汽车的动力性ppt.ppt

第一章汽车的动力性 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 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 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 汽车动力传动过程 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 一 汽车的驱动力 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 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 发动机特性曲线 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 kw N m r min 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 近似的发动机转矩多项式描述 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 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 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 传动系效率的检测 0 9 0 92轿车 0 82 0 85货车与客车 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 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 欧洲轮胎于轮辋技术协会 ETRTO 德国橡胶企业协会 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 货车的驱动力图 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 二 汽车的行驶阻力 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 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 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 等速行驶 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 推荐使用的滚动摩擦系数 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 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 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 空气阻力的计算 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 坡度与坡度角的关系 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 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 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 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 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 转动惯量 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 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 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 汽车的动能 功率方程 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 整理上式得 加速阻力为 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 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 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 三 汽车的行驶方程式 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 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 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 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 行驶阻力 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 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 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 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 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 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 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 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 等速 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 第三节汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图 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 2020 3 18 63 可编辑 二 汽车的动力特性图 动力因素 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 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 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 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 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 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 地面对轮胎的作用力 切向的作用力 极限值 附着力 附着力大小的计算 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 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 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 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 静态分量 动态分量 空气升力 滚动阻力偶 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 静态分量 动态分量 空气升力 滚动阻力偶 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 静态分量 空气升力 动态分量 滚动阻力偶 法向反作用力 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 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 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 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 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 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 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 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 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 最低的附着系数 汽车的行驶工况 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 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 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 等效坡度 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 前驱动轮的附着率 加速上坡行驶时的附着率 前轮驱动 忽略滚动阻力和空气阻力 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 等效坡度 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 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 四轮驱动 第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 附着系数与汽车速度曲线 C 2 ua 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 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 附着系数与车速的关系曲线 C 2 ua 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 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 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 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 第五节汽车的功率平衡 汽车的功率平衡图 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 第五节汽车的功率平衡 汽车的后备功率图 P ua 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 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 活塞式内燃机 等功率发动机 活塞式蒸气机 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 功率平衡与驱动力 行驶阻力平衡图 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 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 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 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 液力变矩器简图 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 第六节装有液力变矩器汽车的动力性 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 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 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 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 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 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