余志生汽车理论1.2.ppt

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1、1.2汽车驱动力和行驶阻力汽车动力传递路线：发动机→离合器→变速器→副变速器→传动轴→主减速器→差速器→半轴→轮边减速器→车轮图1-2汽车驱动力TractiveForce部分负荷特性：节气门部分开启时，转矩或功率等与转速的关系使用特性曲线：即带有附件时的负荷特性，通常汽油机小15％，而柴油机小10％外特性曲线：节气门(油门)全开时，转矩或功率等与转速的关系发动机的速度特性图1-3汽油发动机外特性BrakingTorqueBrakingHorsepower发动机过渡工况的速度特性在过渡工况，功率和转矩下降约5%～6%。外特性使用

2、或制作方法表格法（辅助插值）曲线族方法数学模型法n1n2n3…………nnPe1Pe2Pe3…………PenTt1Tt2Tt3…………Ttnbe1be2be3…………ben外特性及负荷特性数学描述图1-4汽油发动机外特性及部分负荷特性发动机负荷特性经验公式传动系机械效率ηT主要损失部件★变速器和主减速器(含差速器)主要损失形式★液力损失和机械摩擦损失。液力损失,如搅动和磨擦。它与润滑油品种、温度、转速、油面高度等有关。汽车传动系总成机械效率4～6档变速器ηT=0.966～8档变速器ηT=0.95传动轴ηT=0.98主减速器ηT=0

3、.96(单级)ηT=0.92(双级)汽车传动系机械效率轿车ηT=0.90~0.92商用车ηT=0.82~0.85越野车ηT=0.80~0.85典型的传动系效率值某汽车变速器的机械效率车轮半径r自由半径r静力半径rs滚动半径rr=rs=r=s/(2πn)S行驶距离，n转动圈数欧洲车轮委员会rr=F×d/(2π)其中:子午线轮胎F=3.05斜交轮胎F=2.99定义：用Ft-ua曲线图来全面地描述汽车的驱动力。若已知外特性曲线、传动系速比、传动系机械效率就可求计算驱动力。汽车的驱动力图汽车行驶阻力滚动阻力Ff:轮胎内部摩擦产生的迟滞

4、损失。这种迟滞损失表现为阻碍车轮运动的阻力偶。图1-9轮胎径向变形曲线图1－11滚动阻力系数轮胎内部摩擦产生迟滞损失，这种损失表现为阻碍车轮运动的阻力偶。滚动阻力系数车轮在一定条件下，滚动所需要推力Fp1与负荷W1之比，即单位重力的推力：滚动阻力系数阻力偶用滚动阻力描述滚动阻力无法在受力图上画出，它是一个数值，在受力图上它是切向反力。在实际计算时，可不必考虑阻力偶，而用滚动阻力替代滚动阻力系数的试验确定法牵引法、滑行法和转鼓法1.速度ua对f的影响对f的影响因素2.轮胎的结构、材料、帘线对f的影响也很大。子午线轮胎f小，天然橡

5、胶f低。f的经验公式图1－12驱动轮受力图真正驱动车轮前进的力是地面切向反力Fx2。其在数值上等于汽车驱动力Ft与滚动阻力Ff之差。驱动力与地面纵向（切向）力定义：汽车直线行驶时受到的空气阻力在汽车行驶方向上的分力。分类：压力阻力和摩擦阻力☆压力阻力主要受形状、扰动和诱导阻力组成。☆形状阻力主要与汽车的形状有关，约占58％。空气阻力☆干扰阻力：汽车突出部件，如后视镜、门把手、导水槽、驱动轴、悬架导向杆等，约占14％。☆内循环阻力：发动机冷却系、车身通风等气流流过汽车内部，占12％。☆诱导阻力：空气升力在水平方向的分力，占7％。

6、☆摩擦阻力：9％。空气阻力Fw正比于气流相对运动的动压力：影响Fw的因素：CD和A由于乘坐空间的制约A变化不大但CD变化较大，1950~70年CD=0.4~0.61990年CD=0.25~0.40概念车CD=0.2CD大小对轿车（高速）汽车的性能影响极大帕萨特(Passat)CD=0.28★前部低，★过渡平滑，★后部加扰流板，★掠背式，★底部导流，平整化，向后应逐步升高，★整车俯视形状为腰鼓式，★改进通风进口、出口位置，★商用车顶部安装导流罩系统。降低的要点CD坡道阻力汽车行驶方程式从动轮受力分析从动轮受力分析（续）驱动轮受力

7、分析驱动轮受力分析（续）车体受力分析车体受力分析（续）转动质量换算系数转动质量换算系数(续)小结★汽车行驶方程仅表示各个物理量之间的数量关系★汽车行驶方程有些项并不是外力★Ft不是作用于车轮的地面（切向）反作用力，仅为了计算方便才将其定义为驱动力★滚动阻力也不是作用于汽车上的阻力，而是以滚动阻力偶矩的形式作用于车轮上★作用在汽车上的惯性力是mdu/dt而不是mδdu/dt★飞轮的惯性力矩作用在汽车的横截面上，而不作用于车轮上★Fj只是代表惯性力和惯性力矩的总效应