行駛里程 MPG。 Miles per Gallon (miles/USgal)。2. 燃料經(jīng)濟(jì)性等速百公里油耗Qs是汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)及使用因素的函數(shù)。 在某一檔位，一定道路上，Qs 與Va 的關(guān)系曲線 Qs=f(Va)稱為該車的燃料經(jīng)濟(jì)特性。第九張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月二、汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性曲線最低點(diǎn)對應(yīng)的速度為最經(jīng)濟(jì)車速Vi, Vi 越接近常用車速越好。 曲線越平坦越好。 第十張，P

7、PT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月二、汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性3. 變工況油耗 百公里油耗不是汽車的典型情況，實(shí)際運(yùn)行情況常常包括：加速、減速、滑行、停車、起步等，各國制定了典型的循環(huán)行使實(shí)驗(yàn)工況。 我國制定有：貨車六工況；客車四工況；轎車十五工況等。 按規(guī)定循環(huán)行駛幾個循環(huán)，測出油耗量，換算成百公里油耗值。 第十一張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月三、汽車的制動性能從安全角度出發(fā)，汽車應(yīng)具備良好的制動性能。1.評價指標(biāo)：制動效能：在良好路面上以一定初速度行駛，從開始制動到停車的 制動距離（或制動減速度）。制動效能的恒定性：制動器的抗熱衰退性能，即連續(xù)制動，制動器 溫度升高后，其制動效應(yīng)的保

8、持程度。方向穩(wěn)定性：汽車按給定軌跡行駛，制動時不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及 失去轉(zhuǎn)向能力的性能。（1）制動前（切斷動力滑行） 車輪的以角速度w向前滾動 車輪隨汽車前進(jìn)速度 Va. Va=wd 車輪的垂直負(fù)荷W 地面的垂直反力Z第十二張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月三、汽車的制動性能（2）開始制動 車輪受到制動力矩M(與旋轉(zhuǎn)方向相反)。 由于汽車的慣性力，車橋?qū)囕啴a(chǎn)生推力T，使車輪向前平動，其速度為Vw。制動過程中Va 和Vw是不等的, 因而造成了車輪的滑移。車輪的滑移率： =(Vw-Va)/Vw =(Vw-dw)/Vw100 車輪在滑移時，在其接地點(diǎn)A處，路面給車輪一個力B，即為制動力。

9、B = M/d 路面能給車輪提供的制動力B 受附著力的限制，即 B =。 當(dāng) S = 1520時，值最大。 當(dāng) S = 100時，車輪抱死。 第十三張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月三、汽車的制動性能3. 汽車的制動效能 制動減速度 汽車受制動力B，做減速運(yùn)動，制動減速度B。 B =Ba/ a整車重力。 定義制動強(qiáng)度B： B = B/ = B/a 無量綱 (4-3) 則制動減速度： B=B=B/a (4-4) 緊急制動，車輪未抱死時，制動力最大值： Bmax = a 代入 4-3 Bmax = 代入 4-4 Bmax = 一般要求：轎車 Bmax = 0.91.0 貨車 Bmax =

10、0.6 第十四張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月三、汽車的制動性能 制動距離 我國交通管理部門規(guī)定，車速為 30km/h 時： 轎車 6 m 輕型貨車 7 m 中型貨車 8 m 重型貨車 12 m 制動效能的恒定性 制動器抗熱衰退性，國際標(biāo)準(zhǔn)草案 ISO/DIS6597 規(guī)定： . 以一定的車速連續(xù)制動15次。 . 每次制動強(qiáng)度 B = 0.3（減速度 3m/）。 .最后一次制動效能不低于冷制動效能的60%。第十五張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月三、汽車的制動性能4. 制動時汽車方向的穩(wěn)定性 制動時出現(xiàn)下列現(xiàn)象稱為失去穩(wěn)定性： 跑偏：制動時汽車自行向左、右偏駛； 側(cè)滑：制動時

11、汽車一軸或兩軸發(fā)生橫向移動。 前輪失去導(dǎo)向能力：彎道轉(zhuǎn)向時制動，汽車不按原軌跡行使，沿切線駛出；直行時打方向盤制動，汽車不轉(zhuǎn)彎仍直行。 汽車在制動時失去穩(wěn)定性，將導(dǎo)致安全事故。 保證汽車制動方向穩(wěn)定性的措施： 合理分配前、后軸制動器的制動力； 不能出現(xiàn)后輪抱死，或先于前輪抱死的情況防止側(cè)滑。 盡量不出現(xiàn)前輪抱死或前后輪都抱死的情況維持轉(zhuǎn)向能力。 最理想的情況是：在制動過程中，防止任何車輪抱死，即各輪都處于滾動狀態(tài)。 近年發(fā)展起來的制動防抱死系統(tǒng)ABS系統(tǒng)。 “Anti-lock Brake System”第十六張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汽車的操縱穩(wěn)定性和行使平順性 跟其他商

12、品相比，汽車既有其共性，又有其特性。 共性：對產(chǎn)品的質(zhì)量、性能、壽命提出要求。 特性：汽車作為載人交通工具，要將人車合為一體來評價質(zhì)量、性能、壽命。 汽車產(chǎn)品的直觀性質(zhì)： 動力、經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)品的高效、節(jié)能品質(zhì)； 排放、噪聲產(chǎn)品與環(huán)境的關(guān)系； 耐久性產(chǎn)品的使用壽命。 汽車產(chǎn)品的內(nèi)含性質(zhì)：隨著社會發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步，人們對產(chǎn)品提出更好且不那麼直觀的要求。 操縱方便、靈活、安全； 乘座舒適。 這兩個性質(zhì)不象其它性質(zhì)可以直觀評價，必須將其固有性質(zhì)和人聯(lián)系在一起進(jìn)行研究和評價，這就是本節(jié)要討論的內(nèi)容。第十七張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汽車的操縱穩(wěn)定性和行使平順性1.汽車的操縱穩(wěn)定性 (1)操穩(wěn)

13、性概念： 汽車的操穩(wěn)性尚無完整、明確定義，人們公認(rèn)的概念：正確遵循駕駛員操作命令，按給頂方向行駛操作性。行使中能抵抗外界干擾，保持穩(wěn)定行駛穩(wěn)定性。 (2)汽車行駛時的空間運(yùn)動 在 O-XYZ 坐標(biāo)系中。 直線運(yùn)動：沿X縱向運(yùn)動；沿Y-橫向運(yùn)動；沿Z-垂直運(yùn)動。轉(zhuǎn)動：繞X-側(cè)傾運(yùn)動；繞Y-俯仰運(yùn)動；繞Z-橫擺運(yùn)動。則汽車將在這六個自由度上產(chǎn)生:線位移；角位移；線速度；角速度；加速度。第十八張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汽車的操縱穩(wěn)定性和行使平順性(3)汽車行駛的動態(tài)過程 汽車行駛中，前述運(yùn)動參數(shù)不斷變化，其原因來自兩方面： a.行駛中來自外界的干擾迎面風(fēng)阻、側(cè)面風(fēng)、路面不平度。

14、b.駕駛員施加的操縱動作。 對動態(tài)過程： a.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)如打方向盤固定位置不變。 b.瞬態(tài)響應(yīng)打方向盤，迅速復(fù)位。 c.頻率特性與頻率有關(guān)物理量的變化。 動態(tài)過程的研究很深入，主要采用試驗(yàn)方法，GB6323-94 包括六項(xiàng)實(shí)驗(yàn)： a.穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn) b.轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn) c.轉(zhuǎn)向輕便性試驗(yàn) d.方向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入，瞬態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)。 e.方向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入，瞬態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)。 f.蛇行試驗(yàn)。第十九張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汽車的操縱穩(wěn)定性和行使平順性(4)汽車的穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)響應(yīng)（典型） 汽車以一定速度沿圓周轉(zhuǎn)向行駛； a.假定車輪無側(cè)向變型。汽車的轉(zhuǎn)向半徑R完全取決于前輪的偏轉(zhuǎn)角，而與車速無關(guān)

15、。第二十張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汽車的操縱穩(wěn)定性和行使平順性 b.實(shí)際工況是汽車在轉(zhuǎn)彎時，輪胎在外力作用下，將發(fā)生側(cè)向彈性變形，使其前進(jìn)方向不再沿自身的旋轉(zhuǎn)平面，而與旋轉(zhuǎn)平面成一夾角稱為側(cè)偏角。 其中前軸側(cè)偏角 1 ，后軸側(cè)偏角 2 ，前輪偏轉(zhuǎn)角 此時的轉(zhuǎn)彎半徑： R = L/tg-(1-2) 從式中可以看出 R 是、1、2 的函數(shù)。 打方向盤后是常數(shù)，1、2與輪胎側(cè)向力離心力車速有關(guān)。 R = f(V)第二十一張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汽車的操縱穩(wěn)定性和行使平順性 前輪偏轉(zhuǎn)角 一定時： a. 當(dāng)12 時，-(1-2)，R與車速無關(guān)稱為中性轉(zhuǎn)向。 b.

16、 當(dāng)12 時，-(1-2)，R隨車速升高而增大稱為不足轉(zhuǎn)向。 c. 當(dāng)12 時，-(1-2)，R隨車速升高而減小稱為過多轉(zhuǎn)向。 一般認(rèn)為：具有適度的不足轉(zhuǎn)向度，汽車有良好的操縱穩(wěn)定性。 第二十二張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汽車的操縱穩(wěn)定性和行使平順性2. 汽車的行駛平順性（1）行駛平順性的含意 a.汽車在行駛中，保持乘員所處的振動環(huán)境具有一定的舒適度：行駛中能保持正常的活動（吃、喝、讀、寫、說）；到達(dá)目的地后能保持良好的健康及心理狀態(tài)。 b.行使中能保持運(yùn)載貨物的完好外形及性能。（2）人體對振動的反應(yīng) 人體對振動的反應(yīng)是十分復(fù)雜的過程，除客觀反應(yīng)（振動頻率、振動強(qiáng)度）外，還有

17、主觀反應(yīng)（心理狀態(tài)、生理狀態(tài)）。目前對采用“心理物理量”的評價進(jìn)行了研究，但還沒有公認(rèn)的評價指標(biāo)。所以采用主觀感覺為依據(jù)。 經(jīng)大量統(tǒng)計(jì)、研究，發(fā)現(xiàn)有共同規(guī)律： a.人體對振動最敏感的頻率范圍： 垂直振動： 48 Hz。 水平振動： 12 Hz。 即在這些頻率上，人體的胸腹系統(tǒng)（心臟、胃）會出現(xiàn)共振，使人感到不適。第二十三張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汽車的操縱穩(wěn)定性和行使平順性 b.對于同樣的暴露時間（連續(xù)承受振動時間） 頻率為 2.8 Hz 以下的振動：水平振動的容許強(qiáng)度（加速度值）低于垂直振動。 頻率在 2.8 Hz 以上的振動：水平振動的容許強(qiáng)度高于垂直振動。 綜合大量研

18、究，ISO提出國際標(biāo)準(zhǔn)：ISO2631-1978(E)人體承受全身振動的評價指南。(3) “指南”指出了180 Hz 振頻范圍內(nèi)，人體對振動反應(yīng)的三種感覺界限： 暴露極限：人體可以承受振動量的上限，在此限內(nèi)人體將保持健康和安全。 疲勞降低工效限：駕駛員承受的振動在此限內(nèi)，能保持正常操作。 舒適降低界限：在此限內(nèi)，人在車上感覺良好，能維持正常活動，吃、讀、寫等。 第二十四張，PPT共二十九頁，創(chuàng)作于2022年6月四、汽車的操縱穩(wěn)定性和行使平順性(4)評價指標(biāo)：a. 加速度加權(quán)均方根值 將180 Hz 范圍內(nèi)的振動1/3倍頻帶上，不同頻率成份的振動，折算后等效于人體最敏感的頻率上（垂直4-8 Hz，水平1-2 Hz ）。 w = (Wii) (m/s) Wi頻率加權(quán)因子。 i第i個1/3倍頻帶上加速度均方根值。b. 等效均值 eq ( 以對數(shù)形式表示的w )。 eq = 20gw/10 （dB）c. 降低舒適界限 CD ；疲勞降低工效限 FD。 w = 5.6/3.15