汽车的驱动力和行驶阻力

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1、1.2汽车的驱动力和行驶阻力驱动力:行驶阻力之和:1.2汽车的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→车轮传动系的主要组成手动或自动变速箱，其内部的齿轮系使发动机转速与所要求的行驶速度匹配半轴，在后桥半轴套内旋转，将动力由差速器传到后轮主减速器和差速器，将动力流方向改变90°，并允许弯道行驶或两侧附着条件不同时一侧车轮比另一侧车轮转的快钟形壳，其内由离合器（对于手动变速器）或液力变矩器（对于自动变速器）传动轴，将动力从变速器传到主减速器万向节，并使传动轴可随后桥跳动发动机经过传动系提

2、供车辆驱动所需的功率（转矩×速度）1.2汽车的驱动力和行驶阻力车轮对地面的作用力地面对车轮的作用力图1-2汽车驱动力外特性曲线：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（水泵、发电机等）时的负荷特性。通常汽油机减小15％，而柴油机减小5~10％。发动机的速度特性汽油发动机外特性中的功率与转矩曲线汽油发动机外特性中的功率与转矩曲线柴油发动机外特性中的功率与转矩曲线发动机过渡工况下的负荷特性在过渡工况，功率和转矩下降约5%～6%。发动机的使用外特性发动机外特性曲线的拟合与插

3、值发动机转矩，Nm发动机转速，rpm方法一：拟合方法二：插值如果有m个点，则有（m-1）个样条函数；常用的样条函数是3次多项式；所有给定的点都在样条曲线上；相邻两段对应的样条函数在公用节点处的一阶和二阶导数值相等。传动系的机械效率ηT1—1200r/min2—1600r/min3—1900r/min4—2200r/min等速行驶工况下：造成机械损失的主要部件★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。传动系的机械效率ηT汽车传动系总成机械效率4～6档变速器ηT=

4、0.966～8档变速器ηT=0.95传动轴ηT=0.98主减速器ηT=0.96(单级)或0.92(双级)不同类别汽车的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典型的传动系机械效率值自由半径r静力半径rs滚动半径rr=S/(2πnw)S—行驶距离，nw—滚动圈数rr与r、rs轮的近似关系rr=(2r+rs)/3车轮半径rrsr欧洲轮胎与轮辋技术协会推荐的公式rr=F×d/(2π)其中:子午线轮胎F=3.05斜交轮胎F=2.99动力学分析用静力半径rs，运动学分析用滚动半径rr。一般分析常不计它们

5、的差别，统称为车轮半径r，即认为rsrrr车轮半径r汽车的驱动力图轮胎材料的弹性迟滞特性汽车的行驶阻力——滚动阻力自由状态Wh受力状态汽车的行驶阻力——滚动阻力弹性车轮在硬路面上的滚动滚动过程中，对称点的径向变形相同，但法向力不同从动轮在硬路面上滚动时的受力汽车的行驶阻力——滚动阻力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（从动轮）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。滚动阻力系数在实际计算车轮纵向力时，可不必考虑阻力偶，而用滚动阻力替代。且有驱动轮在硬路面上滚动时的受力汽车的行驶阻

6、力——滚动阻力作用于驱动车轮的纵向力是地面切向反力Fx2，在数值上它等于汽车驱动力Ft与滚动阻力Ff之差。驱动力与地面切向反力滚动阻力系数的测定方法牵引法滑行法转鼓法1.速度ua对f的影响滚动阻力系数的影响因素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，天然橡胶f低。滚动阻力系数的影响因素轮胎充气压力轮胎径向变形f轮胎充气压力车轮动载和道路应力道路寿命轮胎载荷f(稍微)车速和充气压力的影响滚动阻力系数的经验公式转弯时的滚动阻力驱动力的影响一些轮胎的滚动阻力系数SR级——允许最高速度180km/hSR-M+S——用

7、于泥浆和积雪覆盖路面HR级——允许最高速度210km/hVR级——允许最高速度大于210km/h定义汽车直线行驶时受到的空气力在汽车行驶方向的分力分类压力阻力形状阻力主要与汽车的形状有关，约占58％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％摩擦阻力：9％汽车的行驶阻力——空气阻力空气阻力Fw正比于气流相对运动的动压力：空气阻力a)b)c)低CD值车身的一些特点降低CD值的要点★前部低★过渡平滑★后部加扰流板★掠背

8、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