【汽車理論教程】第一章汽車動力性

《【汽車理論教程】第一章汽車動力性》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《【汽車理論教程】第一章汽車動力性（208頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1 教學(xué)課件教學(xué)課件 第第 5 版版 教材主編教材主編 余志生余志生 教材副主編教材副主編 夏群生夏群生 課件編制課件編制 張張 紅紅 夏群生夏群生 責(zé)任編輯責(zé)任編輯 趙愛寧趙愛寧2汽車動力裝置汽車動力裝置參數(shù)的確定參數(shù)的確定汽車設(shè)計追求汽車設(shè)計追求的是最高性價比的是最高性價比汽車理論主要研究汽車的各項性能。汽車理論主要研究汽車的各項性能。汽車理論研究的主要內(nèi)容汽車理論研究的主要內(nèi)容動力性動力性燃油經(jīng)濟性燃油經(jīng)濟性制動性制動性操縱穩(wěn)定性操縱穩(wěn)定性平順性平順性通過性通過性汽車的性能主要包括汽車的性能主要包括3學(xué)習(xí)思路評價指標(biāo)評價指標(biāo)評價指標(biāo)的確定評價指標(biāo)的確定分析影響因素分析影響因素新浪汽車新浪

2、汽車 太平洋汽太平洋汽車車搜狐汽車搜狐汽車 慧聰汽車慧聰汽車 中國汽車網(wǎng)中國汽車網(wǎng) 263汽車汽車相關(guān)網(wǎng)站推薦相關(guān)網(wǎng)站推薦學(xué)習(xí)過程中要注學(xué)習(xí)過程中要注重理論聯(lián)系實際重理論聯(lián)系實際4相關(guān)書籍推薦相關(guān)書籍推薦 （美）（美）Thomas D.Gillespie 著著.車輛動力學(xué)基礎(chǔ)車輛動力學(xué)基礎(chǔ). 趙六奇，金達鋒，譯趙六奇，金達鋒，譯.清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社吳光強吳光強 主編主編.汽車理論汽車理論.人民交通出版社人民交通出版社傅立敏傅立敏 著著.汽車空氣動力學(xué)汽車空氣動力學(xué). 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社 （英）（英）Julian Happian-Smith 主編主編.現(xiàn)代汽車設(shè)計概論現(xiàn)代汽車

3、設(shè)計概論. 張金柱張金柱 譯譯.化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出版社喻凡喻凡 ，林逸，林逸 編著編著.汽車系統(tǒng)動力學(xué)汽車系統(tǒng)動力學(xué). 機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社5汽車知識汽車知識汽車之友汽車之友汽車測試汽車測試汽車與你汽車與你汽車族汽車族中國汽車畫報中國汽車畫報汽車使用與維修汽車使用與維修汽車測試報告汽車測試報告汽車與運動汽車與運動相關(guān)期刊雜志推薦相關(guān)期刊雜志推薦6 汽車在良好路面上直線行駛時汽車在良好路面上直線行駛時，由汽車受到的縱向由汽車受到的縱向外力決定的、所能達到的平均行駛速度。外力決定的、所能達到的平均行駛速度。 本章將介紹汽車動力性的評價指標(biāo)，汽車的驅(qū)動力、本章將介紹汽車動力性的評價指標(biāo)

4、，汽車的驅(qū)動力、行駛阻力、動力因數(shù)、附著力等；介紹動力性指標(biāo)的確行駛阻力、動力因數(shù)、附著力等；介紹動力性指標(biāo)的確定方法；功率平衡等。定方法；功率平衡等。第一章汽車的動力性返回目錄返回目錄7思考思考 按照對汽車動力性的基本定義按照對汽車動力性的基本定義，如如何評價汽車的動力性？從哪幾方面評價何評價汽車的動力性？從哪幾方面評價會比較全面？不同車型對動力性的要求會比較全面？不同車型對動力性的要求是否相同？是否相同？第一章 汽車動力性第一節(jié)汽車的動力性指標(biāo)返回目錄返回目錄8第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)1.最高車速uamax 重型貨車重型貨車（總質(zhì)量（總質(zhì)量14t） 90km/h 中型貨車中型貨車（總質(zhì)量（

5、總質(zhì)量614t） 100km/h 微型和輕型貨車微型和輕型貨車（總質(zhì)量（總質(zhì)量6t） 80 130km/h 城市鉸接客車城市鉸接客車 60 90km/h 客車客車 125km/h商用車的速度相對較低商用車的速度相對較低，其主要其主要技術(shù)參數(shù)是載質(zhì)量或載客量。技術(shù)參數(shù)是載質(zhì)量或載客量。9微型（經(jīng)濟型）轎車微型（經(jīng)濟型）轎車（發(fā)動排量（發(fā)動排量/L1.0 /L1.0 ） 奧拓奧拓 0.8 120km/h 吉利吉利 1.0 120km/h 夏利夏利 1.0 137km/h 奇瑞奇瑞QQ 0.8 130km/h 普及（緊湊）型轎車普及（緊湊）型轎車（1.01.0發(fā)動排量發(fā)動排量/L /L 1.61.6

6、） 吉利吉利 1.3 155km/h 夏利夏利 1.3 165km/h 羚羊羚羊 1.3 168km/h 西耶那西耶那 1.5 168km/h 賽歐賽歐 1.6 165km/h 波羅波羅 1.4 172km/h 富康富康 1.6 180km/h 捷達捷達 1.6 170km/h 飛度飛度 1.3手動手動 165km/h 飛度飛度 1.3CVT 160km/h 飛度飛度 1.5手動手動 180km/h 飛度飛度 1.5CVT 175km/h從這組數(shù)據(jù)能獲從這組數(shù)據(jù)能獲取什么信息？取什么信息？第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)10中高級轎車中高級轎車2.5發(fā)動機排量發(fā)動機排量/L4.0凱迪拉克賽威凱迪拉克賽

7、威 2.8 201km/h奧迪奧迪A6L 2.8 235km/h寶馬寶馬530i 250km/h奔馳奔馳E 280 250km/h高級轎車高級轎車紅旗紅旗CA7460 185km/h奔馳奔馳S600(5.8L) 250km/h寶馬寶馬760 250km/h賓利雅致賓利雅致(6.8L ) 270km/h邁巴赫邁巴赫(5.5L ) 250km/h勞斯萊斯幻影勞斯萊斯幻影(6.7L ) 240km/h第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)中級轎車中級轎車（1.6發(fā)動機排量發(fā)動機排量/L2.5）普桑普桑 1.8 150km/h桑塔納桑塔納3000 1.8 185km/h寶來寶來 1.8手動手動 206km/h寶來寶

8、來 1.8T手動手動 221km/h寶馬寶馬318i 214km/h蒙迪歐蒙迪歐 2.0 205km/h本田雅閣本田雅閣 2.0 197km/h本田雅閣本田雅閣 2.4 219km/h奧迪奧迪A4 1.8T 220km/h奧迪奧迪A4 2.0 230km/h11第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)跑車的最高車速跑車的最高車速12第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)跑車的最高車速跑車的最高車速13第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)跑車的最高車速跑車的最高車速14思思考考汽車的最高車速這么汽車的最高車速這么高高，在高速公路上可在高速公路上可以得到充分發(fā)揮嗎？以得到充分發(fā)揮嗎？中國高速公路中國高速公路允許允許的最高車速的最高車速12

9、0km/h德國高速公路不限速德國高速公路不限速第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)SUV的最高車速的最高車速寶馬寶馬X5(4.4L) 230km/h陸虎覽勝陸虎覽勝(4.0L) 210km/h寶馬寶馬X5(3.0L) 202km/h大眾途銳大眾途銳(3.0L) 197km/h捍馬捍馬H2(6.0L) 180km/h帕杰羅速跑帕杰羅速跑(3.0L) 175km/h15對最高車速的總結(jié)對最高車速的總結(jié)通過以上數(shù)據(jù)的對比分析通過以上數(shù)據(jù)的對比分析，能得到一些什么結(jié)論？能得到一些什么結(jié)論？思思考考查閱資料：查閱資料：F1方程式賽車的最高車速可以達到多少？方程式賽車的最高車速可以達到多少？發(fā)動機發(fā)動機排量越大，汽車

10、最高車速越高；排量越大，汽車最高車速越高；配置相同發(fā)動機的前提下，手動擋比自動擋車速更高；配置相同發(fā)動機的前提下，手動擋比自動擋車速更高；發(fā)動機排量相同的前提下，車身越小，最高車速越高；發(fā)動機排量相同的前提下，車身越小，最高車速越高；SUV配備的發(fā)動機排量普遍較大，但與配備相同發(fā)動機排配備的發(fā)動機排量普遍較大，但與配備相同發(fā)動機排量的轎車相比，最高車速要低。量的轎車相比，最高車速要低。第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)16 現(xiàn)今內(nèi)燃機汽車的最高車速記錄為現(xiàn)今內(nèi)燃機汽車的最高車速記錄為660km/h，由塞默，由塞默兄弟在兄弟在1965年年11月創(chuàng)造。月創(chuàng)造。 世界上車速的最高記錄是英國飛行員安迪世界上車速

11、的最高記錄是英國飛行員安迪格林格林（Andy Green）在美國內(nèi)華達州西北的鹽湖上，于）在美國內(nèi)華達州西北的鹽湖上，于1997年年10月駕駛一輛噴氣式發(fā)動機驅(qū)動的月駕駛一輛噴氣式發(fā)動機驅(qū)動的“沖刺沖刺”號汽車創(chuàng)造的，號汽車創(chuàng)造的，車速第一次超過了聲速，達到車速第一次超過了聲速，達到1227.73km/h。第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)172.加速時間t 飛度飛度1.5L 12.0s 紅旗紅旗CA7460 10.5s 捍馬捍馬H2 10.0s 寶馬寶馬523Li 9.6s 奧迪奧迪A8 7.0s 寶馬寶馬750 6.6s 奔馳奔馳S600 6.5s寶來寶來1.8 M（手動擋）（手動擋）/A（自動擋）

12、（自動擋） 11.1s/12.7s寶來寶來1.8T M （手動擋）（手動擋）/A（自動擋）（自動擋） 9.0s/10.5s手動擋汽車的加速時間更短手動擋汽車的加速時間更短法拉利法拉利 575M Maranello 4.2s寶時捷寶時捷911 3.9s蘭博基尼蘭博基尼 Gallardo 4.2s第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)（1）原地起步加速時間1） 0100km/h的加速時間182）靜止到400m或靜止到1km的沖刺時間60100km/h （4擋擋/5擋）擋） 10.8s / 13.7s80120km/h （4擋擋/5擋）擋） 10.6 s/ 14.1s思考：從這組數(shù)據(jù)可得到什么信息？思考：從這組數(shù)

13、據(jù)可得到什么信息？第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)奧迪奧迪A6 1.8T 靜止到靜止到400m沖刺時間沖刺時間7.9s 靜止到靜止到1km沖刺時間沖刺時間33.4s在一般的技術(shù)參數(shù)中往往不給此項數(shù)據(jù)在一般的技術(shù)參數(shù)中往往不給此項數(shù)據(jù)（2）超車加速時間寶馬寶馬520i 低擋的超車加速能力更強。低擋的超車加速能力更強。19tanhiSsh坡度的概念坡度的概念貨車滿載貨車滿載 imax=30越野車越野車 imax=60車型車型最大爬坡度最大爬坡度imax切諾基切諾基30通用開拓者通用開拓者50長豐獵豹長豐獵豹70帕杰羅帕杰羅70陸虎陸虎100陸地巡洋艦陸地巡洋艦100一些一些SUV車型的最大爬坡度車型的最大

14、爬坡度第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)3.最大爬坡度imax20第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo) 美國對轎車的爬坡能力有如下規(guī)定：美國對轎車的爬坡能力有如下規(guī)定： 能以能以104km/h（65mile/h）通過）通過6的坡道；的坡道； 滿載時不低于滿載時不低于80km/h； 在在6的坡道上，的坡道上，096km/h（60mile/h）的）的 加速時間不應(yīng)大于加速時間不應(yīng)大于20s。21下一節(jié)下一節(jié)第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo)本節(jié)內(nèi)容結(jié)束本節(jié)內(nèi)容結(jié)束22第一章 汽車動力性 本節(jié)重點計算并分析汽車行駛過程中的本節(jié)重點計算并分析汽車行駛過程中的驅(qū)動力和行駛阻力。驅(qū)動力和行駛阻力。第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力返回目錄返

15、回目錄23TtF0Ftrua第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力一、驅(qū)動力Ft驅(qū)動力驅(qū)動力Ft：發(fā)動機產(chǎn)：發(fā)動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系傳到生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系傳到驅(qū)動輪，產(chǎn)生驅(qū)動力矩驅(qū)動輪，產(chǎn)生驅(qū)動力矩Tt，驅(qū)動輪在，驅(qū)動輪在Tt的作用的作用下給地面作用一圓周力下給地面作用一圓周力F0，地面對驅(qū)動輪的反，地面對驅(qū)動輪的反作用力作用力Ft即為驅(qū)動力。即為驅(qū)動力。24TtF0Ftrtq g0TtT i iFrrTFttttq g0TTT i iuaTt驅(qū)動力矩；驅(qū)動力矩；Ttq 發(fā)動機轉(zhuǎn)矩；發(fā)動機轉(zhuǎn)矩；第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力一、驅(qū)動力Ftig變速器

16、傳動比；變速器傳動比；i0主減速器傳動比；主減速器傳動比；T傳動系的機械效率。傳動系的機械效率。25riiTFT0gtqt能否解釋為什么汽車低擋的加速能力好于高擋？能否解釋為什么汽車低擋的加速能力好于高擋？思考思考 Ft 與發(fā)動機轉(zhuǎn)矩與發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Ttq、變速器傳動比、變速器傳動比 ig、主減、主減速器傳動比速器傳動比 i0、傳動系的機械效率、傳動系的機械效率T 和車輪半徑和車輪半徑 r 等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力由由 可知可知26 驅(qū)動力和車速都與發(fā)動機特性有直接關(guān)系，可以通過發(fā)驅(qū)動力和車速都與發(fā)動機特性有直接關(guān)系，可以通過發(fā)動機特性曲線

17、找出驅(qū)動力與車速之間的關(guān)系。動機特性曲線找出驅(qū)動力與車速之間的關(guān)系。發(fā)動機發(fā)動機uaFt 計算驅(qū)動力是為了確定汽車的動力性指標(biāo)，也即要找出計算驅(qū)動力是為了確定汽車的動力性指標(biāo)，也即要找出驅(qū)動力和車速的關(guān)系。驅(qū)動力和車速的關(guān)系。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力27發(fā)動機的轉(zhuǎn)速特性，即發(fā)動機的轉(zhuǎn)速特性，即Pe、Ttq、b=f（n）關(guān)系曲線。關(guān)系曲線。節(jié)氣門開啟程度的不同節(jié)氣門開啟程度的不同外特性曲線外特性曲線部分負荷特性曲線部分負荷特性曲線思思考考計算汽車動力性指標(biāo)時計算汽車動力性指標(biāo)時，需要用什么特性曲線？需要用什么特性曲線？1.發(fā)動機的轉(zhuǎn)速特性第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動

18、力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力289550tqenTP 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力29發(fā)動機轉(zhuǎn)速特性曲線發(fā)動機轉(zhuǎn)速特性曲線第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力30第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 帶上全部附件設(shè)備時的帶上全部附件設(shè)備時的發(fā)動機特性曲線，稱為發(fā)動機特性曲線，稱為使用使用外特性曲線外特性曲線。一般，使用外。一般，使用外特性與外特性相比：特性與外特性相比： 汽油機的最大功率約汽油機的最大功率約小小15%； 貨車柴油機的最大功率貨車柴油機的最大功率約約小小5%； 轎車與輕型貨車柴油機轎車與輕型貨車柴油機

19、的最大功率約的最大功率約小小10%。31寶來轎車發(fā)動機的基本參數(shù)如下寶來轎車發(fā)動機的基本參數(shù)如下 ： 水冷，直列四缸，每缸五氣門水冷，直列四缸，每缸五氣門最大功率最大功率 110kW/5700 r/min最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 210Nm/17504600 r/min缸徑缸徑行程行程 81mm86.4mm壓縮比壓縮比 9.3:1思考思考 寶來轎車發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩輸出特性是否理想？為什么？寶來轎車發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩輸出特性是否理想？為什么？ 汽車起步加速時汽車起步加速時，過早換入高擋（即發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時即換入過早換入高擋（即發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時即換入高擋高擋) ) 是否有利于其加速性？是否有利于其加速性？ 發(fā)動機最

20、大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速較低好還是較高好？發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速較低好還是較高好？ 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力32inTinTPPP 等速行駛時等速行駛時einPP eTeTeT1PPPPPPT傳動系損失的功率。傳動系損失的功率。Pin輸入傳動系的功率；輸入傳動系的功率；第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力2.傳動系的機械效率T33轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速機械損失機械損失液力損失液力損失轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩齒輪對數(shù)齒輪對數(shù)過低，熱容量小過低，熱容量小過高，攪油損失大過高，攪油損失大油面高度油面高度溫度溫度潤滑油品質(zhì)潤滑油品質(zhì)直接擋直接擋T最高最高T高高損失小損失小齒輪對數(shù)少

21、齒輪對數(shù)少T高高損失的比重小損失的比重小損失大損失大Ttq大大傳動系損失的功率傳動系損失的功率PT主要與哪些因素有關(guān)？主要與哪些因素有關(guān)？ 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力PT思考思考34傳動系效率曲線傳動系效率曲線第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力擋擋擋擋11200r/min 21600r/min 31900r/min 42000r/min35部件名稱部件名稱T46 擋變速器擋變速器95%輔助變速器（副變速器或分動器）輔助變速器（副變速器或分動器）95%8 擋以上變速器擋以上變速器90%單級減速主減速器單級減速主減速器96%雙級減速主減速器雙

22、級減速主減速器92%傳動軸的萬向節(jié)傳動軸的萬向節(jié)98%第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力表表1-1 傳動系各部件的傳動效率傳動系各部件的傳動效率36自由半徑自由半徑：車輪處于無載時的半徑。：車輪處于無載時的半徑。靜力半徑靜力半徑rs：汽車靜止時，車輪中心至輪胎與道路接觸：汽車靜止時，車輪中心至輪胎與道路接觸面間的距離。面間的距離。滾動半徑滾動半徑rr：車輪幾何中心到速度瞬心的距離。：車輪幾何中心到速度瞬心的距離。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力3.車輪半徑37riiTFT0gtqt0ga377. 0iinru 做出的做出的Ft - ua關(guān)系圖，

23、即驅(qū)動力圖。關(guān)系圖，即驅(qū)動力圖。依據(jù)下面兩式依據(jù)下面兩式以及發(fā)動機外特性曲線以及發(fā)動機外特性曲線第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力4.汽車的驅(qū)動力圖38nminntqnpnmaxn/(rmin-1)800330057006200Ttq/(Nm )142195159143ig1=2.13Ft1/N5438746860895477ua1/(kmh-1 )7.129.250.554.9例：已知奧迪例：已知奧迪A4轎車發(fā)動機的數(shù)據(jù)（如下表所示），轎車發(fā)動機的數(shù)據(jù)（如下表所示），ig1=2.13，i0=6.333，r=0.317m，T=0.90，由，由和可以對應(yīng)計算出和可以對應(yīng)計

24、算出 1 擋的擋的Ft1和和ua1。riiTFT0gtqtag 00.377nrui i第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力39奧迪奧迪 A4 轎車驅(qū)動力圖轎車驅(qū)動力圖1a/(km h )u401 tF2tF3tF4tF5tF第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力41jiwfFFFFF滾動阻力滾動阻力Ff第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力二、汽車的行駛阻力汽車在行駛過程中將會遇到哪些行駛阻力？汽車在行駛過程中將會遇到哪些行駛阻力？如何保證汽車可以加速或爬坡？如何保證汽車可以加速或爬坡？空氣阻力空氣阻力Fw坡度阻力坡度阻力Fi加速

25、阻力加速阻力Fj汽車行駛總阻力汽車行駛總阻力思考思考42軟路面上軟路面上硬路面上硬路面上產(chǎn)生滾動阻力的主要原因產(chǎn)生滾動阻力的主要原因輪胎變形輪胎變形輪胎變形和路面變形輪胎變形和路面變形輪胎變形為什么會產(chǎn)生滾動阻力？輪胎變形為什么會產(chǎn)生滾動阻力？輪胎的遲滯損失輪胎的遲滯損失：輪胎在加載變形時所消耗的能量在卸：輪胎在加載變形時所消耗的能量在卸載恢復(fù)時不能完全收回，一部分能量消耗在輪胎內(nèi)部摩擦載恢復(fù)時不能完全收回，一部分能量消耗在輪胎內(nèi)部摩擦損失上，產(chǎn)生熱量，這種損失稱為輪胎的損失上，產(chǎn)生熱量，這種損失稱為輪胎的遲滯損失遲滯損失。1.滾動阻力Ff第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛

26、阻力思考思考43ua加載變形區(qū)加載變形區(qū)卸載變形區(qū)卸載變形區(qū)n n思思考考 由輪胎的遲滯損失圖看，在輪胎徑向變形相同的情況下，由輪胎的遲滯損失圖看，在輪胎徑向變形相同的情況下，地面作用在加載變形區(qū)與卸載變形區(qū)的法向反力是否相等？地面作用在加載變形區(qū)與卸載變形區(qū)的法向反力是否相等？第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力44aun nW dd1pF1XFaun nWp1F1XFaraun nW1pF1XFZFZFOEFCDAhZF1）從動輪受力分析第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力FZdFZdfTZF45aFTZff1pTrFraFrTFZf1praf

27、p1FWfWFf1pWfF frTFfff滾動阻力系數(shù)滾動阻力系數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力aun nWp1F1XFarZFaun nW1pF1XFfTZF令令46auWp2F2XFZFtTaraFTrFZXt2ftTT rTrTFXft2ftFF 即路面作用于驅(qū)動輪的切向力即路面作用于驅(qū)動輪的切向力FX2比比Ft要小。要小。2）驅(qū)動輪受力分析第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力474a4a10100100ufufff ua高高 f 大大 貨車貨車 f=0.0076+0.000056ua 3）影響Ff的因素第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻

28、力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力轎車轎車（1）車速 ua48第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力zf49輪胎的兩個最重要參數(shù)：極限速度和承載量。輪胎的兩個最重要參數(shù)：極限速度和承載量。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力臨界車速臨界車速（最高車速）（最高車速） 當(dāng)汽車車速超過臨界車速時，輪胎會出現(xiàn)駐波現(xiàn)象，當(dāng)汽車車速超過臨界車速時，輪胎會出現(xiàn)駐波現(xiàn)象，其周緣呈明顯的波浪狀，且輪胎溫度快速增加。其周緣呈明顯的波浪狀，且輪胎溫度快速增加。 后果是大量發(fā)熱導(dǎo)致輪胎破損或爆胎。后果是大量發(fā)熱導(dǎo)致輪胎破損或爆胎。 駐波現(xiàn)象駐波現(xiàn)象：在高速行駛時，輪胎離開地面后因變形在

29、高速行駛時，輪胎離開地面后因變形所產(chǎn)生的扭曲并不立即恢復(fù)，其殘余變形形成了一種波，所產(chǎn)生的扭曲并不立即恢復(fù)，其殘余變形形成了一種波，這就是駐波。此時輪胎周緣不再是圓形，而呈明顯的波這就是駐波。此時輪胎周緣不再是圓形，而呈明顯的波浪形。輪胎剛離開地面時波的振幅最大，它按指數(shù)規(guī)律浪形。輪胎剛離開地面時波的振幅最大，它按指數(shù)規(guī)律沿輪胎圓周衰減。沿輪胎圓周衰減。50駐波現(xiàn)象（圖像）駐波現(xiàn)象（圖像）第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力51 子午線輪胎子午線輪胎比斜交輪胎的滾動阻力小比斜交輪胎的滾動阻力小20%30； 滾動阻力滾動阻力與輪胎的簾線（棉、人造絲、尼龍、鋼絲）與輪胎的簾線

30、（棉、人造絲、尼龍、鋼絲）和橡膠品質(zhì)有關(guān)。和橡膠品質(zhì)有關(guān)。（2）輪胎結(jié)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力52（3）氣壓第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 氣壓越高，輪胎變形及由其產(chǎn)生的遲滯損失就越小，氣壓越高，輪胎變形及由其產(chǎn)生的遲滯損失就越小，滾動阻力也越小。滾動阻力也越小。53（4）驅(qū)動力第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力54為什么驅(qū)動力系數(shù)很大時為什么驅(qū)動力系數(shù)很大時，氣壓越低氣壓越低 f 越?。吭叫?？Ft胎面滑移胎面滑移Ff pa接地面積接地面積胎面滑移胎面滑移滑移引起的滑移引起的Ff 思考思考第二節(jié)第二節(jié) 汽車

31、的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力55上高速公路時，輪胎氣壓應(yīng)該適當(dāng)高一些。上高速公路時，輪胎氣壓應(yīng)該適當(dāng)高一些。在松軟路面、泥濘路面、雪地行駛時，可適當(dāng)降低輪胎氣壓。在松軟路面、泥濘路面、雪地行駛時，可適當(dāng)降低輪胎氣壓。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 在高速公路上，輪胎變形產(chǎn)生的滾動阻力在高速公路上，輪胎變形產(chǎn)生的滾動阻力大還是滑移產(chǎn)生的滾動阻力大？大還是滑移產(chǎn)生的滾動阻力大？ 胎壓高胎壓高輪胎變形小輪胎變形小遲遲滯損失少滯損失少Ff小小胎壓低胎壓低滑移小滑移小Ff小小 上高速公路前要檢查胎壓上高速公路前要檢查胎壓，在給定的胎壓范圍內(nèi)在給定的胎壓范圍內(nèi)，胎胎

32、壓適當(dāng)高一些好還是低一些好？壓適當(dāng)高一些好還是低一些好？思考思考思考思考56路面類型路面類型滾動阻力系數(shù)滾動阻力系數(shù)良好的瀝青或混凝土路面良好的瀝青或混凝土路面0.0100.018一般的瀝青或混凝土路面一般的瀝青或混凝土路面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壓緊土路壓緊土路干燥的干燥的0.0250.035 雨后的雨后的0.0500.150泥濘土路（雨季或解凍期）泥濘土路（雨季或解凍期）0.1000.250干沙干沙0.1000.300濕沙濕沙0.0600.150結(jié)冰路面結(jié)冰路面0

33、.0150.030壓緊的雪道壓緊的雪道0.0300.050第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 由輪胎由輪胎與土壤之與土壤之間的粘著間的粘著性所致性所致（5）路面條件表表1-2 滾動阻力系數(shù)滾動阻力系數(shù) f 的數(shù)值的數(shù)值57離心力離心力前、后輪產(chǎn)生側(cè)偏力前、后輪產(chǎn)生側(cè)偏力側(cè)偏力沿行駛方向產(chǎn)生分力側(cè)偏力沿行駛方向產(chǎn)生分力滾動阻力增加滾動阻力增加（6）轉(zhuǎn)向第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力58（1）壓力阻力（占（占91）汽車直線行駛時受到的空氣作用力在行駛方向的分力稱汽車直線行駛時受到的空氣作用力在行駛方向的分力稱為空氣阻力。為空氣阻力。 作用在汽車外

34、形表面上的法向壓力的合力在行駛方向作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向上的分力。上的分力。2.空氣阻力FW第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力59第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力60 取決于車身主體形狀。取決于車身主體形狀。1）形狀阻力第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力61后視鏡后視鏡 車身表面的凸起物引起的阻力。車身表面的凸起物引起的阻力。 2）干擾阻力第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力62后視鏡后視鏡 后視鏡設(shè)計后視鏡設(shè)計也要注重流線形也要注重流線形第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力

35、汽車的驅(qū)動力與行駛阻力63后視鏡后視鏡 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力64后視鏡后視鏡 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力65門把手門把手 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力66懸架導(dǎo)向桿和傳動軸懸架導(dǎo)向桿和傳動軸 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力67 滿足冷卻、通風(fēng)等需要，使空氣流經(jīng)車體內(nèi)部時構(gòu)成的阻力。滿足冷卻、通風(fēng)等需要，使空氣流經(jīng)車體內(nèi)部時構(gòu)成的阻力。4）誘導(dǎo)阻力 空氣升力在水平方向的投影?？諝馍υ谒椒较虻耐队?。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力3）內(nèi)循環(huán)阻

36、力 由于流經(jīng)車頂?shù)臍饬魉儆捎诹鹘?jīng)車頂?shù)臍饬魉俣却笥诹鹘?jīng)車底的氣流速度，度大于流經(jīng)車底的氣流速度，使得車底的空氣壓力大于車使得車底的空氣壓力大于車頂，從而空氣作用在車身上頂，從而空氣作用在車身上的垂直方向的壓力形成壓差，的垂直方向的壓力形成壓差，這就是這就是空氣升力。68思思考考夏季在高速公路上開空調(diào)省油還是開窗通風(fēng)省油？夏季在高速公路上開空調(diào)省油還是開窗通風(fēng)省油？第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力打開天窗換氣和打開側(cè)窗換氣有何不同？打開天窗換氣和打開側(cè)窗換氣有何不同？ 打開天窗換氣時，天窗上打開天窗換氣時，天窗上方的壓力低于車內(nèi)的壓力。方的壓力低于車內(nèi)的壓力。（2）摩擦

37、阻力（9） 由于空氣粘性作用在車身表面產(chǎn)生的切向力的合力由于空氣粘性作用在車身表面產(chǎn)生的切向力的合力在行駛方向的分力。在行駛方向的分力。692rDw21uACF241.2258N sm15.212aDwAuCF CD空氣阻力系數(shù)；空氣阻力系數(shù)；A迎風(fēng)面積；迎風(fēng)面積；ur相對速度；相對速度；空氣密度。空氣密度。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力（3）空氣阻力FW的計算70第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力發(fā)動機蓋應(yīng)向前下傾發(fā)動機蓋應(yīng)向前下傾（4）減小CD值要遵循的要點1）車身前部71第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 面與面

38、交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。72過渡不理想過渡不理想第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。73第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平躺平”，且與車頂圓滑過渡。，且與車頂圓滑過渡。74第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力越野車很難做到越野車很難做到 風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平躺平”，且與車頂圓滑過渡。，且與車頂圓滑過渡。75第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 盡量減少燈、后

39、視鏡和門把手等凸出物。盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。76第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力上掀式前照燈上掀式前照燈（視頻）（視頻）77第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 在保險杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。在保險杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。78第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 車輪蓋應(yīng)與輪胎相平。車輪蓋應(yīng)與輪胎相平。79思考：思考：F1方程式賽車為什么不用車輪蓋？方程式賽車為什么不用車輪蓋？ 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力80第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 整個

40、車身應(yīng)向前傾整個車身應(yīng)向前傾12。2）整車81第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 水平投影應(yīng)為腰鼓形。水平投影應(yīng)為腰鼓形。82第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 后端稍稍收縮，前端呈半圓形。后端稍稍收縮，前端呈半圓形。83第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 最好采用艙背式或直背式。最好采用艙背式或直背式。3）汽車后部84 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力85第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 當(dāng)車速超過當(dāng)車速超過120km/h，尾翼會自動升高

41、，尾翼會自動升高160mm，為車身增為車身增加加30的下壓力；在車速低于的下壓力；在車速低于80km/h，尾翼又會自動降低。，尾翼又會自動降低。 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。86第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。87第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。88第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。89第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應(yīng)高些，長度要短些。若用折背式，則行

42、李箱蓋板至地面距離應(yīng)高些，長度要短些。90 后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力91第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。92第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 所有零件應(yīng)在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑所有零件應(yīng)在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑的蓋板蓋住底部。的蓋板蓋住底部。4）車身底部93第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力底部比較凌亂底部比較凌亂94第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力底

43、部比較凌亂底部比較凌亂95第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力 仔細選擇進風(fēng)口與出風(fēng)口的位置，精心設(shè)計內(nèi)部風(fēng)道。仔細選擇進風(fēng)口與出風(fēng)口的位置，精心設(shè)計內(nèi)部風(fēng)道。5）發(fā)動機冷卻通風(fēng)系統(tǒng)96冷卻前制動器冷卻前制動器冷卻前制動器冷卻前制動器冷卻發(fā)動機和制動器冷卻發(fā)動機和制動器冷卻后制動器和潤滑系統(tǒng)冷卻后制動器和潤滑系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力97冷卻發(fā)動機和前制動器冷卻發(fā)動機和前制動器冷卻后制動器冷卻后制動器為發(fā)動機提供充足的空氣為發(fā)動機提供充足的空氣第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力98什么是超級跑車？什么是超級跑車？

44、 限量生產(chǎn)、價格高昂、動力強勁（限量生產(chǎn)、價格高昂、動力強勁（3.5L以上、以上、8缸以缸以上）、起步快（上）、起步快（0100km/h時間在時間在5s以內(nèi)）、技術(shù)超群、以內(nèi)）、技術(shù)超群、車身自重輕（采用碳纖維或輕質(zhì)合金材料）、外觀超前等。車身自重輕（采用碳纖維或輕質(zhì)合金材料）、外觀超前等。 形象的描述：形象的描述：外觀鮮亮，讓人愛得要死；加速時令人外觀鮮亮，讓人愛得要死；加速時令人皮膚繃緊、汗毛直豎，讓人嚇得要死；數(shù)量奇少，價格奇皮膚繃緊、汗毛直豎，讓人嚇得要死；數(shù)量奇少，價格奇高，讓人想得要死。高，讓人想得要死。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力思考：對于轎車和超級

45、跑車思考：對于轎車和超級跑車，哪種車型的空氣阻力系數(shù)更哪種車型的空氣阻力系數(shù)更大？為什么？大？為什么？99三種超級跑車三種超級跑車蘭博基尼蘭博基尼法拉利法拉利保時捷保時捷第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力100答案答案 由于尾翼的影響、發(fā)動機和制動器通風(fēng)冷卻的需要，由于尾翼的影響、發(fā)動機和制動器通風(fēng)冷卻的需要，超級跑車的空氣阻力系數(shù)一般會大于普通轎車。超級跑車的空氣阻力系數(shù)一般會大于普通轎車。蘭博基尼跑車蘭博基尼跑車 在冷卻通風(fēng)口關(guān)閉且擾流板擺平時，在冷卻通風(fēng)口關(guān)閉且擾流板擺平時，CD值為值為0.33；展；展開時，開時，CD值為值為0.36。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與

46、行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力思考：對于轎車和超級跑車思考：對于轎車和超級跑車，哪種車型的空氣阻力系數(shù)更哪種車型的空氣阻力系數(shù)更大？為什么？大？為什么？101減小減小CD值要遵循的要點總結(jié)如下：值要遵循的要點總結(jié)如下：第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力102第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力未來轎車的外形未來轎車的外形103第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力導(dǎo)流板導(dǎo)流板 6）貨車和半掛車的空氣阻力也很重要，不少貨車駕駛室）貨車和半掛車的空氣阻力也很重要，不少貨車駕駛室上已裝用導(dǎo)流板等裝置，以減小空氣阻力、節(jié)省燃油。上已裝用

47、導(dǎo)流板等裝置，以減小空氣阻力、節(jié)省燃油。104第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力105車型車型空氣阻力系數(shù)空氣阻力系數(shù)CD 帕薩特帕薩特0.28 奧迪奧迪A40.28 現(xiàn)代現(xiàn)代0.29 奔馳奔馳C級級0.26 奔馳奔馳S級級0.27 保時捷保時捷0.31 陸虎覽勝陸虎覽勝0.38一些常見車型的空氣阻力系數(shù)一些常見車型的空氣阻力系數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力106isinFG汽車重力沿坡道的分力。汽車重力沿坡道的分力。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力3.坡度阻力Fi107路面路面imax高速公路平原微丘區(qū)高速公路平

48、原微丘區(qū)3%高速公路山嶺重丘區(qū)高速公路山嶺重丘區(qū)5%一級汽車專用公路平原微丘區(qū)一級汽車專用公路平原微丘區(qū)5%一級汽車專用公路平原重丘區(qū)一級汽車專用公路平原重丘區(qū)6%四級公路四級公路平原微丘區(qū)平原微丘區(qū)6%四級公路四級公路平原重丘區(qū)平原重丘區(qū)9%一般道路的坡度均較小。一般道路的坡度均較小。一些常見路面的坡度一些常見路面的坡度第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力108itansinGiGGFtansini第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力109道路阻力道路阻力cos()FGfGiG fifiFFFsincosGGf第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽

49、車的驅(qū)動力與行駛阻力滾動阻力和坡度阻力之和。滾動阻力和坡度阻力之和。一般道路一般道路 較小，較小， 1， i令令f+i= ， 為道路阻力系數(shù)為道路阻力系數(shù)FGsin110平移質(zhì)量的慣性力平移質(zhì)量的慣性力 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力偶矩旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力偶矩第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車加速行駛時，克服其質(zhì)量加速運動時的慣性力。汽車加速行駛時，克服其質(zhì)量加速運動時的慣性力。tumFddj2 2f g 0Tw22111I i iImrmr 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)IW 車輪轉(zhuǎn)動慣量；車輪轉(zhuǎn)動慣量；If飛輪轉(zhuǎn)動慣量。飛輪轉(zhuǎn)動慣量。4.加速阻力111第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動

50、力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力擋位不同，擋位不同，值不同值不同112 總質(zhì)量越小的車，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)值越大。總質(zhì)量越小的車，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)值越大。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力總質(zhì)量不同，總質(zhì)量不同，值不同值不同113tfwijFFFFFcos1 tq g 0T2Dadcossin21.15dT i iC AuGfuGmrt tq g0T2Dad21.15dT i iC AuGfuGimrt sintani 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力三、汽車行駛方程式11420gf2w2212121ruiiIruImuE汽車受到外力的功率為汽

51、車受到外力的功率為PuFFFP)(iwf第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力用功率方程推導(dǎo)用功率方程推導(dǎo)和汽車行駛方程式和汽車行駛方程式汽車以車速汽車以車速u行駛時的動能為行駛時的動能為E發(fā)動機功率為發(fā)動機功率為PeuriiTTP0gtqetqe傳動系摩擦阻力的負功率為傳動系摩擦阻力的負功率為PruFPrrFr 傳動系摩擦力轉(zhuǎn)換到車輪輪緣的阻力。傳動系摩擦力轉(zhuǎn)換到車輪輪緣的阻力。115加速時飛輪和車輪的受力圖加速時飛輪和車輪的受力圖第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力116ruiiii0g0ge無級變速時無級變速時tiutuiritddddddgg0

52、eT0geftqtddiitITT如果只考慮飛輪的轉(zhuǎn)動慣量，加速時作用于驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩如果只考慮飛輪的轉(zhuǎn)動慣量，加速時作用于驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力0geftqtddiitITT 設(shè)傳動系無任何摩擦阻力，作用于驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩為設(shè)傳動系無任何摩擦阻力，作用于驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩為tT117ertttqfg 0Td(1)dTTTTIi it傳動系各處摩擦轉(zhuǎn)換到驅(qū)動輪處的摩擦阻力轉(zhuǎn)矩為傳動系各處摩擦轉(zhuǎn)換到驅(qū)動輪處的摩擦阻力轉(zhuǎn)矩為Tr第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力tiruiiIturiiIri iTrTFdd)1 (dd)1 ()1 (g2

53、Tg20f2T202gfT0gtqrrutiruiiIturiiIriiTPdd)1 (dd)1 ()1 (g2Tg20f2T202gfT0gtqr傳動系摩擦損耗的功率為傳動系摩擦損耗的功率為Pr傳動系各處摩擦轉(zhuǎn)換到車輪周緣的總摩擦阻力為傳動系各處摩擦轉(zhuǎn)換到車輪周緣的總摩擦阻力為Fr1182 2f g 0w22222tq g 0fwid111d222I i iImuuutrrT i iFFFr utiruiiIturiiIriiTdd)1 (dd)1 ()1 (g2Tg20f2T202gfT0gtq第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力由汽車整體動能對時間的變化率等于所有作

54、用力的功率，可得下式由汽車整體動能對時間的變化率等于所有作用力的功率，可得下式119tiruiiItuuriiIrImddddg22g20f2202gf2wutiruiiIturiiIFFFFdd1dd1g2Tg20f2T202gfiwft)()(tiruiiIturiiIrImFFFFddddg2Tg20f2T202gf2wiwft由上式得出汽車的行駛方程式由上式得出汽車的行駛方程式第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力120tiruiiItumtiruiiIturiiIrImFddddddddg2Tg20fg2Tg20f2T202gf2wj2T202gf2w1mriiI

55、mrI第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力由上式可得汽車的加速阻力為由上式可得汽車的加速阻力為121tiruiiItumtiruiiIturiiIrImFddddddddg2Tg20fg2Tg20f2T202gf2wj第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力由上式可得汽車的加速阻力為由上式可得汽車的加速阻力為 如果汽車裝有有級式固定傳動比變速器，如果汽車裝有有級式固定傳動比變速器， 加速加速阻力阻力 ，所以，所以為裝有固定傳動比變速器汽車為裝有固定傳動比變速器汽車的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。gd0ditjdduFmt 122tiruiiItu

56、mtiruiiIturiiIrImFddddddddg2Tg20fg2Tg20f2T202gf2wj第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力與行駛阻力由上式可得汽車的加速阻力為由上式可得汽車的加速阻力為 如果汽車裝有傳動比連續(xù)變化的無級變速器，加速阻如果汽車裝有傳動比連續(xù)變化的無級變速器，加速阻力為上述兩項之和，其中第二項加速阻力是由于傳動比力為上述兩項之和，其中第二項加速阻力是由于傳動比變化率變化率 使發(fā)動機飛輪加速而產(chǎn)生的。使發(fā)動機飛輪加速而產(chǎn)生的。gd /dit123第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力本節(jié)內(nèi)容結(jié)束下一節(jié)下一節(jié)124第一章第一章 汽車動力性汽車動力性 本節(jié)將通過作圖法確

57、定汽車動力性指標(biāo)。本節(jié)將通過作圖法確定汽車動力性指標(biāo)。第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖返回目錄返回目錄125jiwftFFFFF第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖 在驅(qū)動力圖的在驅(qū)動力圖的基礎(chǔ)上，畫出基礎(chǔ)上，畫出Ff+FW=f (ua) 就是驅(qū)就是驅(qū)動力行駛阻力平衡動力行駛阻力平衡圖。圖。一、驅(qū)動力行駛阻力平衡圖FfFf+FW126FfFf+FWuamax第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖au最高車速行駛時最高車速行駛時Fi=0Fj=0Ft=Ff+Fw發(fā)動機以部分發(fā)動機以部分負荷工作即可負荷工作即可思考思考 當(dāng)當(dāng)Ff+FW與與Ft5沒有沒有交點時，如何確定

58、最高交點時，如何確定最高車速？此時對應(yīng)的發(fā)動車速？此時對應(yīng)的發(fā)動機工況如何？機工況如何？1.確定uamax127uamax=205km/h奧迪奧迪A4 轎車驅(qū)動力轎車驅(qū)動力行駛阻力平衡圖行駛阻力平衡圖1a/(km h )u128)(1ddwftFFFmtu 由驅(qū)動力由驅(qū)動力行行駛阻力平衡圖可以駛阻力平衡圖可以做出加速度曲線。做出加速度曲線。第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖Fi=02.確定加速時間t129uatd1d Auauattuuuutd16 . 31d1da2a1210第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖思考：從圖中看，在什思考：從圖中看，在什么時候換擋可以使加速

59、么時候換擋可以使加速時間最短？時間最短？ 由加速度曲線由加速度曲線做加速度倒數(shù)曲線，做加速度倒數(shù)曲線，再積分，即可求出再積分，即可求出加速時間。加速時間。130第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖uatd1d 2a21a10111ddd3.6tuuuuttuuAaa 由加速度曲線由加速度曲線做加速度倒數(shù)曲線，做加速度倒數(shù)曲線，再積分，即可求出再積分，即可求出加速時間。加速時間。思考：從圖中看，在什思考：從圖中看，在什么時候換擋可以使加速么時候換擋可以使加速時間最短？時間最短？131第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖 積分時可積分時可以將積分區(qū)域以將積分區(qū)域劃分成若干個劃分

60、成若干個小區(qū)間，采用小區(qū)間，采用圖解積分的方圖解積分的方法求面積和。法求面積和。132第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖直接擋加速直接擋加速擋原地起步換擋加速擋原地起步換擋加速計算得到的加速度曲線計算得到的加速度曲線所用時間較短所用時間較短1330ddtu)(wftiFFFF15.21cossin2aDT0gtqAuCGfriiTGGFFF)(arcsinwft第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖3.確定最大爬坡度imax134第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖 由驅(qū)動力由驅(qū)動力行駛行駛阻力平衡圖和阻力平衡圖和 i=tan可以做出爬坡度圖?？梢宰龀雠榔露葓D。t

61、fw()arcsinFFFG 135jwiftFFFFFtguGFFddwtGFFDwtD動力因數(shù)動力因數(shù)第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖二、動力特性圖思考：動力因數(shù)能否反映汽思考：動力因數(shù)能否反映汽車動力性的好壞？已知哪些車動力性的好壞？已知哪些參數(shù)可做出動力特性圖？參數(shù)可做出動力特性圖？136f第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖uamax1 1）計算最高車速0ddtu0ifD 由動力特性圖確定動力性評價指標(biāo)由動力特性圖確定動力性評價指標(biāo)tguDddtguifdd1370ddtufDi 由動力特性曲線，即可做出各擋的爬坡度圖。由動力特性曲線，即可做出各擋的爬坡度圖。

62、第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖2）計算爬坡度 擋工作時，爬坡度較大，此時以擋工作時，爬坡度較大，此時以 imaxD1maxf 計算的誤差也較大，可以用下式計算計算的誤差也較大，可以用下式計算222max1max1max11arcsinffDfD1maxmaxmaxcossinDfmax2maxsin1cos1380i)(ddfDgtu 計算加速度的倒數(shù)，并做出加速度倒數(shù)曲線，圖解積計算加速度的倒數(shù)，并做出加速度倒數(shù)曲線，圖解積分即可計算加速時間。分即可計算加速時間。第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖做出加速度曲線做出加速度曲線3）計算加速時間139下一節(jié)下一節(jié)第三節(jié)

63、 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖本節(jié)內(nèi)容結(jié)束本節(jié)內(nèi)容結(jié)束140第一章 汽車動力性第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率 本節(jié)將介紹附著力、附著條件、附著率等基本概本節(jié)將介紹附著力、附著條件、附著率等基本概念，分析汽車在縱向坡道上加速上坡時的受力念，分析汽車在縱向坡道上加速上坡時的受力 ，確，確定汽車在不同行駛條件下的附著率。定汽車在不同行駛條件下的附著率。返回目錄返回目錄141路面條件路面條件附著系數(shù)附著系數(shù)干瀝青路面干瀝青路面0.70.8濕瀝青路面濕瀝青路面0.50.6干燥的碎石路干燥的碎石路0.60.7干土路干土路0.50.6濕土路濕土路0.20.4滾壓后的雪路滾壓后的雪路0.2

64、0.3maxXZFFFF1.附著力附著系數(shù)，附著系數(shù)，與路面與路面和輪胎都有關(guān)。和輪胎都有關(guān)。 地面對輪胎切向反作地面對輪胎切向反作用力的極限值（最大值）用力的極限值（最大值）即為附著力。即為附著力。 FZ地面作用在車輪上地面作用在車輪上的法向反力；的法向反力；第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率一、汽車行駛的附著條件常見路面的常見路面的平均平均附著系數(shù)附著系數(shù)思考：為什么汽車在濕土路上容思考：為什么汽車在濕土路上容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象？易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象？142思考思考 光面胎和帶花紋的輪胎在光面胎和帶花紋的輪胎在干燥硬路面上的附著系數(shù)有何干燥硬路面上的附著系數(shù)有何不同？不同？ 輪胎花紋起什么作用

65、？輪胎花紋起什么作用？第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率胎面與胎面與 的關(guān)系？的關(guān)系？143第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率144F1方程式賽車在不同天氣條件下方程式賽車在不同天氣條件下使用的不同胎面花紋的輪胎使用的不同胎面花紋的輪胎第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率145 胎面的四道溝槽減小了車輪和地面間的有效接地面積，胎面的四道溝槽減小了車輪和地面間的有效接地面積，使車輪的附著力下降，汽車的車速得以控制。使車輪的附著力下降，汽車的車速得以控制。第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率146222ftZXFFrTT22ZXFF后輪驅(qū)動時，附著條件是后輪驅(qū)動時，附著條件是附

66、著條件：地面作用在驅(qū)動輪上的切向反力小于驅(qū)動附著條件：地面作用在驅(qū)動輪上的切向反力小于驅(qū)動輪的附著力。輪的附著力。驅(qū)動輪上的切向反力主要與哪些因素有關(guān)？其驅(qū)動輪上的切向反力主要與哪些因素有關(guān)？其大小可否通過駕駛員合理控制？大小可否通過駕駛員合理控制？第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率2.附著條件思考思考14722ZXFF令令后輪驅(qū)動汽車的附著條件后輪驅(qū)動汽車的附著條件也可以表達為也可以表達為222ZXFFCC 2后輪驅(qū)動汽車驅(qū)動后輪驅(qū)動汽車驅(qū)動輪的輪的附著率；附著率；3.附著率第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率由附著條件可得由附著條件可得前輪驅(qū)動時，附著條件是前輪驅(qū)動時，附著條件是令令111ZXFFC11ZXFFC 1前輪驅(qū)動汽車驅(qū)動前輪驅(qū)動汽車驅(qū)動輪的輪的附著率；附著率；前輪驅(qū)動汽車的附著條件前輪驅(qū)動汽車的附著條件也可以表達為也可以表達為1C附著率越小或路面附著系數(shù)越大附著率越小或路面附著系數(shù)越大 ，附著條件越容易滿足。，附著條件越容易滿足。2C148第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率路面附著系數(shù)低時車輪會出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)（路面附著系數(shù)低時車輪會出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)（視頻視頻）149