汽车理论知识(汽车驾驶远培训开始大纲内容)ppt课件

.,汽车理论知识,.,第一节发动机原理,有效功率Pe,一、发动机性能指标,发动机曲轴传递的功率称为有效功率Pe，它是工质所做指示功率，扣除各种损失后的效果。有效功率通过试验测量得到。,.,1.发动机动力性能指标,1.有效扭矩Te,发动机曲轴输出的扭矩称为有效扭矩Te。有效扭矩也可通过试验测量得到。有效扭矩与有效功率的关系,.,1.4.1发动机动力性能指标,3.平均有效压力pme,发动机单位气缸工作容积所做有效功即平均有效压力pme。,.,1.4.3发动机强化性能指标,1.升功率PL,单位气缸工作容积所发出的有效功率即升功率PL。（iVs=排量）,升功率衡量发动机容积利用程度,.,1.4.2发动机经济性能指标,1.有效热效率he,发动机所做有效功We与所消耗燃料热量Q1的比值即有效热效率he。,有效热效率用以评价发动机的经济性，表示燃油产生的热量有多少转变为有效功。一般汽油机he=0.20.3，柴油机he=0.30.4,.,ge=GT/pe1000,2.有效燃料消耗率ge（有效比油耗）,发动机在1小时所发出单位有效功率时所消耗燃料质量Q1的比值即有效燃料消耗率be。,GT=每小时油耗量ge值越小，说明发动机曲轴每输出1kmh的功所消耗的燃料越少。,.,二、发动机的实际循环,进气过程0-1,压缩过程1-2,燃烧过程2-3-4,膨胀过程4-5,排气过程5-0,.,汽油机的燃烧过程主要包括着火和燃烧。一、汽油机的着火是指可燃混合气在一定温度、压力和浓度条件下，其氧化反应速度突然加速，以致出现火焰的现象。,三、汽油机的燃烧过程,.,1）着火方式两种方式：自燃着火（自燃）和强迫着火（点燃）自燃：利用自身积累的热量或活化中心着火。着火后，不需外部任何能量。点燃：利用点火系向可燃混合气增加能量。包括局部引燃和火焰传播两个阶段。点燃是在局部混合气内进行的，自燃是在全部混合气内同时发生的。,.,二、正常燃烧过程,汽油机的燃烧过程指从点火开始到燃料基本烧完为止的过程。,一、示功图上的关键点,1、火花塞跳火2、缸内压力线偏离纯压缩线的始点3、缸内最高压力点-点火提前角,.,1、滞燃期（着火延迟期）从火花塞开始跳火到火焰中心形成滞燃期。是燃烧的准备阶段，主要进行热量的积累，缸内的压力线与纯压缩线基本重合。当反应的混合气的温度升高到一定程度后，形成发火区，即火焰中心。从火花塞跳火瞬时到活塞行至上止点时的曲轴转角，称为点火提前角，用表示。一般为2035。,.,1）特点：A.火花放电时两极电压达1015KV，局部温度3000K，加快了混合气的氧化反应速度。B.此阶段缸内压力无明显升高。2）影响滞燃期时间长短的因素：,燃料本身的分子结构和物理化学性质。着火温度和热稳定性越低，着火延迟期越短。混合气成分。混合过量空气系数=0.80.9着火延迟期最短。火花塞跳火时缸内压力及温度高，着火延迟期缩短。电火花强度大，着火延迟时间将减小。另外，与残余废气量、缸内混合气的运动等因素有关。气缸残余废气量，残余废气越多会使着火延长期变长,.,*从火焰中心形成到示功图上的压力达到最高点为止称为速燃期。,*在均质混合气中，当火焰中心出现后，与其临近的一薄层混合气首先燃烧即形成极薄的火焰层，称为火焰前锋。,*火焰前锋向前推进的方向移动速度，称为火焰传播速度。*火焰传播速度：车用一般3060m/s。缸内最高燃烧温度可达22002800k，最大压力可达2.94.9MPa,2、速燃期,.,*混合气约8090%在此期间燃烧完毕，温度、压力迅速升高，最高压力在上止点后1215（循环功最多）一般占2030。缸内最高压力点与最高温度点重合。*急燃期越短，愈靠近上止点，汽油机经济性、动力性越好。但可能导致压力升高率值过高，工作粗暴。,.,3、补燃期,补燃期，图中点3以后，它是指明显燃烧期以后的燃烧，主要有火焰前锋过后未及燃烧的燃料再燃烧，贴附在缸壁上未燃混合气层的部分燃烧以及高温分解的燃烧产物（H2、CO等）重新氧化，这种燃烧已远离上止点，热功转换效率明显降低，大部分热量以增加发动机热负荷的形式释放，后燃期应尽量缩短。综上所述，汽油机正常燃烧过程是唯一地由定时的火花点火开始，且火焰前锋以一定的正常速度传遍整个燃烧室。,.,三、不正常燃烧,常见的不正常燃烧:爆燃和表面点火。,一、爆燃,(一)现象1.缸内出现尖锐的金属敲击声2.油膜破坏,机件磨损加剧；3.燃烧室、冷却系过热，排温增加；4.排污增加，严重时排气冒黑烟；5.压力线出现爆震波。,.,（二）原因,*正常燃烧：有火焰前锋，且逐层向外传，直至燃烧完毕。*爆燃：在火焰前锋到达之前,末端混合气的温度、压力超过其临界温度、压力而自燃，形成新的火焰中心,火焰传播速度加大(高达8001000m/s),使得缸内局部压力、温度急剧升高,压力来不及平衡,形成冲击波（激波）,冲击波反复撞击缸壁,（激波来回反射，在示功图上形成锯齿形）发出尖锐的敲缸声。*重载爬坡、急加速时易爆震，换低挡以提高发动机转速可消除爆震。,.,（三）危害,1、机件过载冲击负荷大，机件的机械负荷增加，使机件变形损坏。噪声增大。2、机件烧损汽油机燃烧终了的温度为20002500，由于冷却水和气体附面层的作用，活塞顶、燃烧室壁和缸壁的温度保持在200300。爆燃冲击波破坏燃烧室内附面层和局部高温，使活塞头和气门等烧损，同时会引起发动机过热。3、润滑变差发动机过热，使润滑效果变差，使磨损加剧。4、积碳增多高温裂解产生的碳粒形成积炭，5、功率下降、油耗上升另外，高温裂解使燃烧产物分解为CO、H2、O2、NO及游离碳增多，排气冒烟严重。CO、H2、O2等膨胀过程中重新燃烧，使排温增高。,.,（四）影响爆燃的因素,有燃料因素、使用因素、结构因素等。为便于分析，假定：t1-从火焰中心形成起到火焰前锋传到末端混合气为止的时间。t2-从火焰中心形成起到末端混合气自行着火的时间。所以：当t1t2，爆燃。,.,1、燃料因素汽油机的压缩比，应适应汽油辛烷值的要求。2、使用因素发动机转速增加，进气速度加快，压缩终了气体的紊流度提高，火焰传播速度加快，爆燃程度减弱；气缸残余废气多，会使混合气自燃温度提高，着火延迟期加长，可减弱爆燃；过量空气系数在0.850.95时，自燃温度低，着火延迟期短，爆燃最严重；BTDC大，易爆燃；缸内积碳使热阻加大，壁面温度升高，实际压缩比增加，爆燃加重。影响混合气的温度和压力,.,3、结构因素燃烧室结构能使压缩终了气体紊流速度提高，火焰传播速度加快，能避免爆燃；火花塞的位置和数目使火焰行程缩短，可减少爆燃；使末端气体接触的燃烧室壁强冷却，可减少爆燃；采用小直径的气缸，不易爆燃。,.,（五）减轻爆燃的措施,降低水温和进气温度降低末温降低压缩比推迟点火增多残余废气,.,二、表面点火,定义：在火花点火式汽油机中，凡是不依靠火花塞点火，而是由燃烧室内炽热表面（如过热的火花塞电极、排气门、积碳）点燃混合气的现象。,分,非爆燃性表面点火,爆燃性表面点火,早燃或早火在火花塞跳火之前后燃或后火在火花塞跳火之后,.,1、非爆燃性表面点火-火焰以正常速度传播,1）后燃点火后，在火焰传播过程中，炽热表面在火焰到达前点燃混合气，其火焰以正常速度向未燃气体推进。断火后发动机续转就是这种现象。2）早燃炽热表面温度较高，在点火前，点燃混合气。由于点燃区域较大，火焰传播速度快，P和P较大，发动机易过热。,.,早燃的危害,压缩负功，缸内温度，与缸壁接触面积,散热量,有效功率。另外高温、高压加重了活塞连杆组的机械负荷、热负荷,使用寿命。,.,与爆燃的区别沉闷的“敲缸声”。被炽热表面点燃，无压力波产生，而爆燃时为自燃，有压力波产生。另外:,爆燃,缸内炽热表面产生,缸内温度、压力升高,早燃,非爆燃性表面点火大体是发动机长时间高负荷运转引起的。,.,2、爆燃性表面点火（激爆）热面点火后火焰以爆燃速度传播。由燃烧室沉积物引起的发动机低速、低负荷运转时，燃烧室表面极易形成导热性很差的沉积物。沉积物被高温火焰包围，急剧氧化而白炽化，将混合气点燃。压力升高率高5倍，最高压力高150%,.,（2）速燃期从燃烧开始气缸内出现最大压力时为止火源中心已经形成，已准备好了的混合气迅速燃烧，在这一阶段由于喷入的柴油几乎同时着火燃烧，而且是在活塞接近上止点，气缸工作容积很小的情况下进行燃烧的，因此，气缸内的压力P迅速增加,温度升高很快。,.,（3）缓燃期从出现出现为止这一阶段喷油器继续喷油，由于燃烧室内的温度和压力都高，柴油的物理和化学准备时间很短，几乎是边喷射边燃烧。但因为气缸中氧气减少，废气增多，燃烧速度逐渐减慢，气缸容积增大。所以气缸内压力略有下降，温度达到最高值，通常喷油器已结束喷油。,.,（4）后燃期（补燃期）缓燃期以后的燃烧这一时期，虽然不喷油，但仍有一少部分柴油没有燃烧完，随着活塞下行继续燃烧。后燃期没有明显的界限，有时甚至延长到排气冲程还在燃烧。后燃期放出的热量不能充分利用来作功，很大一部分热量将通过缸壁散至冷却水中，或随废气排出，使发动机过热，排气温度升高，造成发动机动力性下降，经济性下降。因此，要尽可能地缩短后燃期。,.,综上所述，要使燃烧过程进行得好，混合气形成的好环是关键，所以对混合气形成的要求如下：必须要有足够的空气量和适当的柴油量因为柴油燃烧放出热量是由于柴油和空气中的氧气在一定温度和压力条件下产生化学作用的结果，所以空气与柴油是放热的两个重要因素。空气量与柴油量比例不同，所形成的可燃混合气的成分也就不同，一般要求：=1.31.5过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发热量多，Ne过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。可见是影响发动机功率和油耗的重要因素。,.,四、柴油机的燃烧过程,柴油机的燃烧大体分四个时期,（1）备燃期(AB)从喷油开始开始着火燃烧为止（2）速燃期（BC）从燃烧开始气缸内出现最大压力时为止（3）缓燃期（CD)从最大压力出现最高温度出现为止（4）后燃期(DE)缓燃期以后的燃烧,.,（1）备燃期(着火延迟期）从喷油开始开始着火燃烧为止喷入气缸中的雾状柴油并不能马上着火燃烧，气缸中的气体温度，虽然已高于柴油的自燃点，但柴油的温度不能马上升高到自燃点，要经过一段物理和化学的准备过程。柴油在高温空气的影响下，吸收热量，温度升高，逐层蒸发而形成油气，向四周扩散并与空气均匀混合（物理变化）。随着柴油温度升高，少量的柴油分子首先分解，并与空气中的氧分子进行化学反应，具备着火条件而着火，形成了火源中心，为燃烧作好了准备。这一时期很短，一般仅为0.00070.003秒。,.,二、影响柴油机燃烧过程的因素,影响柴油机燃烧过程的因素很多，根据各影响因素的特点，大致可分为燃料、喷油提前角、转速、负荷、增压、喷油规律、喷雾质量7个方面。1）燃料性质的影响车用柴油机都使用轻柴油，柴油的发火性、蒸发性、粘度和凝点对燃烧过程有着重要影响。柴油的辛烷值越高，抗爆性越好，越不容易发生爆燃。,.,柴油的蒸发性越强，就越容易汽化，与空气混合形成的混合气质量越好，燃烧速度快，且易于完全燃烧。但蒸发性过强，会出现供油气阻或断油现象，造成共油不足，混合气过稀，燃烧性能下降。柴油的粘度越低，流动性越好，喷油时雾化性好。但粘度过低会加剧喷油泵和喷油器中零件的磨损。柴油粘度过大，使流动阻力大，雾化不良，混合气燃烧不完全，废气中微粒增加，排气冒黑烟。柴油在接近凝点时，流动性差，喷雾不良，造成柴油机无法正常工作。,.,柴油机的燃烧过程存在一个着火延迟时期，虽然这个时期很短，但是曲轴在这个时间内旋转角度的变化却是很显著的。喷油提前角过小：喷油提前角过小或者活塞到达上止点时才开始喷油，那么气缸内的燃烧将在活塞一边向下止点运动，气缸容积一边逐渐增大的情况下进行，这样不仅影响最高压力，而且使后燃严重，大大降低柴油机的动力性和经济性；喷油提前角过大：会使着火延迟时期增长，而且大部分燃烧是在活塞上行时进行，使气缸内压力增长速度很快，最高压力很高时，活塞受到的反压力很大，造成柴油机工作粗暴，动力性和经济性显著下降。可见，喷油时间过早、过晚都会使柴油机的动力性和经济性降；低，只有喷油时间恰当，才能保证气缸里的压力升高速度和最高压力都比较适中(最高压力在上止点后810时达到最好)，从而使柴油机获得最大的动力性和经济性，达到最佳工作状态。,2、喷油提前角的影响,.,当柴油机的转速逐渐升高时，压缩过程所经历的时间缩短，漏气损失和散热损失减少，压缩终了时的温度和压力升高，同时气体的涡流运动增强，使着火延迟时期缩短，因此，燃烧比较迅速、完全。但转速太高时，由于气流的阻力与气流速度的平方成正比，结果反而使充气量降低，同时由于混合气形成的时间太短，柴油机来不及在上止点附近迅速、完全地燃烧，将同样使充气量降低，而且增加漏气损失和散热损失，降低压缩终了时的温度和压力，对燃烧的完全性和及时性均产生不利的影响。所以柴油机不应在低转速和太高的转速下长时间工作。,3、转速的影响,.,4、负荷的影响,柴油机工作时，如果转速不变，充气量也不会变。但是，当负载变化时，供油量也将变化，于是过量空气系数就会改变，这样将影响燃烧的完全性、及时性和放出热量的多少，从而影响柴油机的动力性和经济性。当发动机冷起动及怠速运转时，缸内温度低，润滑油粘度较大，柴油机的摩擦损失较大，循环供油量较大，缸内温度低使滞燃期延长，平均压力升高率较大，产生强烈振动和噪声，即所谓“怠速噪声”。随着负荷加大，柴油机热状态正常后，怠速噪声会自行消失。,.,5、增压的影响,柴油机采用增压技术后进入气缸空气密度增大，进气压力和温度也提高，压缩终了时压力和温度都增加，使着火延迟期缩短，有利于降低噪声和机械负荷，柴油机工作稳定,.,6、喷油规律,喷油速度（或喷油量）随时间（或曲轴转角）的变化关系，称为喷油规律。,喷油规律取决于喷油泵、喷油器、高压油管及整个喷油系统的结构参数和调整情况，对柴油机性能（如p和最高燃烧压力pmax）有很大影响。比较理想的喷油规律是“先缓后急”，即在滞燃期内喷入气缸的油量不宜过多，以控制速燃期的最高燃烧压力和平均压力升高率，着火燃烧后，应以较高的喷油速率将燃油喷入气缸，停油时应迅速干脆。保证柴油机运转平稳，燃烧噪声小，排放污染少。,.,7、燃油的喷雾特性,燃油高速从喷油器的喷孔喷出，在气缸中被吹散成微粒的过程，称为燃油的雾化特性。将燃油喷射雾化，可以大大增加其表面积，加速混合气形成。燃油喷出速度为100300ms，从喷油器喷出便形成圆锥形状的油束。压缩空气中流动及高速流动时的内部扰动，将油束破碎成细小油滴，与空气混合形成混合气。,.,雾化质量是表示燃油吹散雾化的程度，一般是指喷雾的细度和均匀度，与燃烧室的结构形状有关。喷雾质量曲线如图4-17所示，喷油细度可以用油注中油粒的平均直径表示，平均直径越小，喷雾越细。曲线越窄，越靠近纵坐标轴，表示油粒越细，越均匀。,7、雾化质量（或雾化特性）,图417雾化特性曲线1喷射压力34MPa2喷射压力15MPa,.,a喷注射程（或贯穿距离）L喷注的射程表示喷注前端在压缩空气中贯穿的深度，主要取决于燃烧室的结构形状。b喷注锥角喷注锥角标志油束的紧密程度，主要取决于喷孔尺寸和形状。角越大，喷注越松散、油滴越细，与空气混合越快。,图416喷注形状1喷注横断面上燃油分布2喷注横断面上油粒分布L射程喷雾锥角,.,第七章发动机特性,发动机特性：发动机性能指标随调整情况及运转工况而变化的关系。其中随调整情况而变化的关系称为调整特性如：柴油机供油提前角调整特性汽油机点火提前角调整特性随运转情况而变化的关系称性能特性(或使用特性)发动机主要特性包括：负荷特性、速度特性、调速特性、万有特性、烟度特性、排放特性等。,.,第一节速度特性,本节的主要内容：汽油机的速度特性外特性曲线柴油机的速度特性外特性曲线外特性的意义后备功率、扭矩储备系数、和转速储备系数,.,1、速度特性定义发动机的燃油供给调节机构位置一定时，发动机的性能指标（Me、Ne、ge）随转速而变化的关系。2、全负荷速度特性（或称外特性）节气门开度最大或喷油泵齿条位置处于标定功率循环供油量位置时发动机的速度特性。其它称为部分负荷速度特性,.,二、汽油机的速度特性,（一）外特性,1、主要工作参数的变化,注：节气门开度一定时，基本不随n而变化。,.,2、汽油机外特性曲线,(1)对Me影响最大的是v(2)Me曲线变化较陡(3)标定工况是最大功率和所对应的转速,.,三、柴油机的速度特性,（一）外特性,1、主要工作参数的变化,喷油泵速度特性：喷油泵齿条位置一定时,循环供油量随转速而变化的关系。随n的增加而减小,.,2、柴油机外特性曲线,(1)Me主要取决于g的大小。(2)Me曲线比汽油机的Me曲线平坦。(3)功率Ne几乎与转速成正比增加。,.,第一节负荷特性,定义：转速不变时，其经济性指标随负荷而变化的关系。用曲线表示负荷特性曲线。负荷率：发动机发出的扭矩与在该转速下最大扭矩之比，用百分数表示。,.,一、汽油机的负荷特性,（一）定义：汽油机保持某一转速不变，点火提前角，化油器调整完好时，逐步改变节气门开度，ge、Gf随负荷变化的关系。,.,.,二、柴油机的负荷特性,（一）定义：当柴油机保持转速不变，改变循环供油量g时，ge随负荷而变化的关系。,.,（2）ge=f（Ne)曲线的变化,1点：最小油耗点；2点：冒烟界线点；3点：最大功率点。,.,三、负荷特性的意义,1、评价不同类型的发动机的经济性经济性好的要求：（1）gemin较小；（2）负荷特性曲线在gemin附近要平坦。柴油机经济性比汽油机好，gemin大约低20-30%。,.,2、找出提高汽车经济性的途径,提高汽车的负荷率。在动力性足够时，尽量提高发动机工作时的负荷率，选用功率较小的发动机。3、柴油机功率标定对车用柴油机，其功率标定应在冒烟界限点2；对工程机械用柴油机，其功率标定在最低油耗点1。,.,第四节万有特性,1、为了能在一张图上全面表示内燃机性能，经常应用多参数特性，即万有特性。2、应用最广的万有特性里以速度做横坐标，平均有效压力（或扭矩）做纵坐标。在坐标内做出若干条等耗油率曲线和等功率曲线，组成曲线族。3、做法：柴油机通常通过负荷特性法做出万有特性图，而汽油机通常用速度特性法做出万有特性图。,.,4、意义：,（1）根据万有特性图，可以看出发动机在各种工况下的经济性。最内层的等油耗曲线相当于最经济的区域，曲线越向外，经济性越差。（2）等耗油率曲线的形状及分布情况对发动机的使用经济性有重要影响。对汽车用发动机，其最经济区域应大致在万有特性图的中间位置，使常用转速和负荷落在最经济区域内，并希望等油耗率曲线在横向较长。,.,EQ6100性汽油机万有特性,.,1、同时确定发动机最经济的转速和负荷。2、等ge曲线的形状与分布的影响（1）最内层为最经济区，曲线越向外，经济性越差。（2）等ge曲线横向长，转速范围宽等ge曲线纵向长，负荷范围宽车用发动机，其最经济区域应大致在万有特性图的中间偏上位置，并希望等油耗率曲线在横向较长。可以结合传动系绘制整车的万有特性作为节油参考。,.,CA6102汽油机万有特性,.,EQD6102-1柴油机万有特性,.,汽、柴油机万有特性比较,（1）汽油机：最低油耗偏高，经济区偏小；等ge线在低速区向大负荷收敛，说明汽油机在低速低负荷ge较高。等Ne线随转速升高而斜穿等ge线，故Ne一定时，n越高越废油。n一定,ge/Me比柴油机大，说明变工况工作平均油耗偏高。（2）柴油机：最低ge较低，经济区宽；等ge线在高低速均不收敛，变化较平坦；等Ne线向高转速延伸时，ge变化不大。,.,万有特性图的做法,.,汽车动力性的总指标是汽车的平均行驶速度汽车动力性的主要评价指标：最高车速、加速性能和上坡性能,汽车的动力性,.,（1）汽车的加速能力是指汽车在各种使用条件下迅速增加行驶的能力。1）最高档和次高档加速性能，也称超车加速性能，它是汽车用最高档或次高档由某一预定的中速全力加速至另一预定高速时经过的时间或距离来评定。2）起步连续换档加速性能，也称原地起步加速性能，它是汽车以起步档起步，并以最大的加速度且选择恰当的换档时刻逐步换至最高档后，加速到某一高速（80%最高车速以上）所需时间与距离来评定。,.,（2）汽车的最高车速是指汽车满载在平直良好路面上所能达到的最高行驶速度。（3）汽车的上坡能力，通常用最大爬坡度来评定。最大爬坡度是指汽车满载时用最低档位在良好路面上等速行驶所能克服的最大道路纵向坡度。而在坡度不长的道路上，利用汽车加速惯性能通过的坡度称极限爬坡度。,.,作用于汽车行驶方向的外力有汽车驱动力和行驶阻力。汽车驱动力的产生：汽车发动机产生的有效转矩Te，经过汽车传动系传到驱动轮上，此时在驱动轮上会形成一个转矩Tt，在Tt的作用下，驱动轮在着地处产生一个圆周力Fo=Tt/r，根据作用力与反作用力原理，地面也对驱动轮生成一个数值相等、方向相反的反作用力Ft，Ft即是驱动汽车行驶的驱动力。,1、汽车的驱动力,.,汽车的驱动力与发动机的转矩、传动系的各传动比及传动系的机械效率成正比，与车轮半径成反比。驱动力Ft随发动机的转矩Te的增大而增大，当发动机的转矩达到最大转矩时，驱动力也达到最大驱动力。,.,汽车驱动力的最大值受轮胎与路面的附着情况影响。在容易打滑的滑溜路面上，如冰雪、泥泞路面，即使增大驱动力，也会出现不能使车辆行驶的现象，即驱动车轮在原地空转或滑转，原因是附着力过小。所谓附着力F，是指地面对轮胎的切向反作用力的极限值。为车轮与路面间的附着系数。根据试验，在硬路面上附着力的大小与驱动轮法向作用力Z成正比，即F=Z。,2、附着力和附着系数,.,由于地面给驱动轮提供的驱动力的最大值受到附着力的限制，FtmaxF，这也是汽车行驶的必须满足的条件，即附着条件，否则驱动轮将出现滑转，车辆将不能行驶。,.,汽车的行驶阻力分为：滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力汽车行驶在任何条件下都存在的阻力有：滚动阻力和空气阻力（1）滚动阻力：指汽车车轮滚动时，轮胎和路面变形造成的阻碍汽车行驶的力，用“F”表示,3、汽车的行驶阻力,.,滚动阻力产生的原因：道路塑性变形损失：车轮滚动时会推移土壤，轮胎与路面之间产生摩擦，土壤受挤压产生塑性变形等都要消耗一定的能量。轮胎弹性迟滞损失：汽车行驶时，使轮胎在径向、切向及侧向都会产生变形，并处于变形、恢复的循环中，其中有一部分能量要消耗在轮胎组织的内摩擦上，称为弹性迟滞损失。其它损失：汽车行驶时，还包括从动轮轴承、油封处的损失，悬架零件间的摩擦和减振器内的损失等。,.,（2）空气阻力：汽车行驶时受到空气作用力在行驶方向上的阻力，称为空气阻力，用“Fw”表示，其产生原因：汽车行驶时与周围的空气会发生相对位移，使车前的空气不断地被排挤开，形成迎面空气“压力”。,.,行驶时，车后因空气流动速度不能及时跟上汽车的行驶速度，尤其在高速时，会形成瞬间一定程度的真空，产生涡流，形成“吸力”。,.,空气具有一定的的粘度，会与行驶着的车身产生摩擦形成阻力。,.,（3）坡度阻力：当汽车上坡行驶时，汽车重力在平行于路面方向与行驶方向相反的分力，称为坡度阻力，用“Fi”表示。（4）加速阻力：汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的“惯性力”，这“惯性力”即为加速阻力，用“Fj”表示。,.,（1）汽车的驱动条件：当FtFFwFi时，汽车将无法起步，正在行驶的汽车也将减速行驶以至停车；当FtFFwFi时，汽车保持原来运动状态，正在行驶的汽车将保持等速行驶；当FtFFwFi时，汽车将加速行驶。因此，FtFFwFi是汽车行驶的必要条件，也称驱动条件。,4、汽车行驶的条件,.,（2）汽车的附着条件：在轮胎和路面一定的条件下，驱动力增大到超过驱动轮的附着力时，驱动轮将出现滑转，而不能行驶。因此，汽车行驶必须满足FtF，这也是附着条件。综上可见，汽车行驶的充分必要条件，也称汽车行驶的驱动与附着条件是：FFwFiFtF,.,汽车的燃料经济性,汽车的燃料经济性是指汽车以最小的燃料消耗完成单位运输工作的能力。,.,汽车燃料经济性指标：评价指标、运行燃料消耗指标和考核指标（1）评价指标：用来评价各车型的燃料经济性。单位行驶里程的燃料消耗量：用于比较同类型汽车或同一辆汽车的燃料经济性单位运输工作量的燃料消耗量：用于比较不同类型，不同载质量汽车的燃料经济性。在我国通常采用单位行驶里程的燃料消耗量来表示燃料经济性，称之为“百公里油耗”。,1、汽车燃料经济性指标,.,（2）运行燃料消耗量指标：指汽车使用中的燃料经济性指标。是运输企业给驾驶员下达的完成某运输生产任务所用燃料量的控制指标。（3）考核指标：汽车制造厂或改装厂的车型燃料消耗量考核指标，考核指标是比燃料消耗量。,.,（1）使用技术方面1）保持汽车良好的滑行性能2）保持发动机良好的技术状况定期检查并保持足够高的气缸压缩压力保持发动机正常工作温度保持点火第的良好技术状况,2、提高汽车燃料经济性能措施,.,3）提高驾驶技术在良好路面上，汽车在一定车速范围内，尽可能选用最高档行驶汽车以接近各种档位的经济车速行驶在良好道路上，采用加速滑行技术合理采用拖挂运输方式，提高发动机负荷率，降低燃料消耗率，提高燃料经济性。,.,（2）结构设计方面1）合理选用汽车发动机选用功率适当的发动机扩大选用柴油机的范围2）优化发动机结构提高压缩比是提高汽油机燃料经济性的主要措施采用直喷式发动机和稀薄混合气分层燃烧，以改善混合气的形成、分配和燃烧过程应用计算机技术实现对汽车发动机适时控制3）用强制怠速节油装置4）采用闭缸技术5）采用超速档6）减轻汽车整备质量7）提高汽车外形流线型程度8）采用子午线轮胎,.,汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。,汽车的制动性,.,（1）制动性评价指标1）制动效能，即制动距离与制动减速度；2）制动效能的恒定性，即抗热衰退性能；3）制动时汽车的方向稳定性，即制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。,1、制动性的评价指标,.,（2）制动时车轮的受力1）地面制动力（Fxb）：是使汽车减速行驶的外力，其大小取决于两个摩擦力：一是制动器内制动摩擦片与制动鼓（或制动盘间）的摩擦力，一是轮胎与地面间的摩擦力。2）制动器制动力（F）：指在轮胎周缘为了克服制动器摩擦力矩所需的力，其大小由制动器结构参数所决定。3）地面制动力、制动器制动力与附着力之间关系：FxbFF,2、制动时的车轮受力,.,汽车的制动效能是指汽车迅速降低行驶速度直至停车的能力。评价制动效能的指标有制动减速度和制动距离。制动过程包括：1）驾驶员反应时间2）制动系协调时间（即制动器的作用时间）3）持续制动时间4）制动释放时间,3、汽车的制动效能及其恒定性,.,（1）制动减速度：指紧急制动过程中的持续制动时间应达到的制动减速度值。（2）制动距离：指汽车以一定的初速度紧急制动，从驾驶员踩上制动踏板开始到完全停车所行驶的距离，即在制动系协调时间和持续制动时间两个时间段内汽车驶过的距离。（3）制动效能的恒定性：一般以连续制动时制动效能占冷制动效能（制动器工作温度在100以下）的百分数作为评价指标。,.,汽车制动时的方向稳定性是指汽车在制动过程中，维持原来直线行驶或按预定弯道行驶的能力。（1）制动跑偏：制动时汽车自动向左或向右偏驶而脱离原来行驶方向的现象。产生原因：汽车左右车轮的制动力不相等悬架导向杆系与转向杆系在运动学上的不协调。（2）制动侧滑与制动转向能力的丧失制动侧滑：制动时汽车某一轴或两轴发生横向滑移制动转向能力的丧失：弯道制动时，汽车不再按原来的弯道行驶而沿切线方向驶出，或直线行驶制动时转向盘不能改变方向仍按直线行驶的现象。,2、汽车制动时方向的稳定性,.,（3）前、后车轮抱死产生的现象：最危险状况：只有后轴车轮抱死或后轮先抱死，导致后轴侧滑次危险状况：只有前轴车轮抱死或前轮先抱死，导致汽车失去转向性能。最理想状况：前、后车轮都有处于滚动状态，确保制动时方向稳定性目标状况：前、后轮同时抱死，以求较好的利用附着系数，缩短制动距离。,.,汽车的稳定性是指汽车抗倾翻和抗滑移的能力以及汽车能按照驾驶员给定的方向行驶和抵抗外界干扰、保持稳定行驶的能力。,汽车的稳定性,.,（1）汽车的纵向稳定性：是指汽车在纵向坡道上行驶具有的抗倾翻和抗滑移的能力。,1、汽车的纵向稳定性,.,（2）汽车的横向行驶稳定性：是指汽车抗侧向倾翻和侧滑的能力。横向坡度、侧向风、弯道行驶的汽车，离心力是引起侧翻和侧滑的主要原因。,2、汽车的横向稳定性,.,（1）轮胎的侧偏特性汽车轮胎是具有一定径向和侧向弹性充气轮胎在受到侧向力作用下滚动时，将因侧向变形而引起侧向偏离。轮胎的侧偏特性主要是侧偏力，回正力矩与侧偏角的关系。由于轮胎的变形，车轮实际滚动方向并不是沿着车轮平面方向滚动，而是与车轮平面方向成一个角度滚动，这种现象称为弹性轮