汽车的动力性.ppt

3 7 2020 1 汽车理论AutomobileTheory邬忠萍成都工业学院 3 7 2020 2 231 课程介绍 课程的目的 汽车 如何描述汽车的性能 如何分析汽车的性能 3 7 2020 3 231 课程介绍 课程的内容 汽车的动力性 汽车的燃油经济性 汽车动力装置参数的选定 汽车的制动性 汽车的操纵稳定性 汽车的平顺性 汽车的通过性 3 7 2020 4 231 课程介绍 教材及参考文献 3 7 2020 5 231 课程介绍 教材及参考文献 3 7 2020 6 231 课程介绍 教材及参考文献 3 7 2020 7 231 课程介绍 教材及参考文献 3 7 2020 8 231 课程介绍 教材及参考文献 3 7 2020 9 231 课程介绍 教材及参考文献 3 7 2020 10 231 课程介绍 教材及参考文献 3 7 2020 11 231 第一章汽车的动力性 第一节汽车的动力性指标 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 第三节汽车的驱动力与行驶阻力平衡图 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 第五节汽车的功率平衡 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 3 7 2020 12 231 第一讲 第一节汽车的动力性指标 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 13 231 第一章汽车的动力性 3 7 2020 14 231 第一章汽车的动力性 汽车的动力性 良好的路面 直线行驶 平均行驶速度 运输效率等 最基本的性能 纵向受力 行驶方程式 动力性评价指标 3 7 2020 15 231 第一节汽车的动力性指标 汽车动力性指标的要素 汽车能爬上的最大坡度 汽车的最高车速 汽车的加速时间 3 7 2020 16 231 第一节汽车的动力性指标 寻血猎犬 1609 3km h 2011 3 7 2020 17 231 第一节汽车的动力性指标 超音速推进号 1223km h 1997 3 7 2020 18 231 第一节汽车的动力性指标 3 7 2020 19 231 第一节汽车的动力性指标 3 7 2020 20 231 第一节汽车的动力性指标 根据数据显示 一辆F1方程式赛车的最高时速可以达到370公里 小时 而一架波音747起飞的时速也不过是280至300公里 小时 迄今为止F1赛车在赛道上所达到的最高速度为375km h 是2004年在意大利蒙扎赛道的纪录 从起步加速到100km h仅需2秒多的时间 3 7 2020 21 231 第一节汽车的动力性指标 晴隆 24道拐 是抗战时期著名的 史迪威公路 的经典路段 全长约4km 从山脚到山顶的直线距离达350m 垂直高度266m 坡度约60o 3 7 2020 22 231 第一节汽车的动力性指标 3 7 2020 23 231 第一节汽车的动力性指标 3 7 2020 24 231 第一节汽车的动力性指标 3 7 2020 25 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 汽车的动力性 汽车行驶方向的运动状态 汽车的纵向外力 驱动力与行驶阻力 汽车的行驶方程式 3 7 2020 26 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 汽车动力传动过程 3 7 2020 27 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 发动机 变速器 减速器等 传动系 驱动轮 驱动力 行驶阻力 滚动阻力 坡度阻力 加速阻力 空气阻力 3 7 2020 28 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 一 汽车的驱动力 3 7 2020 29 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 30 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 输入功率 机械效率 输出功率 3 7 2020 31 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 发动机的转速特性 发动机的外特性曲线 发动机的使用外特性曲线 发动机的部分特性曲线 3 7 2020 32 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 发动机特性曲线 3 7 2020 33 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 34 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 kw N m r min 3 7 2020 35 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 典型汽车发动机外特性曲线 3 7 2020 36 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 近似的发动机转矩多项式描述 3 7 2020 37 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 发动机性能曲线 图中能看出什么 发动机性能曲线通过发动机性能曲线 可以明白相应发动机的转数 输出功率和扭矩 发动机的转数是指发动机在单位时间 分钟 内的旋转圈数 一般用rpm表示单位 右图为发动机性能曲线图 图中的横轴上标有转数值 右边的纵轴上标有扭矩值 左侧纵轴上标有输出功率值 图中的红色曲线 表示发动机在特定转速下的相应输出功率 它基本呈直线延伸的状态 蓝色曲线表示发动机在特定转速下的相应扭矩值 它的变化比较平缓 输出功率和扭矩发动机的输出功率和扭矩 在产品说明书中一般以KW和Nm来表示 最大功率是指发动机所能够产生的最大动力输出 把它与转速结合起来表示 比如 68kW 6000rpm 功率是指发动机工作的效率 用其产生的扭矩乘以相应的转数而计算出来 转数越高意味着输出功率越大 但转速过高时通常会出现回落 扭矩是表示发动机所输出的旋转力量 它的表现方式与功率相同 用具体数字与转速一起表示 比如 Nm 3200rpm 扭矩影响着汽车起动 加速的性能以及牵引能力 爬坡性能和经济性 3 7 2020 38 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 传动系的机械效率 等速行驶工况 功率输入Pin 功率输出PT 传动系 变速器 减速器等 3 7 2020 39 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 传动系的功率损失 机械损失 液力损失 摩擦 润滑油 齿轮传动副之间 轴承摩擦 润滑油的搅动 润滑油与零件之间的表面摩擦 3 7 2020 40 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 传动系效率的检测 0 90 0 92轿车 0 82 0 85货车与客车 3 7 2020 41 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 车轮的半径 自由半径 静力半径 滚动半径 3 7 2020 42 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 滚动半径的理论计算 滚动半径的近似计算 一般近似 欧洲轮胎与轮辋技术协会 ETRTO 德国橡胶企业协会 3 7 2020 43 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 汽车的驱动力图 发动机外特性曲线Pe Ttq n 传动系的传动比ig i0 传动效率 T 车轮半径r 汽车行驶速度ua 发动机转速n 3 7 2020 44 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 货车的驱动力图 3 7 2020 45 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 二 汽车的行驶阻力 3 7 2020 46 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 滚动阻力 轮胎 路面接触 轮胎变形 载荷 迟滞损失 阻力偶 3 7 2020 47 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 C A D E 加载 卸载 WC WD 拖距a 滚动阻力偶矩 迟滞现象分析 W n n a Fz 3 7 2020 48 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 49 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 50 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 从动轮滚动时的受力情况 n n a n n a 3 7 2020 51 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 等速行驶 3 7 2020 52 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 驱动轮滚动时的受力情况 n n a n n a 3 7 2020 53 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 推荐使用的滚动阻力系数 3 7 2020 54 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 55 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 影响滚动阻力系数的主要因素 路面的种类 车速 轮胎的构造 轮胎的充气压力 轮胎的材料 驱动力系数 驱动力与径向载荷之比 3 7 2020 56 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 57 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 58 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 59 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 转弯时的滚动阻力 3 7 2020 60 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 空气阻力 汽车行驶 空气作用 空气阻力 压力阻力 法向力 摩擦阻力 切向力 形状阻力 内循环阻力 诱导阻力 干挠阻力 3 7 2020 61 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 空气阻力 3 7 2020 62 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 63 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 64 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 65 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 66 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 67 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 68 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 空气阻力的计算 3 7 2020 69 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 CD与车身的关系 69 重视人体工程学 内部空间大 乘坐舒适空气阻力大 妨碍了汽车前进的速度 越呈流线型汽车的正面阻力和后面涡流越小乘员活动空间狭小对横风的不稳定性 汽车车室置于两轴之间解决了对横风不稳定的问题车的尾部过长 为阶梯状 高速行驶时会产生较强的空气涡流 影响了车速的提高 后窗倾斜大 面积大 降低了车身强度汽车高速行驶时易产生很大的升力 使汽车地面附着力减小 使汽车行驶稳定性和操纵稳定性降低 车身整体向前下方倾斜 车身后部像刀切一样平直 这种造型能有效地克服升力楔型对于目前的高速汽车 已接近理想造型 3 7 2020 70 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 Cd年款车型注释0 1371986福特ProbeV概念车0 191996通用EV1电动车0 251999本田Insight混合动力车0 252000雷克萨斯LS4300 252000奥迪A2 3升0 261989欧宝Calibra2 0i基本型0 262000奔驰C1800 271996奔驰E2300 271997大众帕萨特0 271997雷克萨斯LS4000 271998宝马318i0 272000奔驰C级 Cd 风阻系数 世界记录 3 7 2020 71 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 减少气动阻力系数的措施 光顺车身表面的曲线形状 消除或延迟空气附面层剥离和涡流的产生 调整迎面和背面的倾斜角度 使车头 前窗 后窗等造型的倾斜角度有效地减少阻力 升力的产生 减少凸起物 形成平滑表面 如门手柄改为凹式结构 刮水器改为内藏式 车身侧面窗玻璃与与窗框齐平 玻璃表面和车身整体表面平滑 设计空气动力附件 整理和引导气流流向 如设前阻流板 后扰流板或气流导向槽等 3 7 2020 72 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 遵循的基本原则 车身前部 整车 汽车后部 车身底部 发动机冷却进风系统 3 7 2020 73 231 发动机盖应向前下倾 1 车身前部 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 74 231 面与面交接处的棱角应为圆柱状 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 75 231 面与面交接处的棱角应为圆柱状 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 76 231 风窗玻璃应尽可能 躺平 且与车顶圆滑过渡 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 77 231 越野车很难做到 风窗玻璃应尽可能 躺平 且与车顶圆滑过渡 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 78 231 尽量减少灯 后视镜和门把手等凸出物 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 79 231 上掀式前照灯 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 80 231 在保险杠下面 应安装合适的扰流板 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 81 231 车轮盖应与轮胎相平 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 82 231 整个车身应向前倾1 2 2 整车 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 83 231 水平投影应为腰鼓形 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 84 231 后端稍稍收缩 前端呈半圆形 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 85 231 最好采用舱背式或直背式 3 汽车后部 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 86 231 应安装后扰流板 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 87 231 当车速超过120km h 尾翼会自动升高160mm 为车身增加30 的下压力 在车速低于80km h 尾翼又会自动降低 应安装后扰流板 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 88 231 应安装后扰流板 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 89 231 应安装后扰流板 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 90 231 应安装后扰流板 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 91 231 若用折背式 则行李箱盖板至地面距离应高些 长度要短些 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 92 231 后面应采用鸭尾式结构 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 93 231 后面应采用鸭尾式结构 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 94 231 所有零件应在车身下平面内且较平整 最好有平滑的盖板盖住底部 4 车身底部 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 95 231 底部比较凌乱 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 96 231 底部比较凌乱 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 97 231 仔细选择进风口与出风口的位置 精心设计内部风道 5 发动机冷却通风系统 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 98 231 冷却前制动器 冷却前制动器 冷却发动机和制动器 冷却后制动器和润滑系统 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 99 231 冷却发动机和前制动器 冷却后制动器 为发动机提供充足的空气 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 100 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 101 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 102 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 坡度阻力 汽车上坡行驶 汽车重力沿坡道的分力 坡度阻力 3 7 2020 103 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 坡度与坡度角的关系 3 7 2020 104 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 道路阻力 坡度阻力 滚动阻力 道路阻力系数 3 7 2020 105 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 加速阻力 汽车加速行驶 克服加速运动的惯性力 加速阻力 汽车质量 平移质量 旋转质量 平移惯性力 惯性力偶矩 汽车加速行驶 汽车旋转质量换算系数 3 7 2020 106 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 7 2020 107 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 汽车旋转质量换算系数 功率方程 汽车动能 汽车旋转质量换算系数 3 7 2020 108 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 发动机功率 外力的功率 摩擦阻力的功率 3 7 2020 109 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 发动机转速 车轮转速 传动系 3 7 2020 110 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 转动惯量 3 7 2020 111 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 加速时飞轮的转矩 传动系输入转矩 3 7 2020 112 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 半轴施加于驱动轮的转矩 3 7 2020 113 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 摩擦阻力转矩 摩擦阻力转矩换算到车轮周缘的摩擦阻力 3 7 2020 114 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 汽车的动能 功率方程 3 7 2020 115 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 整理上式得 加速阻力为 3 7 2020 116 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 汽车旋转质量换算系数 固定传动比变速器的加速阻力为 3 7 2020 117 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 汽车旋转质量换算系数 汽车的加速阻力 3 7 2020 118 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 轿车旋转质量与传动比的关系 3 7 2020 119 231 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 三 汽车的行驶方程式 3 7 2020 120 231 第三节汽车的驱动力与行驶阻力平衡图 3 7 2020 121 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 一 驱动力 行驶阻力平衡图 有固定传动比的汽车行驶方程式 3 7 2020 122 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 行驶方程式 汽车的基本参数 汽车的动力性能 最高车速 加速能力 爬坡能力 3 7 2020 123 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 汽车驱动力 行驶阻力平衡图 Ff Ff FW 在一档时 驱动力大 而滚动阻力和空气阻力都很小 那么驱动力与行驶阻力是怎样平衡的 当Ff FW与Ft5没有交点时 如何确定最高车速 此时对应的发动机工况如何 3 7 2020 124 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 最高车速的确定 驱动力Ft Ff Fw Fi 0 Fj 0 3 7 2020 125 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 uamax 205km h 奥迪A4轿车驱动力 行驶阻力平衡图 3 7 2020 126 231 加速时间的确定 最低稳定车速 一定的距离 0 400m 一定的速度 80 umax 加速时间 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 回顾 两个加速时间 都是从低速提升到高速 3 7 2020 127 231 加速时间的确定 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 回顾 两个加速时间 都是从低速提升到高速 1 原地起步加速时间 汽车由 挡或 挡起步 并以最大的加速强度 包括选择恰当的换挡时机 逐步换至最高挡后到某一预定的车速或距离所需的时间 2 超车加速时间 用最高档或次高挡由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间 3 7 2020 128 231 汽车的加速度曲线 a ua 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 129 231 汽车的加速度曲线 a ua 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 130 231 汽车的加速度倒数曲线 1 a ua 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 131 231 汽车的加速度倒数曲线 1 a ua 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 132 231 加速时间的积分方法 1 a ua曲线 加速时间 矩形积分 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 133 231 最佳换挡时机的确定 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 134 231 BJ130汽车的加速时间曲线 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 直接挡加速 所用时间较短 3 7 2020 135 231 爬坡能力的确定 驱动力Ft 空气阻力Fw 滚动阻力Ff 爬坡能力 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 136 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 137 231 典型的汽车爬坡度 车速曲线 i ua 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 138 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 简要总结 汽车行驶方程式 以最高车速行驶时 没有Fi和Fj Ft与 Ff Fw 平衡 全力加速时 没有Fi Ft与 Ff Fw 之差反应加速度 全力爬坡时 没有Fj Ft与 Ff Fw 之差反应爬坡度 只要车辆运动 就会有驱动力Ft 滚动阻力Ff和空气阻力Fw 驱动力 行驶阻力平衡图表达的就是这个关系 3 7 2020 139 231 二 汽车的动力特性图 动力因数 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 7 2020 140 231 汽车的动力特性图 D ua Ft ua D ua 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 思考 动力因数能否反映汽车动力性的好坏 已知哪些参数可做出动力特性图 3 7 2020 141 231 典型的汽车的动力特性图 D ua 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 f uamax 3 7 2020 142 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 1 计算最高车速 3 7 2020 143 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 由动力特性曲线 即可做出各挡的爬坡度图 挡工作时 爬坡度较大 此时以imax D1max f计算的误差也较大 可以用下式计算 2 计算爬坡度 3 7 2020 144 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 3 计算加速时间 计算加速度的倒数 并做出加速度倒数曲线 图解积分即可计算加速时间 做出加速度曲线 3 7 2020 145 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 汽车的动力特性图 D ua 最高车速的确定 最大爬坡度的确定 阻力曲线 加速时间的确定 精确 3 7 2020 146 231 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 由动力特性图确定动力性指标总结 已知动力因数 以最高车速行驶时 没有坡度和加速度 D与f平衡 全力加速时 没有坡度 D与f之差反应加速度 全力爬坡时 没有加速度 D与f之差反应爬坡度 和 驱动力 行驶阻力平衡图 的思想一样 且 可见 即 3 7 2020 147 231 第三讲 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 148 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 149 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 150 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 一 汽车行驶的附着条件 驱动力大 动力性强 驱动力大 足够的附着力 切向力 动力性强 满足轮胎与地面的附着条件 3 7 2020 151 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 地面对轮胎 切向的反作用力 极限值 附着力 附着力大小的计算 轮胎与路面间的附着系数 3 7 2020 152 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 汽车行驶的附着条件 对于驱动轮 驱动力 附着力 附着率 由发动机决定 由路面与轮胎决定 3 7 2020 153 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 令 后轮驱动汽车的附着条件也可以表达为 后轮驱动汽车驱动轮的附着率 3 附着率 由附着条件可得 前轮驱动时 附着条件是 令 前轮驱动汽车驱动轮的附着率 前轮驱动汽车的附着条件也可以表达为 附着率是完成规定工况对路面提出的最低要求 其大小取决于 规定工况 与实际路面条件无关 3 7 2020 154 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 附着率 什么路面条件下 附着条件不易满足 湿滑路面 冰雪路面 沙地等 当路面有积雪时 起步用高挡好还是用低挡好 用高挡轻踩加速踏板起步较好 汽车在什么工况下工作 附着条件会不易满足 起步急加速 解释为什么 3 7 2020 155 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 越野车能否爬上100 的坡道 越野汽车爬坡时 即只有附着系数大于1时 才有可能爬上100 的坡道 思考 3 7 2020 156 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 二 汽车的附着力与地面的反作用力 汽车的附着力 地面附着系数 法向反作用力 路面的种类和状况 行驶车速 车轮的运动状况 汽车的总体布置 行驶的状况 车身的形状 道路的坡度 3 7 2020 157 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 二 汽车的附着力与地面的反作用力 常见路面的平均附着系数 为什么汽车在湿土路上容易出现打滑现象 3 7 2020 158 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 光面胎和带花纹的轮胎在干燥硬路面上的附着系数有何不同 轮胎花纹起什么作用 胎面与的关系 3 7 2020 159 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 160 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 F1方程式赛车在不同天气条件下使用的不同胎面花纹的轮胎 3 7 2020 161 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 162 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 163 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 164 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 汽车附着力 对于驱动轮 驱动力 附着力 3 7 2020 165 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 汽车加速上坡时的受力图 3 7 2020 166 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 整理后得 对后轮与路面的接触中心取矩 静态轴荷 动态分量 空气升力 滚动阻力偶 3 7 2020 167 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 对前轮与路面的接触中心取矩 整理后得 静态轴荷 动态分量 空气升力 滚动阻力偶 3 7 2020 168 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 前 后轮法向反力的构成 静态轴荷 空气升力 动态分量 滚动阻力偶 法向反作用力 3 7 2020 169 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 FZd1 FZd2 加速时 后驱车容易满足附着条件 跑车大多采用后轮驱动 思考 加速时 前驱车还是后驱车容易满足附着条件 保时捷911双座跑车采用后置式发动机后轮驱动 3 7 2020 170 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 典型轿车前 后升力系数的比较 3 7 2020 171 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 172 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 173 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 174 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 175 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 3 7 2020 176 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 简化的前 后轮的法向反力 忽略旋转质量惯性阻力偶矩和滚动阻力偶矩之后 3 7 2020 177 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 三 作用在驱动轮上的地面切向反作用力 作用在驱动轮上的切向作用力 汽车行驶工况的受力图 3 7 2020 178 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 前轮驱动汽车加速上坡时的受力图 FX2 FX1 3 7 2020 179 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 从动轮受力分析 在X方向 对中心取矩 忽略 3 7 2020 180 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 车身受力分析 在X方向 3 7 2020 181 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 驱动轮受力分析 在X方向 与Fj区别 3 7 2020 182 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 后轮驱动汽车 作用在驱动轮上的切向作用力 3 7 2020 183 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 思考 要想使发动机转矩得到充分发挥 又满足附着条件 最理想的驱动方式是什么 高级轿车自重大 Ff大 车速高 车体大 FW大 发动机排量大 Ft大 思考 什么车型适合用四轮驱动 超级跑车车速高 FW大 发动机排量大 Ft大 越野车道路条件差 附着系数小 重型货车自重大 Ff大 道路条件差 附着系数小 3 7 2020 184 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 四 附着率 附着率 直线行驶 充分发挥驱动力 要求的最低附着系数 汽车的行驶工况 3 7 2020 185 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 附着率 附着率的计算 地面切向反作用力 地面法向反作用力 具体的工况考虑 3 7 2020 186 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 加速上坡行驶时的附着率 后轮驱动 后驱动轮的附着率 忽略滚动阻力和空气阻力 所需的 3 7 2020 187 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 等效坡度 如果所需的与实际能提供的相等 则能决定 3 7 2020 188 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 当汽车由后轮驱动时 同理可得 当汽车由前轮驱动时 思考 如果a b 哪种驱动方式的等效坡度更大 3 7 2020 189 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 不同驱动形式汽车的等效坡度与地面附着系数曲线 q 3 7 2020 190 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 四轮驱动 3 7 2020 191 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 附着率与汽车速度曲线 C 2 ua 3 7 2020 192 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 高速行驶时的附着率 后驱动轮的附着率 忽略坡度阻力和加速阻力 所需的 3 7 2020 193 231 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 地面反力与车速的关系曲线 FX2 FZ2 ua 附着率与车速的关系曲线 C 2 ua 所需要的 所提供的 所需要的 3 7 2020 194 231 第四讲 第五节汽车的功率平衡 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 3 7 2020 195 231 第五节汽车的功率平衡 汽车行驶状态 驱动力 行驶阻力 行驶阻力功率 发动机功率 3 7 2020 196 231 第五节汽车的功率平衡 发动机功率 行驶阻力功率 滚动阻力功率Pf 空气阻力功率Pw 坡度阻力功率Pi 加速阻力功率Pj 3 7 2020 197 231 第五节汽车的功率平衡 f随车速ua的增大 Pf的增加更快 Pw是车速ua的三次函数 3 7 2020 198 231 第五节汽车的功率平衡 汽车功率平衡图 发动机功率Pe 阻力功率 Pf Pw T 车速ua 发动机外特性曲线 Pe n ua 0 377nr igi0 3 7 2020 199 231 第五节汽车的功率平衡 汽车的功率平衡图 低速设计 3 7 2020 200 231 第五节汽车的功率平衡 汽车的后备功率 一定的速度等速行驶 阻力功率 Pf Pw T 发动机功率P e 节气门某一开度 后备功率 节气门全开 3 7 2020 201 231 第五节汽车的功率平衡 汽车的后备功率图 P ua 3 7 2020 202 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 变速器ig 分级式变速器 无级式变速器 液力变矩器 3 7 2020 203 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 发动机的外特性比较 3 7 2020 204 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 功率平衡图 活塞式内燃机的后备功率较小 如果不匹配变速器 所能产生的驱动力也很小 3 7 2020 205 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 驱动力 行驶阻力平衡图 活塞式蒸汽机 3 7 2020 206 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 活塞式内燃机 优点 缺点 改进措施 分级式变速器 无级式变速器 体积小 重量轻 价格便宜 燃料供应方便 后备功率小 等功率发动机的性能 ig 0 377npr i0ua 传动效率非常高 3 7 2020 207 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 活塞式内燃机 变速器的汽车与等功率汽车性能比较 3 7 2020 208 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 无级式变速器 液力变矩器 动液传动 三挡或四挡AMT 转矩变化范围小 改善汽车的性能 3 7 2020 209 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 液力变矩器简图 3 7 2020 210 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 3 7 2020 211 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 3 7 2020 212 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 液力变矩器的特性 无因次特性 无因次特性 变矩比K 效率 p i特性 泵轮转矩系数 涡轮输出转矩 泵轮输入转矩 速比 3 7 2020 213 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 液力变矩器的特性 无因次特性 3 7 2020 214 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 变矩比K 效率 泵轮转矩系数 p 变矩器台架试验 Tp TT np nT 3 7 2020 215 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 液力变矩器的透过性 泵轮转矩系数 p 速比i p不随i变化 p随i变化 非透过性 透过性 泵轮载荷变化情况与涡轮载荷的关系 3 7 2020 216 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 液力变矩器的非透过性曲线 3 7 2020 217 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 非透过性变矩器 发动机的转速 曲线的交点 阻力变化 汽车的运动状态变化 发动机的转速不变 汽车的运动状态变化 涡轮转矩变化 涡轮轴的转速改变 负载 泵轮转速 非透过性 3 7 2020 218 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 液力变矩器的透过性曲线 透过性液力变矩器扩展了发动机运转的转速范围和相应的转矩范围 3 7 2020 219 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 透过性变矩器 发动机的转速 曲线的交点 阻力变化 汽车的运动状态变化 发动机的转速改变 汽车的运动状态变化 涡轮转矩变化 涡轮轴的转速改变 负载 泵轮转速 透过性 3 7 2020 220 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 透过度p 涡轮不动时 泵轮的转矩和转矩系数 K 1时 泵轮的转矩和转矩系数 非透过性 透过性 p 1 1 2 p 1 2 3 7 2020 221 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 液力变矩器的输出特性 发动机外特性曲线Ttq n 涡轮输出功率TT 涡轮输出转速nT 液力变矩器的输出特性 汽车的动力性 3 7 2020 222 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 非透过性液力变矩器的输出特性 透过性液力变矩器的输出特性 3 7 2020 223 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 非透过性液力变矩器与透过性液力变矩器的比较 P33主要从其效率方面入手 3 7 2020 224 231 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 液力耦合器 nT的转速增加 Tt逐渐减小 Tt Tp时 处于不利的工况 液力耦合器工况 Tt Tp 3 7 2020 225 231 第六节装有液力变矩器汽车的