第二章汽车动力性

第二章

汽车动力性汽车行驶时所需要的功率取决于行驶阻力：当

匀速

加速§2-1汽车行驶需要的功率和能量

一、汽车的行驶阻力

1．车辆阻力2．空气阻力3．上坡（度）阻力4．加速阻力1．车轮阻力组成：1）滚动阻力

2）路面阻力3）轮胎侧偏阻力

1）滚动阻力

a.变形阻力b.摩擦力

1）滚动阻力a.变形阻力b.摩擦力a.变形阻力

轮胎在滚动时，有两种变形：

径向变形

周向变形轮胎滚动时的滞后损失。弹性轮胎在硬路面上的滚动实质，如下图

滚即动缎阻惯力：∵∴令，帅即虹滚识动悄阻液力毅系吴数态.

b.摩擦力a)胎面与路面的摩擦b)轮胎变形使外胎与内胎，内胎与

垫之间c)汽车振动时，钢板间及各活动悬架之间2）路面阻力a.柔软路面b.积水路面3)轮胎侧偏阻力当Va=40km/h时

变形阻力：90～95%

摩擦阻力：2～10%

影响滚动阻力的因素：1）车重：转动↑

轮胎变形↑f↑2）路面：路面塑性变形大f↑3）轮胎结构：子干胎比普通胎f↓刚度好变形小4）轮胎气压：气压↓变形↑f↑但坏路f↓5）车速：当Va＜50km/hf≈c当Va＞100f↑Va＜150～200当Va↑，振动Hz↑，轮胎周向，侧向扭曲变形↑2．违空野气慰阻旋力定搁义：渡汽流车早在个直府线范行匹驶缠时近，教空正气浩作柄用蛋力题在豪行阶驶钩方般向耀上搁的科分豪力蓄。1）组筋成：裂空既气趟阻压力荣由体表考面岗阻轮力倍和惰压击力插阻种力田组绒成成。表绕面康阻即力稼：唯空诱气快有怪粘挥度压获力护阻沫力挨：辉车风外隆形躁状诱锈导熟阻睛力倘：绢空声气练升友力客在践水搬平碌方暮向闻投蚊影内录部赖阻王力聪：浆流削经脊散叼热跳器素，筐发猴动秀机楚，方车验箱修的践阻弃力干捏扰杏阻逝力究：惨表嗽面种突稻起军物拜，光车内门票把制手停，橡后奋视充镜冬底弹盘其傅中谢，绝压脏差依和风诱构导取阻竿力平：5混0～9材0蝇%（奥干蚀扰蝇在邮内撑）内泡部谈阻胳力够：2～1么1初%表坦面搭阻恩力陷：3～3砖0洲%2）计库算辱方轻法莫：空生气坡对对物巾体娇的株阻产力扣与绑下夹列称因男素流有简关悦。流惧速抚U灰：盘对山汽没车威来叮说驶，件相苹对肾速桶度攻V援=远V忠a钢±吊V羊f密惩度慨：踏空行气绳密碗度悄，皇在幸一煤定徐条体件拆下雨是靠常辛数迎飞风猾面仅积毯A立：释与粘车弟形围有延关式村中位为袜无蚂因嗓次胸的金空坦气云阻尤力赶系砍数提。在一般动力计算中，认为空气阻力作用在风帆中心，

式中：CD——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。例：A典型轿车1.4～2.60.4～0.6货

车3～70.8～1.0大

客

车4～70.6～0.73）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）A：车型，H↓为好（3）表面：突出物及光洁程度（4）：车身形状（流线型好）式酬中牵：扇—助—计坡朵道描角传度∵对拢公啦路蝴来揭说体：拨i吩很绒小壁＜己9摄%∴故由示于罩坡说道拔阻施力缺及闭滚膀动尖阻曾力宣与附道缎路拼有械关闸，邪所屡以浅通诸常库以因道峡路竞阻屋力黎代率表昂两奸者匀之棚和山。4屠．者加吧速之阻兰力定侨义伏：亦汽本车苦加肥速宣时争，老需卵要贯克升服飞其饱质酱量造加般速顶时浸的进惯竭性姑力笑。汽腿车沙质兴量巾：①锻平剑移钳质芹量②糕旋巡寿转亲质叹量3．坡度阻力：汽车重力沿坡道的分力。为了便于计算：把旋转质量惯性力转化为平移质量惯性力，以系数作为计入旋转质量后的“汽车质量换算系数”。即（N）其中：——汽车旋转质量换算系数（＞1）；G——汽车质量，Kg；

——行驶加速度，m/s2。

主要与飞轮的转动惯量

车轮的转动惯量

传动系转动惯量有关忽筛略自传延动沙系虑：当凯进政行塞动涨力妻性脆初签步冶计咸算沸时难，劝若塑不族知揪道肤准给确简，咽可森按伶下仓列振经吉验描公亲式椒估脏算背：二、汽车行驶方程式根据上述分析，可得出汽车行驶方程式或

1.式中表明了各物理量之间的数量关系，可方便地进行动力分析。2.式中某量并不表示汽车外力：

质心的

（总效应）

3.结论是正确的。所需要的功率：

三、循环行驶1．几种典型的行驶循环例1：日本1975年排气规定:

10人以下的轿车，25人以下的轻型车,按10工况热循环试验：模拟起步、停车多的市中心行驶条件，=17.7km/h。n工况冷循环试验：发动机起动后还未走热，汽车已起程，例如从郊区向市内行驶，km/h。2．循环行驶的能量

平路无风条件下：

其中，滚动阻力部分消耗:

风阻部分消耗：

加速阻力部分消耗：以上就是循环行驶中功率和能量的关系。§桌2蜜-稳2萄汽捆车党的律驱魔动休系纵统一、汽车动力装置的评价与选择1．使用性能：特性曲线、操纵性、起动性2．经济性：燃料消耗、泵位功率的成本3．对环境的影响：排气、噪声、振动二、活塞式内燃机特性发动机特性曲线：发动机功率、转矩、油耗与发动机转速之间的函数关系曲线。当节流阀全开：发动机外特性曲线当节流阀部分开：发动机负荷特性曲线转矩、功率和转速之间的关系式：

kw式中：——发动机转矩，N.m；——发动机转速，r/min。注完意披：1非．续发挎动黄机挖制山造民厂资提溪供最的曾特给性纠曲弟线很：护在打试塑验砍台醉上棕无绘空滤状、鲁水壤泵牧、计风牢扇厦、拿消甘声坊、莲发扎电跟机蹦等敏件害，涛若睬全段带剑上秋则炉称为亿“烛使乐用继特津性活曲睛线鸽”贤。2盯．行台弯架记试海验典是额在觉稳写定听转丑速要下弦测泡定己P法、屑M信。实游际勤上闻，闲发聋动捉机纵热督工绢况露，老混盒合凑气剂浓捎度罢与禁台锡架慈不范同闯。旬例如静加价速冠时拥，手M戏比袜稳功定舞工伯况脱下僵降逮5供～识8寄%割。但麦是端1渠．皮变加工景况坊的靠研诱究剂不骄多菌见2敬．平数匀值错相劳差老不勤大所盏以淘，困动娇力将性旺估锈算肠中惧，优仍吧用班台泛架挪使哑用越外垃特独性毯。三、离合器和液力偶合器特性

特点：

，效率：滑转率：功率损失：

1．机械式离合器主动片：外特性一点、、、

从动片：，当时，，（接合完毕）

2．液力偶合器（主动）泵轮：

其中：是随涡轮与泵轮转速比变化的系数。

当

～一个工作点

当

接合完毕

当

为减少损失

尽量接近，一般

四氏、变蚁速蜓器步和畅液谷力键变吴扭仍器凤特烟性驱肚动刺轮但上箩理挪想听的浅扭追矩齐、帐功浙率没特彼性蜓。在曾整绍个纽奉转滋速杜范引围姥内拌都蹲能腔使浪用妈最冶大呀功恢率涛。特尼点泛：坛1）克功锹率泡曲江线井平叨行热于抽轴2）买扭估矩讲曲哨线雅是把双脱曲妹线效率：

功率损失：

1．机械式变速器固定速比：

（）例如：4档变速器∵与理想扭矩特性有空隙∴a．合理选速比

b．多设档位最高档速比——最高车速最低档速比——最大驱动扭矩，汽车最低稳定车速中间速比——发动机工作稳定性

即在扭矩曲线点右边工作

发动机稳定工况条件

换档时：①相邻两档中，高档在立即换入低档：低档应在

②设计时，高档略高于

低档略低于③实际换档，不考虑车速下降

即

令

如上所述

速比分配方法：1．等比级数分配

车速与档位关系：速比等比级数分配图如右：例题已知：CA10B一档四档求：

按等比级数分配的、解：∵

∴

∴

故2）渐近式速比分配现代轿车使用车速范围大，多采用渐进式速比分配。以4档变速为例：；；；高速间速比值小于低挡间速比比值。

从下图中可看出①在高档↓②特性场中空隙低档比高档大2．液力变矩器“自学”§析2翠-菊3腊动筝力块性伶分笨析一、驱动力——行驶阻力平衡图、动力特性图、功率平衡图*汽车行驶方程式：

a）车速km/h

式中：——车轮滚动半径，m；——发动机转速，r/min。b）半径自由半径——轮胎自由状态下的半径。

滚动半径=滚动圆周/

动态半径：受扭矩时的m

式中：——轮辋直径，in；——轮胎宽度，in；——径向变形系数：0.1～0.16。c）传动效率功率损失：①机械损失②液力损失由实验得到1．驱动力—车速图：各档驱动力与车速的关系。驱动力—行驶阻力图：在上图上再画上行驶阻力曲线。2．动力特性图：动力因数—车速关系曲线物理意义：单位车重所具有的后备驱动力，标志着汽车克服、、能力，可用于比较不同重量、不同空气阻力的汽车。3．功率平衡图：驱动功率、行驶阻力功率与车速的关系。

kw二、分析驱动平衡图可方便、形象地确定汽车最高车速、加速性能和爬坡能力

1．最高车速驱动力曲线与总阻力曲线的交点2．汽车的爬坡能力汽车爬坡能力指在良好路面上，克服之后，剩余驱动力全部用来爬坡所能爬上的坡度。3．汽车的加速能力当可知，可求出，作出图。由于需用仪器测定，一般常用加速时间评价汽车加速性能。例如：最高档加速性能15km/h0.8

当从但与的关系式不易确定，所以一般用图解法.一、汽车行驶的驱动——附着条件∵

∴才能加速行驶1、驱动条件——第一条件2、附着条件——第二条件附着力——地面对轮胎切向反作用力极限值。