汽车理论余志生版12

1、1第一章 汽车动力性 本节重点计算并分析汽车行驶过程中的本节重点计算并分析汽车行驶过程中的驱动力和行驶阻力。驱动力和行驶阻力。第二节 汽车的驱动力与行驶阻力返回目录返回目录2 确定汽车的动力性，就是确定汽车沿行驶方向确定汽车的动力性，就是确定汽车沿行驶方向的运动状态。的运动状态。 需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车上的各种需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车上的各种外力，即驱动力与行驶阻力。外力，即驱动力与行驶阻力。 根据这些力的平衡关系，建立汽车行驶方程式，根据这些力的平衡关系，建立汽车行驶方程式，就可以估算汽车的最高车速、加速度和最大爬就可以估算汽车的最高车速、加速度和最大爬坡度。坡度。 第二节

2、 汽车的驱动力与行驶阻力3第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力发动机发动机变速器变速器 减速器等减速器等传动系传动系驱动轮驱动轮驱动力驱动力行驶阻力行驶阻力滚动阻力滚动阻力坡度阻力坡度阻力加速阻力加速阻力空气阻力空气阻力Ft=F汽车行汽车行驶方程驶方程4TtF0Ftrua第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力一、驱动力Ft驱动力驱动力Ft：发动机产：发动机产生的转矩经传动系传到生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩驱动轮，产生驱动力矩Tt，驱动轮在，驱动轮在Tt的作用的作用下给地面作用一圆周力下给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反，地面对驱动轮的

3、反作用力作用力Ft即为驱动力。即为驱动力。5TtF0Ftrtq g0TtT i iFrrTFttttq g0TTT i iuaTt驱动力矩；驱动力矩；Ttq 发动机转矩；发动机转矩；第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力一、驱动力Ftig变速器传动比；变速器传动比；i0主减速器传动比；主减速器传动比；T传动系的机械效率。传动系的机械效率。6riiTFT0gtqt能否解释为什么汽车低挡的加速能力好于高挡？能否解释为什么汽车低挡的加速能力好于高挡？思考思考 Ft 与发动机转矩与发动机转矩Ttq、变速器传动比、变速器传动比 ig、主减、主减速器传动比速器传动比 i0、传动系的机械

4、效率、传动系的机械效率T 和车轮半径和车轮半径 r 等因素有关。等因素有关。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力由由 可知可知7 驱动力和车速都与发动机特性有直接关系，可以通过发驱动力和车速都与发动机特性有直接关系，可以通过发动机特性曲线找出驱动力与车速之间的关系。动机特性曲线找出驱动力与车速之间的关系。发动机发动机uaFt 计算驱动力是为了确定汽车的动力性指标，也即要找出计算驱动力是为了确定汽车的动力性指标，也即要找出驱动力和车速的关系。驱动力和车速的关系。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力8发动机的转速特性，即发动机的转速特性，即Pe、Ttq、

5、b=f（n）关系曲线。关系曲线。节气门开启程度的不同节气门开启程度的不同外特性曲线外特性曲线部分负荷特性曲线部分负荷特性曲线思思考考计算汽车动力性指标时计算汽车动力性指标时，需要用什么特性曲线？需要用什么特性曲线？1.发动机的转速特性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力99550tqenTP 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力10发动机转速特性曲线发动机转速特性曲线第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力11第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 带上全部附件设备时的带上全部附件设备时的发动机特性曲线，称为发动

6、机特性曲线，称为使用使用外特性曲线外特性曲线。一般，使用外。一般，使用外特性与外特性相比：特性与外特性相比： 汽油机的最大功率约汽油机的最大功率约小小15%； 货车柴油机的最大功率货车柴油机的最大功率约约小小5%； 轿车与轻型货车柴油机轿车与轻型货车柴油机的最大功率约的最大功率约小小10%。12 为了计算方便，常采用多项式描述发动为了计算方便，常采用多项式描述发动机转速特性曲线机转速特性曲线 式中，系数式中，系数a0,ak可用最小二乘法来确可用最小二乘法来确定，拟和阶数定，拟和阶数k随特性曲线而异，一般在随特性曲线而异，一般在2、3、4、5中选取。中选取。 kktqnananaaT2210（一

7、）发动机的转速特性（一）发动机的转速特性13inTinTPPP 等速行驶时等速行驶时einPP eTeTeT1PPPPPPT传动系损失的功率。传动系损失的功率。Pin输入传动系的功率；输入传动系的功率；第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力2.传动系的机械效率T14机械损失机械损失功率功率损耗损耗功率功率液力损失液力损失功率功率（二）传动系的机械效率（二）传动系的机械效率传动系损失的功率传动系损失的功率PT主要与哪些因素有关？主要与哪些因素有关？ 思考思考15 机械损失功率机械损失功率是指齿轮传动副、轴是指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失的功率。承、油封等处的摩擦损失的

8、功率。 大小决定因素大小决定因素：啮合齿轮的对数啮合齿轮的对数传递转矩等因素传递转矩等因素（二）传动系的机械效率（二）传动系的机械效率16 液力损失功率液力损失功率是指消耗于润滑油的搅动、润滑是指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦功率。油与旋转零件之间的表面摩擦功率。 大小决定因素大小决定因素 润滑油的品质、温度润滑油的品质、温度 箱体内的油面高度箱体内的油面高度 齿轮等旋转零件的转速齿轮等旋转零件的转速 （二）传动系的机械效率（二）传动系的机械效率17传动系的功率损失传动系的功率损失机械损失机械损失液力损失液力损失摩擦摩擦润滑油润滑油齿轮传动副之间齿轮传动副之间轴承摩擦轴承摩

9、擦油封油封润滑油的搅动润滑油的搅动润滑油与零件之间润滑油与零件之间的表面摩擦的表面摩擦18传动系效率曲线传动系效率曲线第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力挡挡挡挡11200r/min 21600r/min 31900r/min 42000r/min19部件名称部件名称T46 挡变速器挡变速器95%辅助变速器（副变速器或分动器）辅助变速器（副变速器或分动器）95%8 挡以上变速器挡以上变速器90%单级减速主减速器单级减速主减速器96%双级减速主减速器双级减速主减速器92%传动轴的万向节传动轴的万向节98%第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力表表1-1

10、传动系各部件的传动效率传动系各部件的传动效率20 (三三)车轮半径车轮半径 车轮按规定气压充好气后，处于无载车轮按规定气压充好气后，处于无载时的半径，称为时的半径，称为自由半径自由半径。 车轮中心与轮胎接地面的距离称为车轮中心与轮胎接地面的距离称为静静力半径力半径。21 (三三)车轮半径车轮半径 定义定义：以车轮转动圈数与车轮实：以车轮转动圈数与车轮实际滚动距离之间的关系换算得出际滚动距离之间的关系换算得出的车轮半径，称为的车轮半径，称为车轮的运动半车轮的运动半径径(滚动半径滚动半径)rr，即，即 nsrr222 使用条件：使用条件： 在对汽车进行动力学分析时，应用在对汽车进行动力学分析时，应

11、用车轮的静力半径；车轮的静力半径； 对汽车进行运动学分析时，应用车对汽车进行运动学分析时，应用车轮的滚动半径。轮的滚动半径。 在一般性粗略估算时，不计它们的在一般性粗略估算时，不计它们的差别，统称为车轮半径。差别，统称为车轮半径。 (三三)车轮半径车轮半径23 定义定义：在各个排档上，汽车驱动力：在各个排档上，汽车驱动力Ft与车速与车速ua之间的函数关系曲线，称为之间的函数关系曲线，称为汽车驱动力图汽车驱动力图。 意义意义：它直观地显示变速器处于各档它直观地显示变速器处于各档位时，驱动力随车速变化的规律。位时，驱动力随车速变化的规律。 4.汽车的驱动力图24 当已知发动机外特性曲线、传动系的传

12、动比及当已知发动机外特性曲线、传动系的传动比及机械效率、车轮半径等参数时，即可作出汽车驱动机械效率、车轮半径等参数时，即可作出汽车驱动力图。具体方法如下：力图。具体方法如下： 1)1)从发动机外特性曲线上取若干从发动机外特性曲线上取若干( (n n、T Ttqtq) )。 2)2)根据选定的不同档位传动比，算出驱动力值。根据选定的不同档位传动比，算出驱动力值。 3)3)根据转速根据转速n n和档位传动比，计算与所求和档位传动比，计算与所求F Ft t对应的对应的速度速度 4)4)建立建立F Ft t-u-ua a坐标，选好比例尺，对每个排档，将坐标，选好比例尺，对每个排档，将计算出的值计算出的

13、值(F(Ft t ， u ua a ) )分别描点并连成曲线，即得分别描点并连成曲线，即得驱动力图。驱动力图。 汽车驱动力图的做法汽车驱动力图的做法25riiTFT0gtqt0ga377. 0iinru 做出的做出的Ft - ua关系图，即驱动力图。关系图，即驱动力图。依据下面两式依据下面两式以及发动机外特性曲线以及发动机外特性曲线第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力4.汽车的驱动力图26nminntqnpnmaxn/(rmin-1)800330057006200Ttq/(Nm )142195159143ig1=2.13Ft1/N5438746860895477ua1/(

14、kmh-1 )7.129.250.554.9例：已知奥迪例：已知奥迪A4轿车发动机的数据（如下表所示），轿车发动机的数据（如下表所示），ig1=2.13，i0=6.333，r=0.317m，T=0.90，由，由和可以对应计算出和可以对应计算出 1 挡的挡的Ft1和和ua1。riiTFT0gtqtag 00.377nrui i第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力27奥迪奥迪 A4 轿车驱动力图轿车驱动力图1a/(km h )u281 tF2tF3tF4tF5tF第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力29jiwfFFFFF滚动阻力滚动阻力Ff第二节第二节

15、汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力二、汽车的行驶阻力汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？如何保证汽车可以加速或爬坡？如何保证汽车可以加速或爬坡？空气阻力空气阻力Fw坡度阻力坡度阻力Fi加速阻力加速阻力Fj汽车行驶总阻力汽车行驶总阻力思考思考30软路面上软路面上硬路面上硬路面上产生滚动阻力的主要原因产生滚动阻力的主要原因轮胎变形轮胎变形轮胎变形和路面变形轮胎变形和路面变形轮胎变形为什么会产生滚动阻力？轮胎变形为什么会产生滚动阻力？轮胎的迟滞损失轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，

16、一部分能量消耗在轮胎内部摩擦载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失迟滞损失。1.滚动阻力Ff第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力思考思考31ua加载变形区加载变形区卸载变形区卸载变形区n n思思考考 由轮胎的迟滞损失图看，在轮胎径向变形相同的情况下，由轮胎的迟滞损失图看，在轮胎径向变形相同的情况下，地面作用在加载变形区与卸载变形区的法向反力是否相等？地面作用在加载变形区与卸载变形区的法向反力是否相等？第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力32aun nW dd1

17、pF1XFaun nWp1F1XFaraun nW1pF1XFZFZFOEFCDAhZF1）从动轮受力分析第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力FZdFZdfTZF33aFTZff1pTrFraFrTFZf1praf p1FWfWFf1pWfF frTFfff滚动阻力系数滚动阻力系数第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力aun nWp1F1XFarZFaun nW1pF1XFfTZF令令34auWp2F2XFZFtTaraFTrFZXt2ftTT rTrTFXft2ftFF 即路面作用于驱动轮的切向力即路面作用于驱动轮的切向力FX2比比Ft要小。要小。2

18、）驱动轮受力分析第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力35路面类型路面类型滚动阻力系数滚动阻力系数路面类型路面类型滚动阻力系数滚动阻力系数良好的沥青或混凝土路良好的沥青或混凝土路面面 一般沥青或混凝土路面一般沥青或混凝土路面碎石路面碎石路面良好的卵石路面良好的卵石路面坑洼的卵石路面坑洼的卵石路面压紧土路：干燥压紧土路：干燥 雨后雨后0.0100.0100.0180.0180.0180.0180.0200.0200.0200.0200.0250.0250.0250.0250.0300.0300.0350.0350.0500.0500.0250.0250.0350.0350.0

19、500.0500.1500.150泥泞土路泥泞土路干砂干砂湿砂湿砂结冰路面结冰路面压紧的雪道压紧的雪道0.1000.1000.2500.2500.1000.1000.3000.3000.0600.0600.1500.1500.0150.0150.0300.0300.0300.0300.0500.050n路面种类及其状态对滚动阻力系数的影响路面种类及其状态对滚动阻力系数的影响 表表10-1 10-1 路面种类及其状态对滚动阻力系数的影响路面种类及其状态对滚动阻力系数的影响 3）滚动阻力系数的影响因素滚动阻力系数的影响因素36 汽车行驶速度对滚动阻力系数的影响汽车行驶速度对滚动阻力系数的影响 当车

20、速在当车速在100km100kmh h以下时以下时，滚动阻力系数，滚动阻力系数变化不大；变化不大； 当车速在当车速在100km100kmh h以上时以上时，滚动阻力系数，滚动阻力系数随车速提高而增大较快，当车速高到一定随车速提高而增大较快，当车速高到一定数值后，轮胎发生数值后，轮胎发生驻波现象驻波现象，轮胎周缘不，轮胎周缘不是圆形，出现明显的波浪状。滚动阻力系是圆形，出现明显的波浪状。滚动阻力系数迅速增大，轮胎的温度也迅速升高，使数迅速增大，轮胎的温度也迅速升高，使轮胎帘线层脱落，几分钟内就会出现爆破轮胎帘线层脱落，几分钟内就会出现爆破现象。现象。 3）滚动阻力系数的影响因素滚动阻力系数的影响

21、因素37轮胎的两个最重要参数：极限速度和承载量。轮胎的两个最重要参数：极限速度和承载量。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力临界车速临界车速（最高车速）（最高车速） 当汽车车速超过临界车速时，轮胎会出现驻波现象，当汽车车速超过临界车速时，轮胎会出现驻波现象，其周缘呈明显的波浪状，且轮胎温度快速增加。其周缘呈明显的波浪状，且轮胎温度快速增加。 后果是大量发热导致轮胎破损或爆胎。后果是大量发热导致轮胎破损或爆胎。 驻波现象驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波，所产生的扭曲并不立即恢复，其

22、残余变形形成了一种波，这就是驻波。此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波这就是驻波。此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波浪形。轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律浪形。轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。沿轮胎圆周衰减。38驻波现象（图像）驻波现象（图像）第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力394a4a10100100ufufff ua高高 f 大大 货车货车 f=0.0076+0.000056ua 3）影响Ff的因素第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力轿车轿车车速 ua40第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与

23、行驶阻力zf41 子午线轮胎子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小比斜交轮胎的滚动阻力小20%30； 滚动阻力滚动阻力与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢丝）与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢丝）和橡胶品质有关。和橡胶品质有关。轮胎结构第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力42n 轮胎气压对滚动阻力系数的影响轮胎气压对滚动阻力系数的影响 在硬路面上行驶在硬路面上行驶轮胎气压低时，变形较大，滚动时的迟滞损失增大，轮胎气压低时，变形较大，滚动时的迟滞损失增大，滚动阻力系数相应增大。滚动阻力系数相应增大。随着轮胎气压增高，硬路面上的滚动阻力系数逐渐随着轮胎气压增高，硬路面上的滚动阻力系数

24、逐渐减小。减小。 在软路面上行驶在软路面上行驶气压低，轮胎变形大，使轮胎与地面接触面积增大，气压低，轮胎变形大，使轮胎与地面接触面积增大，单位面积压力下降，地面变形小，使滚动阻力系数单位面积压力下降，地面变形小，使滚动阻力系数相应减小。相应减小。 4滚动阻力系数的影响因素滚动阻力系数的影响因素43（3）气压第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 气压越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，气压越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。滚动阻力也越小。44（4）驱动力第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力45为什么驱动力系数很大时为什么驱

25、动力系数很大时，气压越低气压越低 f 越小？越小？Ft胎面滑移胎面滑移Ff pa接地面积接地面积胎面滑移胎面滑移滑移引起的滑移引起的Ff 思考思考第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力46上高速公路时，轮胎气压应该适当高一些。上高速公路时，轮胎气压应该适当高一些。在松软路面、泥泞路面、雪地行驶时，可适当降低轮胎气压。在松软路面、泥泞路面、雪地行驶时，可适当降低轮胎气压。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 在高速公路上，轮胎变形产生的滚动阻力在高速公路上，轮胎变形产生的滚动阻力大还是滑移产生的滚动阻力大？大还是滑移产生的滚动阻力大？ 胎压高胎压高轮胎变

26、形小轮胎变形小迟迟滞损失少滞损失少Ff小小胎压低胎压低滑移小滑移小Ff小小 上高速公路前要检查胎压上高速公路前要检查胎压，在给定的胎压范围内在给定的胎压范围内，胎胎压适当高一些好还是低一些好？压适当高一些好还是低一些好？思考思考思考思考47路面类型路面类型滚动阻力系数滚动阻力系数良好的沥青或混凝土路面良好的沥青或混凝土路面0.0100.018一般的沥青或混凝土路面一般的沥青或混凝土路面0.0180.020碎石路面碎石路面0.0200.025良好的卵石路面良好的卵石路面0.0250.030坑洼的卵石路面坑洼的卵石路面0.0350.050压紧土路压紧土路干燥的干燥的0.0250.035 雨后的雨后

27、的0.0500.150泥泞土路（雨季或解冻期）泥泞土路（雨季或解冻期）0.1000.250干沙干沙0.1000.300湿沙湿沙0.0600.150结冰路面结冰路面0.0150.030压紧的雪道压紧的雪道0.0300.050第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 由轮胎由轮胎与土壤之与土壤之间的粘着间的粘着性所致性所致（5）路面条件表表1-2 滚动阻力系数滚动阻力系数 f 的数值的数值48离心力离心力前、后轮产生侧偏力前、后轮产生侧偏力侧偏力沿行驶方向产生分力侧偏力沿行驶方向产生分力滚动阻力增加滚动阻力增加（6）转向第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力4

28、9（1）压力阻力（占（占91）汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。为空气阻力。 作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。上的分力。2.空气阻力FW第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力50第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力51 取决于车身主体形状。取决于车身主体形状。1）形状阻力第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力52后视镜后视镜 车身表面的凸起物引起的阻力。车身表面的凸起物引起的阻力。 2）干扰

29、阻力第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力53后视镜后视镜 后视镜设计后视镜设计也要注重流线形也要注重流线形第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力54后视镜后视镜 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力55后视镜后视镜 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力56门把手门把手 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力57悬架导向杆和传动轴悬架导向杆和传动轴 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力58 满足冷却、通风等需要，使空气流经车体内部时构成的阻力。满足冷却、通风等需要，使空

30、气流经车体内部时构成的阻力。4）诱导阻力 空气升力在水平方向的投影。空气升力在水平方向的投影。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力3）内循环阻力 由于流经车顶的气流速由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大于车使得车底的空气压力大于车顶，从而空气作用在车身上顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，的垂直方向的压力形成压差，这就是这就是空气升力。59(二二)空气阻力空气阻力 对于一般轿车，这几部分阻力的比例大致为：对于一般轿车，这几部分阻力的比例大致为：60思思考考夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油？夏季

31、在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油？第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力打开天窗换气和打开侧窗换气有何不同？打开天窗换气和打开侧窗换气有何不同？ 打开天窗换气时，天窗上打开天窗换气时，天窗上方的压力低于车内的压力。方的压力低于车内的压力。（2）摩擦阻力（9） 由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。在行驶方向的分力。612rDw21uACF241.2258N sm15.212aDwAuCF CD空气阻力系数；空气阻力系数；A迎风面积；迎风面积；ur相对速度；相对速度；空气密度。空气密度。第二节第二节 汽

32、车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力（3）空气阻力FW的计算62(二二)空气阻力空气阻力影响影响 Fw 的因素：的因素：CD 和和 A由于乘坐空间的制约由于乘坐空间的制约A变化不大变化不大但但CD变化较大变化较大，195070年年 CD =0.40.6 1990年年CD =0.250.40 概念车概念车CD =0.2CD大小对轿车（高速）汽车的性能影响大小对轿车（高速）汽车的性能影响极大极大帕萨特帕萨特 (Passat ) CD= 0.2863第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力发动机盖应向前下倾发动机盖应向前下倾（4）减小CD值要遵循的要点1）车身前部64第二节第

33、二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 面与面交接处的棱角应为圆柱状。面与面交接处的棱角应为圆柱状。65过渡不理想过渡不理想第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 面与面交接处的棱角应为圆柱状。面与面交接处的棱角应为圆柱状。66第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 风窗玻璃应尽可能风窗玻璃应尽可能“躺平躺平”，且与车顶圆滑过渡。，且与车顶圆滑过渡。67第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力越野车很难做到越野车很难做到 风窗玻璃应尽可能风窗玻璃应尽可能“躺平躺平”，且与车顶圆滑过渡。，且与车顶圆滑过渡。68第二节第二节 汽

34、车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。69第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力上掀式前照灯上掀式前照灯（视频）（视频）70第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 在保险杠下面，应安装合适的扰流板。在保险杠下面，应安装合适的扰流板。71第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 车轮盖应与轮胎相平。车轮盖应与轮胎相平。72思考：思考：F1方程式赛车为什么不用车轮盖？方程式赛车为什么不用车轮盖？ 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力73第二节

35、第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 整个车身应向前倾整个车身应向前倾12。2）整车74第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 水平投影应为腰鼓形。水平投影应为腰鼓形。75第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 后端稍稍收缩，前端呈半圆形。后端稍稍收缩，前端呈半圆形。76第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 最好采用舱背式或直背式。最好采用舱背式或直背式。3）汽车后部77 应安装后扰流板。应安装后扰流板。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力78第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行

36、驶阻力 当车速超过当车速超过120km/h，尾翼会自动升高，尾翼会自动升高160mm，为车身增为车身增加加30的下压力；在车速低于的下压力；在车速低于80km/h，尾翼又会自动降低。，尾翼又会自动降低。 应安装后扰流板。应安装后扰流板。79第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 应安装后扰流板。应安装后扰流板。80第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 应安装后扰流板。应安装后扰流板。81第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 应安装后扰流板。应安装后扰流板。82第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 若用折背式，

37、则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。83 后面应采用鸭尾式结构。后面应采用鸭尾式结构。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力84第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 后面应采用鸭尾式结构。后面应采用鸭尾式结构。85第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑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。的盖板盖住底部。4）车身底部86第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力底部比较凌乱底部比较凌乱87第

38、二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力底部比较凌乱底部比较凌乱88第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。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89冷却前制动器冷却前制动器冷却前制动器冷却前制动器冷却发动机和制动器冷却发动机和制动器冷却后制动器和润滑系统冷却后制动器和润滑系统第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力90冷却发动机和前制动器冷却发动机和前制动器冷却后制动器冷却后制动器为发动机提供充足的空气为发动机提供充足的空气第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力

39、汽车的驱动力与行驶阻力91什么是超级跑车？什么是超级跑车？ 限量生产、价格高昂、动力强劲（限量生产、价格高昂、动力强劲（3.5L以上、以上、8缸以缸以上）、起步快（上）、起步快（0100km/h时间在时间在5s以内）、技术超群、以内）、技术超群、车身自重轻（采用碳纤维或轻质合金材料）、外观超前等。车身自重轻（采用碳纤维或轻质合金材料）、外观超前等。 形象的描述：形象的描述：外观鲜亮，让人爱得要死；加速时令人外观鲜亮，让人爱得要死；加速时令人皮肤绷紧、汗毛直竖，让人吓得要死；数量奇少，价格奇皮肤绷紧、汗毛直竖，让人吓得要死；数量奇少，价格奇高，让人想得要死。高，让人想得要死。第二节第二节 汽车的

40、驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力思考：对于轿车和超级跑车思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？大？为什么？92三种超级跑车三种超级跑车兰博基尼兰博基尼法拉利法拉利保时捷保时捷第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力93答案答案 由于尾翼的影响、发动机和制动器通风冷却的需要，由于尾翼的影响、发动机和制动器通风冷却的需要，超级跑车的空气阻力系数一般会大于普通轿车。超级跑车的空气阻力系数一般会大于普通轿车。兰博基尼跑车兰博基尼跑车 在冷却通风口关闭且扰流板摆平时，在冷却通风口关闭且扰流板摆平时，CD值为值为0.33；展；展开时，开时，CD值为值为0.36。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力思考：对于轿车和超级跑车思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？大？为什么？94减小减小CD值要遵循的要点总结如下：值要遵循的要点总结如下：第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行