汽車的動力性

2/6/20231汽車?yán)碚?/p>

AutomobileTheory

鄔忠萍

成都工業(yè)學(xué)院2/6/20232/231課程介紹課程的目的汽車如何描述汽車的性能？如何分析汽車的性能？2/6/20233/231課程介紹課程的內(nèi)容汽車的動力性汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性汽車動力裝置參數(shù)的選定汽車的制動性汽車的操縱穩(wěn)定性汽車的平順性汽車的通過性2/6/20234/231課程介紹教材及參考文獻(xiàn)2/6/20235/231課程介紹教材及參考文獻(xiàn)2/6/20236/231課程介紹教材及參考文獻(xiàn)2/6/20237/231課程介紹教材及參考文獻(xiàn)2/6/20238/231課程介紹教材及參考文獻(xiàn)2/6/20239/231課程介紹教材及參考文獻(xiàn)2/6/202310/231課程介紹教材及參考文獻(xiàn)2/6/202311/231第一章汽車的動力性第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力第三節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率第五節(jié)汽車的功率平衡第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性2/6/202312/231第一講第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202313/231第一章汽車的動力性2/6/202314/231第一章汽車的動力性汽車的動力性良好的路面直線行駛平均行駛速度運(yùn)輸效率等最基本的性能縱向受力行駛方程式動力性評價指標(biāo)2/6/202315/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)汽車動力性指標(biāo)的要素汽車能爬上的最大坡度汽車的最高車速汽車的加速時間2/6/202316/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)尋血獵犬（1609.3km/h）20112/6/202317/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)超音速推進(jìn)號（1223km/h）19972/6/202318/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)2/6/202319/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)2/6/202320/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，一輛F1方程式賽車的最高時速可以達(dá)到370公里/小時，而一架波音747起飛的時速也不過是280至300公里/小時。迄今為止F1賽車在賽道上所達(dá)到的最高速度為375km/h，是2004年在意大利蒙扎賽道的紀(jì)錄。從起步加速到100km/h僅需2秒多的時間。

2/6/202321/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)晴隆“24道拐”是抗戰(zhàn)時期著名的“史迪威公路”的經(jīng)典路段。全長約4km，從山腳到山頂?shù)闹本€距離達(dá)350m，垂直高度266m，坡度約60o。

2/6/202322/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)2/6/202323/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)2/6/202324/231第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)2/6/202325/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的動力性汽車行駛方向的運(yùn)動狀態(tài)汽車的縱向外力驅(qū)動力與行駛阻力汽車的行駛方程式2/6/202326/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車動力傳動過程2/6/202327/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力發(fā)動機(jī)變速器/減速器等傳動系驅(qū)動輪驅(qū)動力行駛阻力滾動阻力坡度阻力加速阻力空氣阻力2/6/202328/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力一、汽車的驅(qū)動力2/6/202329/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202330/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力輸入功率×機(jī)械效率＝輸出功率2/6/202331/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速特性發(fā)動機(jī)的外特性曲線發(fā)動機(jī)的使用外特性曲線發(fā)動機(jī)的部分特性曲線2/6/202332/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力發(fā)動機(jī)特性曲線2/6/202333/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202334/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力kwN·mr/min2/6/202335/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力典型汽車發(fā)動機(jī)外特性曲線2/6/202336/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力近似的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩多項式描述2/6/202337/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力“發(fā)動機(jī)性能曲線”圖中能看出什么？發(fā)動機(jī)性能曲線

通過發(fā)動機(jī)性能曲線，可以明白相應(yīng)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)、輸出功率和扭矩。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)是指發(fā)動機(jī)在單位時間（分鐘）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，一般用rpm表示單位。右圖為發(fā)動機(jī)性能曲線圖，圖中的橫軸上標(biāo)有轉(zhuǎn)數(shù)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，表示發(fā)動機(jī)在特定轉(zhuǎn)速下的相應(yīng)輸出功率，它基本呈直線延伸的狀態(tài)；藍(lán)色曲線表示發(fā)動機(jī)在特定轉(zhuǎn)速下的相應(yīng)扭矩值，它的變化比較平緩。

輸出功率和扭矩發(fā)動機(jī)的輸出功率和扭矩，在產(chǎn)品說明書中一般以KW和Nm來表示。最大功率是指發(fā)動機(jī)所能夠產(chǎn)生的最大動力輸出，把它與轉(zhuǎn)速結(jié)合起來表示。比如：68kW/6000rpm。功率是指發(fā)動機(jī)工作的效率，用其產(chǎn)生的扭矩乘以相應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)而計算出來。轉(zhuǎn)數(shù)越高意味著輸出功率越大，但轉(zhuǎn)速過高時通常會出現(xiàn)回落。扭矩是表示發(fā)動機(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。扭矩影響著汽車起動、加速的性能以及牽引能力、爬坡性能和經(jīng)濟(jì)性。2/6/202338/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力傳動系的機(jī)械效率等速行駛工況功率輸入Pin功率輸出PT傳動系變速器、減速器等2/6/202339/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力傳動系的功率損失機(jī)械損失液力損失摩擦潤滑油齒輪傳動副之間軸承摩擦。。。潤滑油的攪動潤滑油與零件之間的表面摩擦。。。2/6/202340/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力傳動系效率的檢測0.90~0.92轎車0.82~0.85貨車與客車2/6/202341/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力車輪的半徑rrsrrWW自由半徑靜力半徑滾動半徑2/6/202342/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力滾動半徑的理論計算滾動半徑的近似計算一般近似歐洲輪胎與輪輞技術(shù)協(xié)會（ETRTO）德國橡膠企業(yè)協(xié)會2/6/202343/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力圖發(fā)動機(jī)外特性曲線Pe，Ttq~n傳動系的傳動比ig，i0傳動效率ηT車輪半徑r汽車行駛速度ua發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速

n2/6/202344/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力貨車的驅(qū)動力圖2/6/202345/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力二、汽車的行駛阻力2/6/202346/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力滾動阻力輪胎/路面接觸輪胎變形載荷遲滯損失阻力偶2/6/202347/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力WhOCADEFδ加載卸載WCWD拖距a滾動阻力偶矩遲滯現(xiàn)象分析Wdd’nn’aFz2/6/202348/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202349/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202350/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力從動輪滾動時的受力情況Wnn’aWnn’a2/6/202351/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力等速行駛2/6/202352/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力驅(qū)動輪滾動時的受力情況nn’ann’aWW2/6/202353/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力推薦使用的滾動阻力系數(shù)2/6/202354/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202355/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力影響滾動阻力系數(shù)的主要因素路面的種類車速輪胎的構(gòu)造輪胎的充氣壓力輪胎的材料驅(qū)動力系數(shù)驅(qū)動力與徑向載荷之比2/6/202356/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202357/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202358/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202359/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力轉(zhuǎn)彎時的滾動阻力2/6/202360/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力空氣阻力汽車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%2/6/202361/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力空氣阻力2/6/202362/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202363/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202364/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202365/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202366/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202367/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202368/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力空氣阻力的計算2/6/202369/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力CD與車身的關(guān)系69重視人體工程學(xué)，內(nèi)部空間大，乘坐舒適空氣阻力大，妨礙了汽車前進(jìn)的速度。越呈流線型汽車的正面阻力和后面渦流越小乘員活動空間狹小對橫風(fēng)的不穩(wěn)定性汽車車室置于兩軸之間解決了對橫風(fēng)不穩(wěn)定的問題車的尾部過長，為階梯狀，高速行駛時會產(chǎn)生較強(qiáng)的空氣渦流，影響了車速的提高后窗傾斜大，面積大，降低了車身強(qiáng)度汽車高速行駛時易產(chǎn)生很大的升力，使汽車地面附著力減小，使汽車行駛穩(wěn)定性和操縱穩(wěn)定性降低車身整體向前下方傾斜，車身后部像刀切一樣平直，這種造型能有效地克服升力楔型對于目前的高速汽車，已接近理想造型2/6/202370/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力Cd年款車型注釋

0.1371986福特ProbeV概念車

0.191996通用EV1電動車

0.251999本田Insight混合動力車

0.252000雷克薩斯LS430

0.252000奧迪A2"3升

0.261989歐寶Calibra2.0i基本型

0.262000奔馳C180

0.271996奔馳E230

0.271997大眾帕薩特

0.271997雷克薩斯LS400

0.271998寶馬318i

0.272000奔馳C級Cd（風(fēng)阻系數(shù)）世界記錄2/6/202371/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力減少氣動阻力系數(shù)的措施光順車身表面的曲線形狀，消除或延遲空氣附面層剝離和渦流的產(chǎn)生。調(diào)整迎面和背面的傾斜角度，使車頭、前窗、后窗等造型的傾斜角度有效地減少阻力、升力的產(chǎn)生。減少凸起物，形成平滑表面，如門手柄改為凹式結(jié)構(gòu)，刮水器改為內(nèi)藏式，車身側(cè)面窗玻璃與與窗框齊平，玻璃表面和車身整體表面平滑。設(shè)計空氣動力附件、整理和引導(dǎo)氣流流向，如設(shè)前阻流板、后擾流板或氣流導(dǎo)向槽等。2/6/202372/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力遵循的基本原則：車身前部整車汽車后部車身底部發(fā)動機(jī)冷卻進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)2/6/202373/231發(fā)動機(jī)蓋應(yīng)向前下傾1）車身前部第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202374/231面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202375/231過渡不理想面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202376/231風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平”，且與車頂圓滑過渡。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202377/231越野車很難做到風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平”，且與車頂圓滑過渡。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202378/231盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202379/231上掀式前照燈第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202380/231在保險杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202381/231車輪蓋應(yīng)與輪胎相平第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202382/231整個車身應(yīng)向前傾1°～2°2）整車第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202383/231水平投影應(yīng)為腰鼓形第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202384/231后端稍稍收縮，前端呈半圓形。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202385/231最好采用艙背式或直背式3）汽車后部第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202386/231應(yīng)安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202387/231當(dāng)車速超過120km/h，尾翼會自動升高160mm，為車身增加30％的下壓力；在車速低于80km/h，尾翼又會自動降低。應(yīng)安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202388/231應(yīng)安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202389/231應(yīng)安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202390/231應(yīng)安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202391/231若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應(yīng)高些，長度要短些。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202392/231后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202393/231后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202394/231所有零件應(yīng)在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑的蓋板蓋住底部。4）車身底部第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202395/231底部比較凌亂第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202396/231底部比較凌亂第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202397/231仔細(xì)選擇進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的位置，精心設(shè)計內(nèi)部風(fēng)道。5）發(fā)動機(jī)冷卻通風(fēng)系統(tǒng)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202398/231冷卻前制動器冷卻前制動器冷卻發(fā)動機(jī)和制動器冷卻后制動器和潤滑系統(tǒng)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/202399/231冷卻發(fā)動機(jī)和前制動器冷卻后制動器為發(fā)動機(jī)提供充足的空氣第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/2023100/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力導(dǎo)流板2/6/2023101/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/2023102/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力坡度阻力汽車上坡行駛汽車重力沿坡道的分力坡度阻力shhgFiGα2/6/2023103/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力坡度與坡度角的關(guān)系2/6/2023104/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力道路阻力坡度阻力滾動阻力道路阻力系數(shù)2/6/2023105/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力加速阻力汽車加速行駛克服加速運(yùn)動的慣性力加速阻力汽車質(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加速行駛汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)

2/6/2023106/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2/6/2023107/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)功率方程汽車動能汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)2/6/2023108/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力發(fā)動機(jī)功率外力的功率摩擦阻力的功率2/6/2023109/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速車輪轉(zhuǎn)速傳動系2/6/2023110/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力轉(zhuǎn)動慣量2/6/2023111/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力加速時飛輪的轉(zhuǎn)矩傳動系輸入轉(zhuǎn)矩2/6/2023112/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力半軸施加于驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩2/6/2023113/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力摩擦阻力轉(zhuǎn)矩摩擦阻力轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到車輪周緣的摩擦阻力2/6/2023114/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的動能功率方程2/6/2023115/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力整理上式得加速阻力為2/6/2023116/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)固定傳動比變速器的加速阻力為2/6/2023117/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)汽車的加速阻力2/6/2023118/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力轎車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量與傳動比的關(guān)系2/6/2023119/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力三、汽車的行駛方程式2/6/2023120/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖2/6/2023121/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖一、驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖有固定傳動比的汽車行駛方程式2/6/2023122/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖行駛方程式汽車的基本參數(shù)汽車的動力性能最高車速加速能力爬坡能力2/6/2023123/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖汽車驅(qū)動力—行駛阻力平衡圖FfFf+FW在一檔時，驅(qū)動力大，而滾動阻力和空氣阻力都很小，那么驅(qū)動力與行駛阻力是怎樣平衡的？當(dāng)Ff+FW與Ft5沒有交點(diǎn)時，如何確定最高車速？此時對應(yīng)的發(fā)動機(jī)工況如何？2/6/2023124/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖最高車速的確定驅(qū)動力FtFf+FwFi=0Fj=02/6/2023125/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖uamax=205km/h奧迪A4轎車驅(qū)動力—行駛阻力平衡圖2/6/2023126/231加速時間的確定最低穩(wěn)定車速一定的距離（0～400m）一定的速度（80％umax）加速時間第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖回顧：兩個加速時間，都是從低速提升到高速……2/6/2023127/231加速時間的確定第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖回顧：兩個加速時間，都是從低速提升到高速……（1）原地起步加速時間：汽車由Ⅰ擋或Ⅱ擋起步，并以最大的加速強(qiáng)度（包括選擇恰當(dāng)?shù)膿Q擋時機(jī)）逐步換至最高擋后到某一預(yù)定的車速或距離所需的時間。（2）超車加速時間：用最高檔或次高擋由某一較低車速全力加速至某一高速所需的時間。2/6/2023128/231汽車的加速度曲線（a~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖2/6/2023129/231汽車的加速度曲線（a~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖2/6/2023130/231汽車的加速度倒數(shù)曲線（1/a~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖2/6/2023131/231汽車的加速度倒數(shù)曲線（1/a~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖2/6/2023132/231加速時間的積分方法1/a~ua曲線加速時間矩形積分第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖2/6/2023133/231最佳換擋時機(jī)的確定第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖2/6/2023134/231BJ130汽車的加速時間曲線第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖直接擋加速Ⅱ擋原地起步換擋加速所用時間較短2/6/2023135/231爬坡能力的確定驅(qū)動力Ft空氣阻力Fw滾動阻力Ff爬坡能力第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖——2/6/2023136/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖2/6/2023137/231典型的汽車爬坡度—車速曲線（i~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖2/6/2023138/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖簡要總結(jié)汽車行駛方程式以最高車速行駛時，沒有Fi和Fj，F(xiàn)t與（Ff+Fw）平衡；全力加速時，沒有Fi，F(xiàn)t與（Ff+Fw）之差反應(yīng)加速度；全力爬坡時，沒有Fj，F(xiàn)t與（Ff+Fw）之差反應(yīng)爬坡度。只要車輛運(yùn)動，就會有驅(qū)動力Ft、滾動阻力Ff和空氣阻力Fw。驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖表達(dá)的就是這個關(guān)系。2/6/2023139/231二、汽車的動力特性圖動力因數(shù)第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖2/6/2023140/231汽車的動力特性圖（D~ua）Ft~uaD~ua第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖思考：動力因數(shù)能否反映汽車動力性的好壞？已知哪些參數(shù)可做出動力特性圖？2/6/2023141/231典型的汽車的動力特性圖（D~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖fuamax2/6/2023142/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖fuamax1）計算最高車速2/6/2023143/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖由動力特性曲線，即可做出各擋的爬坡度圖。Ⅰ擋工作時，爬坡度較大，此時以imax＝D1max－f計算的誤差也較大，可以用下式計算2）計算爬坡度2/6/2023144/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖3）計算加速時間計算加速度的倒數(shù)，并做出加速度倒數(shù)曲線，圖解積分即可計算加速時間。做出加速度曲線2/6/2023145/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖汽車的動力特性圖（D~ua）最高車速的確定最大爬坡度的確定阻力曲線加速時間的確定精確2/6/2023146/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖由動力特性圖確定動力性指標(biāo)總結(jié)已知動力因數(shù)以最高車速行駛時，沒有坡度和加速度，D與f平衡；全力加速時，沒有坡度，D與f之差反應(yīng)加速度；全力爬坡時，沒有加速度，D與f之差反應(yīng)爬坡度。和“驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖”的思想一樣：，且可見，即2/6/2023147/231第三講第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023148/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023149/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023150/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率一、汽車行駛的附著條件驅(qū)動力大動力性強(qiáng)驅(qū)動力大足夠的附著力（切向力）動力性強(qiáng)滿足輪胎與地面的附著條件2/6/2023151/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率地面對輪胎切向的反作用力極限值附著力附著力大小的計算輪胎與路面間的附著系數(shù)2/6/2023152/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率汽車行駛的附著條件對于驅(qū)動輪驅(qū)動力附著力附著率由發(fā)動機(jī)決定由路面與輪胎決定2/6/2023153/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率令后輪驅(qū)動汽車的附著條件也可以表達(dá)為—后輪驅(qū)動汽車驅(qū)動輪的附著率；3.附著率由附著條件可得前輪驅(qū)動時，附著條件是令—前輪驅(qū)動汽車驅(qū)動輪的附著率；前輪驅(qū)動汽車的附著條件也可以表達(dá)為附著率是完成規(guī)定工況對路面提出的最低要求，其大小取決于“規(guī)定工況”，與實際路面條件無關(guān)。2/6/2023154/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率3.附著率什么路面條件下，附著條件不易滿足？濕滑路面、冰雪路面、沙地等。當(dāng)路面有積雪時，起步用高擋好還是用低擋好？用高擋輕踩加速踏板起步較好。汽車在什么工況下工作，附著條件會不易滿足？起步急加速。解釋為什么？2/6/2023155/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率

，越野車能否爬上100％的坡道？越野汽車爬坡時即只有附著系數(shù)大于1時，才有可能爬上100%的坡道。思考2/6/2023156/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率二、汽車的附著力與地面的反作用力汽車的附著力地面附著系數(shù)法向反作用力路面的種類和狀況行駛車速車輪的運(yùn)動狀況汽車的總體布置行駛的狀況車身的形狀道路的坡度2/6/2023157/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率二、汽車的附著力與地面的反作用力路面條件附著系數(shù)干瀝青路面0.7～0.8濕瀝青路面0.5～0.6干燥的碎石路0.6～0.7干土路0.5～0.6濕土路0.2～0.4滾壓后的雪路0.2～0.3常見路面的平均附著系數(shù)為什么汽車在濕土路上容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象？思考2/6/2023158/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率思考光面胎和帶花紋的輪胎在干燥硬路面上的附著系數(shù)有何不同？輪胎花紋起什么作用？胎面與的關(guān)系？2/6/2023159/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023160/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率F1方程式賽車在不同天氣條件下

使用的不同胎面花紋的輪胎2/6/2023161/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023162/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023163/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023164/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率汽車附著力對于驅(qū)動輪驅(qū)動力附著力2/6/2023165/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率汽車加速上坡時的受力圖αhgabLuadu/dtFZ1FZ2Tf1Tf2Tjw2FZw1FZw2GsinaGcosaTjeFX1FX2mdu/dtTjw12/6/2023166/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率整理后得對后輪與路面的接觸中心取矩靜態(tài)軸荷動態(tài)分量空氣升力滾動阻力偶2/6/2023167/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率對前輪與路面的接觸中心取矩整理后得靜態(tài)軸荷動態(tài)分量空氣升力滾動阻力偶2/6/2023168/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率前、后輪法向反力的構(gòu)成靜態(tài)軸荷空氣升力動態(tài)分量滾動阻力偶法向反作用力2/6/2023169/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率FZd1FZd2加速時后驅(qū)車容易滿足附著條件跑車大多采用后輪驅(qū)動思考：加速時，前驅(qū)車還是后驅(qū)車容易滿足附著條件？保時捷911雙座跑車采用后置式發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動。2/6/2023170/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率典型轎車前、后升力系數(shù)的比較2/6/2023171/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023172/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023173/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023174/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023175/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2/6/2023176/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率簡化的前、后輪的法向反力忽略旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性阻力偶矩和滾動阻力偶矩之后2/6/2023177/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率三、作用在驅(qū)動輪上的地面切向反作用力作用在驅(qū)動輪上的切向作用力汽車行駛工況的受力圖2/6/2023178/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率αTf1Tf2Tjw2WBsinaWBcosaFX1mBdu/dtFWWBcosab’/L-Tt’/La’Lb’WBcosaa’/L+Tt’/LTt’Fp2Fp1Fp1WBcosab’/L-Tt’/LWBcosaa’/L+Tt’/LFp2Tjw1Tt’FZ1FZ2GW1sinaGW2sinam1du/dtm2du/dtTf1Tf2FX2FZ1FZ2前輪驅(qū)動汽車加速上坡時的受力圖GW2cosaGW1cosaFX2FX12/6/2023179/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率從動輪受力分析在X方向?qū)χ行娜【睾雎?/6/2023180/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率車身受力分析在X方向2/6/2023181/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率驅(qū)動輪受力分析在X方向與Fj區(qū)別2/6/2023182/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率后輪驅(qū)動汽車作用在驅(qū)動輪上的切向作用力2/6/2023183/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率思考：要想使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩得到充分發(fā)揮，又滿足附著條件，最理想的驅(qū)動方式是什么？高級轎車自重大，F(xiàn)f大；車速高，車體大，F(xiàn)W大；發(fā)動機(jī)排量大，F(xiàn)t大。思考：什么車型適合用四輪驅(qū)動？超級跑車車速高，F(xiàn)W大；發(fā)動機(jī)排量大，F(xiàn)t大。越野車道路條件差，附著系數(shù)小。重型貨車自重大，F(xiàn)f大，道路條件差，附著系數(shù)小。2/6/2023184/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率四、附著率附著率直線行駛充分發(fā)揮驅(qū)動力要求的最低附著系數(shù)汽車的行駛工況2/6/2023185/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率附著率附著率的計算地面切向反作用力地面法向反作用力具體的工況考慮？2/6/2023186/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率加速上坡行駛時的附著率（后輪驅(qū)動）后驅(qū)動輪的附著率忽略滾動阻力和空氣阻力所需的2/6/2023187/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率等效坡度如果所需的與實際能提供的相等，則能決定。。。2/6/2023188/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率當(dāng)汽車由后輪驅(qū)動時同理可得，當(dāng)汽車由前輪驅(qū)動時思考：如果a=b，哪種驅(qū)動方式的等效坡度更大？2/6/2023189/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率不同驅(qū)動形式汽車的等效坡度與地面附著系數(shù)曲線（q~φ）2/6/2023190/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率四輪驅(qū)動2/6/2023191/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率附著率與汽車速度曲線（Cφ2~ua）2/6/2023192/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率高速行駛時的附著率后驅(qū)動輪的附著率忽略坡度阻力和加速阻力所需的2/6/2023193/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率地面反力與車速的關(guān)系曲線（FX2,FZ2~ua）附著率與車速的關(guān)系曲線（Cφ2~ua）所需要的所提供的所需要的2/6/2023194/231第四講第五節(jié)汽車的功率平衡第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性2/6/2023195/231第五節(jié)汽車的功率平衡汽車行駛狀態(tài)驅(qū)動力行駛阻力行駛阻力功率發(fā)動機(jī)功率2/6/2023196/231第五節(jié)汽車的功率平衡發(fā)動機(jī)功率行駛阻力功率滾動阻力功率Pf空氣阻力功率Pw坡度阻力功率Pi加速阻力功率Pj2/6/2023197/231第五節(jié)汽車的功率平衡f隨車速ua的增大，Pf的增加更快Pw是車速ua的三次函數(shù)2/6/2023198/231第五節(jié)汽車的功率平衡汽車功率平衡圖發(fā)動機(jī)功率Pe阻力功率(Pf+Pw)/ηT車速ua發(fā)動機(jī)外特性曲線（Pe~n）ua=0.377nr/igi02/6/2023199/231第五節(jié)汽車的功率平衡汽車的功率平衡圖低速設(shè)計2/6/2023200/231第五節(jié)汽車的功率平衡汽車的后備功率一定的速度等速行駛阻力功率(Pf+Pw)/ηT發(fā)動機(jī)功率P’e節(jié)氣門某一開度后備功率節(jié)氣門全開2/6/2023201/231第五節(jié)汽車的功率平衡汽車的后備功率圖（P’~ua）2/6/2023202/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性變速器ig分級式變速器無級式變速器液力變矩器2/6/2023203/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性發(fā)動機(jī)的外特性比較2/6/2023204/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性功率平衡圖活塞式內(nèi)燃機(jī)的后備功率較小，如果不匹配變速器，所能產(chǎn)生的驅(qū)動力也很小。2/6/2023205/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖活塞式蒸汽機(jī)活塞式內(nèi)燃機(jī)等功率發(fā)動機(jī)2/6/2023206/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性活塞式內(nèi)燃機(jī)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)改進(jìn)措施分級式變速器無級式變速器體積小重量輕價格便宜燃料供應(yīng)方便后備功率小等功率發(fā)動機(jī)的性能ig=0.377npr/i0ua傳動效率非常高2/6/2023207/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性活塞式內(nèi)燃機(jī)＋變速器的汽車與等功率汽車性能比較2/6/2023208/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性無級式變速器液力變矩器動液傳動三擋或四擋AMT轉(zhuǎn)矩變化范圍小改善汽車的性能2/6/2023209/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性液力變矩器簡圖2/6/2023210/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性2/6/2023211/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性2/6/2023212/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性液力變矩器的特性－無因次特性無因次特性變矩比K效率ηλp~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2/6/2023213/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性液力變矩器的特性－無因次特性2/6/2023214/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性變矩比K效率η泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)λp變矩器臺架試驗TpTTnpnT2/6/2023215/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性液力變矩器的透過性泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)λp速比iλp不隨i變化λp隨i變化非透過性透過性泵輪載荷變化情況與渦輪載荷的關(guān)系2/6/2023216/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性液力變矩器的非透過性曲線2/6/2023217/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性非透過性變矩器發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速曲線的交點(diǎn)阻力變化汽車的運(yùn)動狀態(tài)變化發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速不變汽車的運(yùn)動狀態(tài)變化渦輪轉(zhuǎn)矩變化渦輪軸的轉(zhuǎn)速改變負(fù)載泵輪轉(zhuǎn)速非透過性2/6/2023218/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性液力變矩器的透過性曲線透過性液力變矩器擴(kuò)展了發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍和相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩范圍2/6/2023219/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性透過性變矩器發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速曲線的交點(diǎn)阻力變化汽車的運(yùn)動狀態(tài)變化發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速改變汽車的運(yùn)動狀態(tài)變化渦輪轉(zhuǎn)矩變化渦輪軸的轉(zhuǎn)速改變負(fù)載泵輪轉(zhuǎn)速透過性2/6/2023220/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性透過度p渦輪不動時，泵輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩系數(shù)K=1時，泵輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩系數(shù)非透過性透過性p=1~1.2p>1.22/6/2023221/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性液力變矩器的輸出特性發(fā)動機(jī)外特性曲線Ttq~n渦輪輸出功率TT渦輪輸出轉(zhuǎn)速nT液力變矩器的輸出特性汽車的動力性2/6/2023222/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性非透過性液力變矩器的輸出特性透過性液力變矩器的輸出特性2/6/2023223/231第六節(jié)裝有液力變矩器汽車的動力性非透過性液力變矩器與透過性液力變矩器的比較P33主要從其效率方面入手2/6/202