汽车行驶阻力.ppt

第二章汽车动力性 主讲教师 山东交通学院刁立福副教授 第一节汽车行驶阻力 一 稳定行驶阻力1 车轮阻力2 空气阻力3 上坡阻力 坡度阻力 1 车轮阻力FR组成 1 轮胎滚动阻力2 路面阻力3 轮胎侧偏阻力 1 轮胎滚动阻力Fg a 变形阻力轮胎在滚动时 有两种变形 径向变形周向变形 b 摩擦阻力a 胎面与路面的摩擦b 轮胎变形使外胎与内胎 内胎与垫带之间 2 路面阻力a 不平路面阻力Fb悬挂系统零件摩擦b 柔性路面阻力Fxc 积水路面阻力Fs 3 轮胎侧偏阻力 车轮阻力 N 车轮阻力系数 Z 车轮法向反力 N 影响车轮阻力的因素 1 车重 轮胎变形 f 2 路面 路面塑性变形大 f 3 轮胎结构 子午胎比普通胎刚度好变形小 f 4 轮胎气压 气压 变形 f 坏路 f 5 车速 当Va 50km h f c当Va 100 f 当Va 150 200 当Va 振动Hz 轮胎周向 侧向扭曲变形 f 2 空气阻力定义 汽车直线行驶时 空气作用力在行驶方向上的分力 1 组成 压差阻力 车外形状 形状阻力诱导阻力 空气升力在水平方向投影表面阻力 空气有粘度内部阻力 流经散热器 发动机 车箱的阻力干扰阻力 表面突起物 车门把手 后视镜底盘其中 压差和诱导阻力 50 90 内部阻力 2 11 表面阻力 3 30 为了发动机冷却和乘坐舱内换气而引起空气气流通过车身内部所产生的阻力 内循环阻力 2 计算方法 空气对物体的阻力与下列因素有关 流速V 对汽车来说 相对速度V Va Vf密度 空气密度 在一定条件下是常数迎风面积A 与车形有关无因次的空气阻力系数 在一般动力计算中 认为空气阻力作用在风压中心 式中 CW 空气阻力系数 实验得出 A 迎面面积 汽车在行驶方向的投影 m2 V 相对速度 km h 3 影响空气阻力因素 1 车速 与V2成正比关系 而功率则与V3成正比关系 2 表面 突出物及光洁 3 A 车型 H 为好 4 CW 车身形状 流线型好 由于乘坐空间的制约A变化不大 但CW变化较大 1950 70年CW 0 4 0 61990年CW 0 25 0 40概念车CW 0 2帕萨特 Passat CD 0 28CD大小对轿车 高速 汽车的性能影响极大 3 坡度阻力 汽车重力沿坡道的分力 车辆在坡道上受力情况如图所示 坡度阻力FiFi Gsin Gtan Gi式中 G 汽车重力 坡度角i 坡度 二 动态行驶阻力在车速变化时 除了上述各项阻力外还出现了惯性力 也包括旋转质量引起的惯性力矩 1 平移质量的加速与减速车辆加速时 出现了平移加速阻力式中 一汽车加速度 加速时 0 减速时 0 2 旋转质量的加速与减速车辆加速时 车上旋转质量的转速也相应增加 引起了旋转质量的加速阻力式中 I 折算到驱动轮上的全部旋转部件的转动惯量和车轮的转动惯量 一车轮的角加速度 rd一车轮动态半径 图2 26画出了必须考虑的旋转部件情况 各旋转部件转动惯量折算到车轮上的转动惯量以及车轮转动惯量的总和按下式计算 式中 Im 发动机 离合器和变速器转动惯量 Ic 传动轴 差速器等转动惯量 IR 全部车轮转动惯量总和 ig 变速器速比 i0 主减速器速比 汽车旋转质量系数 思考题 1 简述车轮阻力的组成2 判断 汽车在水层厚度较大的积水硬路面