汽车基本性能课件

§7-1汽车动力性一、汽车动力性评价指标

汽车动力性指标的要素汽车的最大坡度汽车的最高车速汽车的加速时间汽车动力性：是指汽车以最大可能的平均行驶速度运送货物或乘客的能力。汽车最高车速

汽车最高车速Vmax：是指汽车在水平的良好路面（混凝土和沥青）上满载行驶所能达到的最高行驶速度。随着汽车工业的快速发展，汽车的最高车速有提高的趋势。轿车常行驶于良好的路面，追求高的动力性，因此轿车的最高车速Vmax较高，其范围在140～300km／h，我国中级轿车的最高车速约为170～230km／h。下表列出了几种轿车的最高车速。最高车速车型最高车速（km/h）富康988EL175赛欧SL170本田雅阁2.3L195现代XG30220车型最高车速（km/h）欧宝威达3.2V6247奥迪A8L250宝来1.8T221奔驰S500250汽车加速时间

加速时间：通常用满载时的原地起步加速时间来表示汽车的加速能力，单位为s。

原地起步加速时间是指汽车由Ⅰ档或Ⅱ档起步，并以最大的加速强度，选择恰当的换档时机逐步换至最高档后到某一预定距离或车速所需的时间。一般常用0→100km／h的秒数来表明汽车的原地起步加速能力。其加速时间越短，则表示加速性能越好。轿车对原地起步加速时间特别重视，其加速时间短。加速时间车型起步加速时间（0→100km／h）（s）富康988EL15.3赛欧SL12.7本田雅阁2.3L12.3现代XG3010车型起步加速时间（0→100km／h）（s）欧宝威达3.2V67.5奥迪A8L5.5宝来1.8T8.7奔驰S5007.1汽车最大爬坡度imax

最大爬坡度：是指汽车在良好的路面上满载等速行驶所能通过的最大坡度，显然它就是汽车最低档时的最大爬坡度。汽车的上坡能力用汽车的最大爬坡度imax来表示。由于货车在各种路面上行驶，故要求具有较高的爬坡能力，一般货车的imax在30%左右。越野车由于在差路或无路条件下行驶，故应有更高的爬坡能力，通常越野车的最大爬坡度在60%左右。轿车通常在较好路面行驶，一般不强调其爬坡能力，但由于轿车Ⅰ档的加速能力大，故轿车的爬坡能力也强。二、汽车动力性分析1.汽车驱动力与车速特性汽车驱动力与车速特性FfFf+FWVamax发动机以部分负荷工作即可2．汽车动力特性

动力因数是指单位汽车总重的剩余驱动力

三、提高汽车动力性的措施正确选择发动机功率合理设置传动系参数采用流线形好的车身减轻汽车的整备质量选择合适的驱动形式采用合适的汽车轮胎加强汽车的技术维护提高驾驶技术

§7-2汽车燃油经济性

汽车燃油经济性是指汽车以最少的燃油消耗完成单位运输工作量的能力一、汽车燃油经济性评价指标1．单位行程的燃油消耗量单位行程的燃油消耗量常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗升数（L/100km）来表示。它可用来评价相同容载量汽车的燃油经济性，也可用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃油经济性的影响，其数值越小，则汽车燃油经济性就越好。

汽车燃油经济性评价指标等速行驶百公里油耗

等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，指汽车在一定载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量，一般是汽车等速行驶一定的里程折算成100km的燃油消耗升数（L/100km）。在汽车使用说明书上也用等速百公里油耗来评价汽车的燃油经济性，下表为几种车型的等速百公里油耗。车型富康988EL赛欧SL本田雅阁2.3L现代XG30波罗ALi奥迪A4-3.0.宝来1.8T90km/h等速油耗（L/100km）6.55.37.310.45.89.7.6.3几种车型的90km/h等速百公里油耗汽车燃油经济性评价指标循环工况百公里油耗

循环工况百公里油耗是按规定的循环行驶试验工况来模拟汽车的实际运行工况，折算成100km的燃油消耗量。所模拟的运行工况主要有换档、怠速、加速、减速、等速、离合器脱开等的车速—时间规范。我国乘用车采用十五工况循环，城市客车和双层客车（包括城市铰接式客车）采用四工况循环，货车采用六工况循环等。循环工况百公里油耗是一项综合性评价指标，能实际反映汽车的运行工况，可全面评价汽车的燃油经济性。汽车燃料经济性评价指标2．单位运输工作的燃料消耗量

单位运输工作量的燃油消耗量是指汽车完成每百吨公里或千人公里运输工作量时的燃油消耗升数，单位为L/（ht·km）或L/（kp·km）。它可用于评价不同容载量汽车的燃油经济性，是运输效率的指标之一，其数值越小，则汽车的燃油经济性就越好。汽车运输企业常用单位运输工作量的燃油消耗量来评价企业运输车辆的燃油经济性。二、汽车燃油经济特性1．汽车燃油消耗方程式汽车燃油消耗方程式方程式是对汽车燃油经济性的全面表述，对研究汽车单位行程燃油消耗具有指导意义。但在具体运用时，由于ge及ηT随发动机负荷呈复杂形式的变化，而且汽车的燃油经济性还与交通情况（人、车流密度）、周围环境（如气候等）有关，故用燃油消耗方程式确定油消常感不便。所以汽车的燃油消耗量多用试验方法测定。2.汽车燃油经济特性一般规律汽车在一定道路条件下行驶时，有一经济车速

汽车燃油经济特性道路变化时的油耗规律

道路阻力系数越大，汽车消耗在滚动阻力和坡度阻力上的能量就越大，汽车的百公里油耗就越大。等速百公里油耗特性

档位不同时的油耗规律

汽车在良好的水平路面以不同档位行驶时，在相同的车速下，档位越高，汽车的百公里油耗就越小，汽车的燃油经济性就越好。因此，在良好的路面上应尽量使用高档位行车。三、提高汽车燃油经济性的措施选择省油的发动机设计性能匹配的传动系减少汽车的整备质量采用流线形好的车身选用合适的汽车轮胎加强汽车技术维护提高汽车驾驶技术合理组织运输§7-3汽车制动性汽车的制动性短距离内停车维持行驶方向的稳定性下长坡维持一定的车速汽车制动性：是指汽车行驶时，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，以及保证汽车长时间停驻坡道的能力。一、制动性评价指标制动性的评价指标制动时汽车的方向稳定性制动效能的恒定性制动效能制动减速度制动距离抗热衰退性能失去转向能力侧滑跑偏抗水衰退性能制动力二、汽车制动性分析1.汽车制动状态制动时车轮的受力

地面制动力制动时车轮的受力分析rWFZFXbFpTμV制动摩擦片与制动盘之间的摩擦力轮胎与地面之间的附着力汽车制动状态制动器制动力rFμTμ制动器制动力克服制动器摩擦力矩汽车制动状态

地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系汽车制动状态制动时车轮的运动制动时车轮的运动单纯的滚动边滚边滑抱死拖滑没有制动力时的滚动半径汽车制动状态

滑移率单纯的滚动边滚边滑抱死拖滑汽车制动状态汽车最佳制动状态硬路面上附着系数与滑移率变化规律

汽车制动状态汽车最佳制动状态

车轮抱死状态附着系数侧向附着系数轮胎磨损

车轮滑移率20%左右状态附着系数侧向附着系数轮胎磨损最佳制动状态制动时，各车轮滑移率控制在20%左右，其制动距离最短，方向稳定性最好，轮胎磨损较少2.前后轮制动的理想状态制动时各车轮滑移率控制在20%（加装ABS）

紧急制动时，前后轮最理想的制动状态是将各车轮滑移率控制在20%左右而不抱死，使汽车获得最大制动力、最短制动距离以及良好的制动方向稳定性。缩短制动距离改善制动过程的方向稳定性保持制动过程的操纵稳定性减轻驾驶员的紧张程度延长轮胎的使用寿命安装ABS的意义前后轮制动的理想状态无ABS汽车视情而定

前后轮制动时同时抱死，对无ABS汽车是较为理想的，但难以实现。制动时前后轮不能同时抱死时，则对于经常在山区弯多路面行驶的汽车，应保证制动时让后轮先抱死，以避免山区下坡制动时前轮失去控制方向的能力；对于高速行驶的汽车，应保证制动时让前轮先抱死，以避免高速制动时后轴侧滑的危险。

一、汽车操纵稳定性基本概念汽车操纵性是指汽车能够确切地响应驾驶者转向指令的能力。汽车稳定性是指汽车抵抗外界干扰而保持稳定行驶的能力，或汽车受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力。汽车的操纵稳定性包括操纵性和稳定性。通常，汽车操纵性和稳定性两者关系密切，若汽车操纵性变坏，则汽车容易产生侧滑、翻车而失去稳定性；而汽车稳定性变坏，则汽车又难以操纵直接影响操纵性。实际上两者难以截然分开，因此，常统称为汽车的操纵稳定性。

§7-4汽车的操纵稳定性

轮胎的侧偏特性主要是指侧偏力、回正力矩与侧偏角的关系，它是研究汽车操纵稳定性的理论基础和出发点。（1）轮胎的侧偏现象（2）轮胎的侧偏角（3）轮胎的侧偏特性

Fy=κα

二、轮胎的侧偏特性

（1）刚性车轮转向几何关系

R0=L/δ

刚性车轮转向简图三、汽车转向运动学

（

2）弹性车轮转向几何关系

R=L/[δ-（α1－α2）]弹性车轮转向简图它是指转向工况不随时间而变的汽车行驶状况。当前轮突然转过δ角时，经过短暂的时间，汽车通常会出现不随时间而变的稳态响应，表现为汽车沿某一转向半径作等速圆周运动。此时，前后车轮在离心力作用下，产生侧偏现象，其转向半径不仅与前轮转角有关，还与α1、α2有关。若将弹性车轮的转向半径与刚性车轮转向半径比较，可将汽车的转向特性分为不足转向特性、中性转向特性和过多转向特性。

（1）若α1=α2

，则R=R0，称汽车具有中性转向特性。

（2）若α1＞α2

，则R＞R0，称汽车具有不足转向特性。

（3）若α1＜α2，则R＜R0，称汽车具有过多转向特性。由于不足转向特性汽车具有良好的操纵稳定性，所以现代汽车都采用不足转向特性。

四、汽车转向特性§7-5汽车行驶平顺性

汽车行驶平顺性是指汽车在行驶过程中，能保证乘员在所处的振动环境里具有一定的舒适度，以及保持所运货物完整无损的性能。它又称为乘座舒适性。

一、汽车行驶时的振动路面的不平与冲击汽车转动件的不平衡发动机不平稳运转

弹性元件减振器车架车轴二、人体对振动的反应振动的反应过程振动的最敏感频率范围上下振动：4～12.5Hz

水平振动：0.5～2Hz

内脏器官产生共振频率范围：8～12.5Hz

脊椎系统影响很大的频率范围：8～12.5Hz三、汽车行驶平顺性评价指标暴露极限疲劳－工效降低界限舒适降低界限四、提高汽车行驶平顺性的措施合理设计汽车悬架选择适当的座椅和坐垫

采用合适的轮胎消除汽车引起的振动加强对悬架系统的维护提高驾驶技术

改善路面质量

§7-6汽车通过性

汽车通过性是指汽车在一定的装载质量下，能以足够高的平均速度通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍的能力。如通过松软地面（土壤、沙漠、雪地、沼泽）、坎坷不平地段和各种障碍（陡坡、侧坡、壕沟、台阶、水障）等。

一、通过性几何参数通过性的几何参数是指与防止汽车被顶起失效、触头失效与托尾失效有关的汽车本身的几何参数，它反映了汽车通过高低不平地段和越过障碍物的能力。通过性的几何参数主要有：最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过半径和横向通过半径等。

1．最小离地间隙

2．接近角和离去角