最新汽车行驶理论教学讲义PPT.ppt

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1、汽车行驶理论第2章汽车行驶理论1．学习目的：道路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的。汽车运动基本规律及对公路的要求，指导公路设计；保证公路的使用品质、服务等级。汽车行驶理论是公路线形设计的理论基础。2．研究内容：研究汽车的驱动力和行驶阻力；分析汽车运动的基本规律；研究汽车主要动力性能分析影响汽车主要使用性能的因素。3．汽车行驶对道路的基本要求：安全：保证汽车的行驶稳定性，避免发生翻车、倒溜、侧滑等；迅速：行驶速度——平均技术速度。经济：运输成本：低运输生产率：高评价汽车运输工作效率的指标有：汽车运输生产率——周

2、转率运输成本——油料及轮胎消耗，保养周期舒适：视觉上：线形美观，赏心悦目，自然环境与景观设计生理上：平稳、不颠簸，离心力小心理上：轻松，有安全感，心情愉快。安全、迅速、经济、舒适第2章汽车行驶理论扭矩Mn扭矩Me传动比ik汽车传动系统2．牵引力与曲轴扭矩的关系（1）发动机扭矩的传递：传到传动轴上的扭矩为：Mn=Me·ik·ηk经主传动器的半轴而传到汽车驱动轮上的扭矩值为Mk=Mn·i0·η0。=Me·i0·η0·ik·ηk令ηm=η0·ηk，ηm称为传动系的机械效率Mk=Me·i0·ik·ηm（2）牵引力Ft与

3、曲轴扭矩Me的关系：rk——车轮工作半径，即计入轮胎弹性变形后的车轮半径（m）。它与内胎气压，外胎构造、路面的刚性与平衡性以及车轮上的荷载有关。其值一般为0.93r0～0.96r0，r0为未变形前轮胎的自由半径。2．牵引力与曲轴扭矩的关系车速V与发电机转速关系：驱动轮上的转速为：车速V与发电机转速关系：驱动力Ft与行车速度之间的关系式：汽车行驶阻力种类：滚动阻力Rf坡度阻力Ri空气阻力Rw惯性阻力Rj2.1.2汽车的行驶阻力1.滚动阻力Rf法向反作用力Z的作用点较车轮法线前移了一个距离a，因而产生一个滚动阻力距

4、Mf，其值为Mf=Gk·a由平衡条件得：Mf=T1·rk（水平推力T1）T1=Mf/rk=Gk·a/rk令f=a/rk，称为滚动阻力系数，则T1=Gk·f1.滚动阻力Rf对整个车辆，为克服滚动阻力矩所必须的推力为T=∑T1=Ga·f滚动阻力Rf为：Rf=Ga·f当汽车在坡度角α的公路上行驶时，其车轮负荷变为Ga·cosα，则其滚动阻力为Rf=Ga·cosα·f汽车在坡道上行驶时，汽车重力在平行路面方向上的分力，称为坡度阻力。坡度阻力计算公式：Ri=±Gasinα因坡道倾角一般较小，认为sinα≈tgα＝i，则R

5、i=±Gatanα=±Gai（N）式中：Ri——坡度阻力（N）；Ga——车辆总重力（N）；i——道路纵坡度，上坡为正；下坡为负。2.坡度阻力Ri汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力，车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进，总称为空气阻力。压力阻力：压差阻力、干扰阻力、冷却系阻力空气阻力：诱导阻力摩擦阻力式中：C——流线型系数；ρ——空气密度，kg/m3，一般ρ=1.2258N·s2/m4；A——汽车迎风面面积，m2；vH——汽车与空气相对速度，m/s；n——随车速变化的指数，当vH＜1m/s，n

6、=1；1＜vH＜330m/s，n=2；vH＞330m/s，n=3。空气阻力RW计算公式：3.空气阻力Rw式中：K——空气阻力系数，kg/m3；K=Cρ。其值可由道路试验，风洞试验等方法测得；V——车速，km/h对汽车列车的空气阻力，一般可按每节挂车的空气阻力为其牵引车的20%折算。则对n节挂车的汽车列车，其空气阻力为RW=（1+0.2n）KAV2/13汽车的迎风面积A——即汽车在纵轴的垂直面上的投影面积，可用投影法测得，也可用下列公式计算载重汽车和公共汽车A=BH小客车A=0.78B1H3.空气阻力Rw简化公式

7、：乘积KF称为汽车流线性因数汽车变速行驶时，需要克服其质量变通运动时产生的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力，用Rj表示。汽车的质量：平移质量旋转质量4．惯性阻力Rj汽车平移质量的惯性阻力Rj1为：旋转质量的惯性力矩Rj2汽车上各回转部件：飞轮、离合器、变速器、齿轮、传动轴、主传动器车轮等飞轮的惯性力矩Mje为：Mje=Je·dωe/dt车轮的惯性力矩Mjk为：Mjk=∑Jk·dωk/dt回转部件的惯性阻力Rj2为：惯性阻力计算：Rj2与Rj1之和即汽车的惯性阻力Rj（N）。引入一个系数δ，得式中:δ——称为汽车回转

8、质量换算系数。δ主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量以及传动系的传动比有关，其值可用下式计算：式中δ1与δ2为分别考虑汽车车轮和发动机飞轮的惯性影响而引用的两个系数。对一般汽车而言其数值变化不大；δ1在0.03～0.05之间；δ2对于小客车在0.05～0.07之间，对于载重汽车在0.04～0.05之间。1．汽车行驶的必要条件为使汽车运动，汽车的牵引力必须与汽车运动时所遇到各项阻力之和平