汽車運(yùn)用基礎(chǔ)課件（單元一模塊1）

2024/4/22汽車運(yùn)用基礎(chǔ)馮寶山申琳池現(xiàn)榮全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校汽車類專業(yè)通用教材主

編參編2024/4/22汽車的使用性能車輛管理汽車營(yíng)運(yùn)知識(shí)單元一單元二單元三模塊1汽車的動(dòng)力性能模塊描述模塊要求模塊實(shí)施項(xiàng)目拓展1234評(píng)價(jià)一輛汽車的使用性能，無(wú)論是乘用車還是商用車，我們首先會(huì)關(guān)注汽車的動(dòng)力性能。選購(gòu)一輛汽車時(shí)，客戶會(huì)根據(jù)自己的使用性質(zhì)，有主次的選擇汽車的動(dòng)力性、操縱方便性、維修性、環(huán)保性、容量、燃油經(jīng)濟(jì)性、越野機(jī)動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、安全性及乘坐舒適性等指標(biāo)。

汽車運(yùn)輸效率的高低主要取決于汽車的動(dòng)力性，動(dòng)力性是汽車各種性能指標(biāo)中最基本、最重要的一種性能。

作為汽車專業(yè)技術(shù)人員，請(qǐng)?jiān)u價(jià)汽車的動(dòng)力性能，并分析影響汽車動(dòng)力性能的因素。模塊描述１.時(shí)間要求:建議4學(xué)時(shí)２.目標(biāo)要求:掌握汽車動(dòng)力性的內(nèi)涵、評(píng)價(jià)指標(biāo)及影響動(dòng)力性

的主要因素，熟知汽車行駛方程及驅(qū)動(dòng)條件，了

解汽車動(dòng)力性能的檢測(cè)方法。模塊要求模塊實(shí)施

汽車的動(dòng)力性是指汽車直線行駛在良好路面上所能達(dá)到的平均行駛速度，也是表示汽車在行駛中能達(dá)到的最高車速、最大加速能力和最大爬坡能力。動(dòng)力性能好，汽車就會(huì)具有較高的行駛速度，較好的加速能力和爬坡能力。

一、汽車動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車的平均行駛速度是汽車動(dòng)力性的總指標(biāo)。為獲得盡可能高的平均行駛速度，汽車的動(dòng)力性主要應(yīng)由汽車的最高車速、汽車的加速能力和汽車的爬坡能力這三個(gè)方面的指標(biāo)來(lái)評(píng)定。1.汽車的最高車速最高車速是指汽車以額定最大總質(zhì)量，在風(fēng)速≤3m/s的條件下，在干燥、清潔、平直良好路面(混凝土或?yàn)r青)上所能達(dá)到的最高穩(wěn)定行駛速度，用符號(hào)υamax表示，單位為km/h。2.汽車的加速能力

汽車的加速能力是指汽車在各種使用條件下迅速增加行駛速度的能力。加速能力在理論上用加速度來(lái)評(píng)定，而在實(shí)際試驗(yàn)中通常用汽車加速時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。

加速時(shí)間是指汽車以額定最大總質(zhì)量，在風(fēng)速≤3m/s的條件下，在干燥、清潔、平直良好路面(混凝土或?yàn)r青)上由某一低速加速到某一高速所需要的時(shí)間。通常用原地起步加速時(shí)間和超車加速時(shí)間來(lái)表明汽車的加速能力。

原地起步加速時(shí)間指汽車由Ⅰ檔或Ⅱ檔起步，并以最大的加速?gòu)?qiáng)度(包括選擇恰當(dāng)?shù)膿Q檔時(shí)間)逐步換至最高檔后到某一預(yù)定的距離或車速所需的時(shí)間。一般常用原地起步行駛，以0→400m距離所需的時(shí)間秒數(shù)來(lái)表明汽車原地起步加速能力，也有用原地起步從0→100km/h行駛速度所需的時(shí)間來(lái)表明汽車原地起步加速能力。模塊實(shí)施2024/4/22模塊實(shí)施汽車的加速能力模塊實(shí)施超車加速時(shí)間指用最高檔或次高檔由某一低車速全力加速到某一高速所需的時(shí)間。加速時(shí)間對(duì)平均行駛車速影響很大，尤其是轎車，對(duì)加速時(shí)間很重視。

3.汽車的爬坡能力汽車的爬坡能力是用滿載時(shí)汽車在良好路面上的最大爬坡度來(lái)表示的。爬坡度可用角度α表示，也常用每百米水平距離內(nèi)坡道的升高h(yuǎn)與百米之比值i來(lái)表示，即i=h/100×100%=tanα。最大爬坡度為amax或

imax。最大爬坡度imax是指汽車滿載時(shí)用變速器最低檔位在風(fēng)速≤3m/s的條件下，在干燥、清潔良好的路面(混凝土或?yàn)r青)上行駛所能克服的最大道路縱向坡度。模塊實(shí)施

二、汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力

1.汽車的驅(qū)動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的有效轉(zhuǎn)矩Me，經(jīng)過(guò)汽車傳動(dòng)系傳到驅(qū)動(dòng)輪上，此時(shí)作用在驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩Mt便產(chǎn)生一個(gè)對(duì)地面向后的圓周力F0。根據(jù)作用力與反作用力原理，地面對(duì)驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生一個(gè)向前的反作用力Ft，F(xiàn)t即為驅(qū)動(dòng)汽車的外力，稱為汽車的驅(qū)動(dòng)力。其大小為：Ft=Mt/r，N。若發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有效轉(zhuǎn)矩為Me，變速器的傳動(dòng)比為ik，主減速器的傳動(dòng)比為io，傳動(dòng)系的效率為ηr，則可表示為：Ft=Meikioηr/r，N模塊實(shí)施2.汽車的行駛阻力汽車在水平道路上等速行駛時(shí)必須克服來(lái)自地面的滾動(dòng)阻力Ff和來(lái)自空氣的空氣阻力Fw；當(dāng)汽車在坡道上上坡行駛時(shí)，還必須克服重力沿坡道的分力，稱為上坡阻力Fi；汽車加速行駛時(shí)還需要克服其慣性力稱為加速阻力Fj。因此，汽車行駛的總阻力為：∑F=Ff+Fw+Fi+Fj上述阻力中，滾動(dòng)阻力和空氣阻力是在任何行駛條件下均存在的。上坡阻力和加速阻力僅在一定行駛條件下存在。在水平道路上等速行駛時(shí)就沒(méi)有加速阻力和上坡阻力。2024/4/22模塊實(shí)施路面類型滾動(dòng)阻力系數(shù)路面類型滾動(dòng)阻力系數(shù)良好的瀝青或混凝土路面0.010～0.018壓緊土路(潮濕的)0.050～0.150一般的瀝青或混凝土路面0.018～0.020泥濘土路(雨季或解凍期)0.100～0.250碎石路面0.020～0.025干沙0.100～0.300良好的卵石路面0.025～0.030濕沙0.060～0.150坑洼的卵石路面0.035～0.050結(jié)冰路面0.015～0.030壓緊土路(干燥的)0.025～0.035壓緊的雪道0.030～0.050

不同路面上的滾動(dòng)阻力系數(shù)2024/4/22模塊實(shí)施滾動(dòng)阻力系數(shù)與行車速度的關(guān)系汽車的上坡阻力模塊實(shí)施空氣阻力模塊實(shí)施

三、汽車動(dòng)力性分析

1.汽車行駛方程及驅(qū)動(dòng)條件若Ft>Ff+FW+Fi時(shí)，汽車將加速行駛；若Ft=Ff+FW+Fi時(shí)，汽車將等速行駛；若Ft<Ff+FW+Fi時(shí)，汽車將無(wú)法起步或減速行駛直至停車。所以汽車行駛的第一個(gè)條件為Ft

≥Ff+Fw+Fi

。該式被稱為汽車的驅(qū)動(dòng)條件，它是汽車行駛的必要條件，但還不是汽車行駛的充分條件。

2.汽車行駛的附著條件及附著力地面對(duì)輪胎切向反作用力的極限值稱為附著力，記作Fφ。在硬路面上附著力取決于輪胎與路面間的相互摩擦，它與驅(qū)動(dòng)輪法向作用力Fz成正比，常寫作Fφ=Fz·φ，φ稱為附著系數(shù)，它是由輪胎和路面的結(jié)構(gòu)性決定的，表示輪胎與路面的接觸強(qiáng)度。2024/4/22模塊實(shí)施地面切向反作用力不能大于附著力，否則會(huì)發(fā)生驅(qū)動(dòng)輪滑轉(zhuǎn)，汽車將不能行駛，即滿足條件：Ft≤Fφ=Fz·

汽車行駛的必要與充分條件，稱為汽車行駛的驅(qū)動(dòng)-附著條件：Ff+Fw

+Fi≤Ft≤Fz·

3.汽車的功率平衡汽車在行駛中，驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力互相平衡，在每一瞬時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的有效功率Pe始終等于機(jī)械傳動(dòng)損失功率與全部運(yùn)動(dòng)阻力所消耗的功率，這就是汽車的功率平衡。其功率平衡方程式為：模塊實(shí)施Pf

——滾動(dòng)阻力消耗功率，kw；

Pi——上坡阻力消耗功率，kw；

Pw——空氣阻力消耗功率，kw；

Pj——加速阻力消耗功率，kw；

ηT——傳動(dòng)系效率，kw。模塊實(shí)施

四、影響汽車動(dòng)力性的主要因素

1.發(fā)動(dòng)機(jī)特性發(fā)動(dòng)機(jī)特性受其結(jié)構(gòu)型式的影響，不同種類的發(fā)動(dòng)機(jī)有不同的特性。汽車上配備的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率越大，則汽車的動(dòng)力性越好，但功率過(guò)大，會(huì)使經(jīng)濟(jì)性降低。為了評(píng)價(jià)汽車的動(dòng)力性能，可用汽車的比功率作為指標(biāo)。比功率是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Pemax與汽車總質(zhì)量m之比，即Pemax/m，也稱功率利用系數(shù)，其值大小因汽車型式的不同而異。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性對(duì)汽車動(dòng)力性有很大影響。低速發(fā)動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)矩變化較大，適應(yīng)性系數(shù)稍高，在低速范圍內(nèi)，具有較大的轉(zhuǎn)矩，但轉(zhuǎn)速低將導(dǎo)致功率下降，降低了高速行駛的汽車動(dòng)力性。高速發(fā)動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)矩變化較小，適應(yīng)性系數(shù)稍減，但選擇了適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)系后，可以使轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速增加而下降緩慢。2024/4/22模塊實(shí)施2.傳動(dòng)系參數(shù)傳動(dòng)系對(duì)汽車動(dòng)力性的影響取決于主減速器傳動(dòng)比、變速器檔數(shù)與傳動(dòng)比等。

3.汽車總質(zhì)量汽車總質(zhì)量對(duì)汽車的動(dòng)力性有很大影響。除了空氣阻力外，所有運(yùn)動(dòng)阻力都與汽車總質(zhì)量有關(guān)。在其他條件相同的情況下，汽車總質(zhì)量增加，則汽車動(dòng)力性能下降。模塊實(shí)施

4.使用因素汽車的動(dòng)力性還在不同程度上受到汽車運(yùn)行條件的影響(道路、氣候、海拔高度、駕駛技術(shù)、技術(shù)維護(hù)、交通規(guī)則與運(yùn)輸組織等)。汽車在高原行駛時(shí)，隨著海拔升高，氣壓逐漸降低，空氣密度減少，使充氣量下降，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力降低。海拔高度也影響加速性能，海拔每增高1000m，加速時(shí)間和加速距離加長(zhǎng)50％，最高車速下降9％左右。隨著海拔升高的增加，大氣壓力降低，進(jìn)氣管真空度下降，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，致使怠速不良。在汽車使用過(guò)程中，加強(qiáng)維護(hù)，采用正確的駕駛方法，合理的運(yùn)輸組織，充分發(fā)揮汽車的動(dòng)力性能，以提高運(yùn)輸速度與運(yùn)輸生產(chǎn)率。模塊拓展四、汽車動(dòng)力性能的檢測(cè)方法汽車動(dòng)力性能的檢測(cè)方法包括臺(tái)架試驗(yàn)和道路試驗(yàn)兩種。臺(tái)架試驗(yàn)是指汽車在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，通過(guò)一些設(shè)備或儀器進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)，道路試驗(yàn)是汽車在道路環(huán)境下所進(jìn)行的測(cè)試和試驗(yàn)。室外道路測(cè)試汽車動(dòng)力性能會(huì)受到道路條件、氣候、駕駛員的駕駛技術(shù)等因素的影響，所以進(jìn)行過(guò)道路試驗(yàn)后的車輛還會(huì)在室內(nèi)臺(tái)架上做對(duì)比試驗(yàn)。臺(tái)架試驗(yàn)的測(cè)試條件更易于控制