同济大学《汽车理论》第一章 汽车轮胎力学与空气动力学.ppt

《同济大学《汽车理论》第一章 汽车轮胎力学与空气动力学.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章汽车轮胎力学与空气动力学同济大学汽车学院朱西产教授第一节轮胎力学轮胎的基本知识175/65R1482H速度标记负荷指数轮辋直径（in）轮胎型号（R为子午线，-为斜交胎）扁平率（%）轮胎宽度轮胎的扁平率：表征轮胎的胎面高度H与宽度R的比值（百分比）。速度标记（GSY）最高车速（km/h）速度标记（GSY）最高车速（km/h）F80R170M130S180P150T190Q160H210速度标记负荷指数（L1）L1承载能力（kg）L1承载能力（kg）L1承载能力（kg）L1承载能力（kg）50190652

2、90804509569051195663008146296710522006730782475977305320668315834879875054212693258450099775552187033585515100800562247134586530101825572307235587545102850582367336588560103875592437437589580104900602507538790600105925612577640091615106950622657741292630107

3、97563272784259365010810006428079437946701091030轮胎的变形参数与六分力轮胎的状态参数：前轮转角、外倾角、转速轮胎的变形参数：滑移率、侧偏角、经向变形轮胎六分力符号名称意义纵向力地面对轮胎的反作用力眼坐标系x轴的分量测向力地面对轮胎的反作用力沿坐标系y轴的分量法向力地面对轮胎的反作用力沿坐标系z轴的分量侧倾力矩地面对轮胎反作用力绕x轴产生的力矩滚动阻力矩地面对轮胎反作用力绕x轴产生的力矩回正力矩地面对轮胎反作用力绕x轴产生的力矩轮胎模型纵向滑移率侧偏角经向变形车轮外

4、倾角车轮转速前轮转向角纵向力侧向力法向力侧倾力矩滚动助力矩回正力矩轮胎模型是汽车动力学研究的难点目前还没有如此完备的轮胎模型目前在车轮动力学研究中使用的三类轮胎模型轮胎纵滑模型：主要用于汽车动力性、制动性能研究轮胎侧偏模型：主要用于操纵稳定性研究轮胎垂直振动模型：主要用于NVH研究1.1.1轮胎的纵向力学特性一、滚动阻力二、轮胎的附着性能软路面上硬路面上产生滚动阻力的主要原因轮胎变形轮胎变形和路面变形轮胎变形为什么会产生滚动阻力？轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能

5、量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。一、滚动阻力Ff思考ua加载变形区卸载变形区思考由轮胎的迟滞损失图看，在轮胎径向变形相同的情况下，地面作用在加载变形区与卸载变形区的法向反力是否相等？1）从动轮受力分析FZdFZd’f—滚动阻力系数令即路面作用于驱动轮的切向力FX2比Ft要小。2）驱动轮受力分析ua高f大货车f=0.0076+0.000056ua3）影响Ff的因素轿车（1）车速ua子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%～30％；滚动阻力与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢

6、丝）和橡胶品质有关。（2）轮胎结构（3）气压气压越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。（4）驱动力为什么驱动力系数很大时，气压越低f越小？Ft胎面滑移Ffpa接地面积胎面滑移滑移引起的Ff思考上高速公路时，轮胎气压应该适当高一些。在松软路面、泥泞路面、雪地行驶时，可适当降低轮胎气压。在高速公路上，轮胎变形产生的滚动阻力大还是滑移产生的滚动阻力大？胎压高轮胎变形小迟滞损失少Ff小胎压低滑移小Ff小上高速公路前要检查胎压，在给定的胎压范围内，胎压适当高一些

7、好还是低一些好？思考思考路面类型滚动阻力系数良好的沥青或混凝土路面0.010~0.018一般的沥青或混凝土路面0.018~0.020碎石路面0.020~0.025良好的卵石路面0.025~0.030坑洼的卵石路面0.035~0.050压紧土路干燥的0.025~0.035雨后的0.050~0.150泥泞土路（雨季或解冻期）0.100~0.250干沙0.100~0.300湿沙0.060~0.150结冰路面0.015~0.030压紧的雪道0.030~0.050由轮胎与土壤之间的粘着性所致（5）路面条件表1-2滚动阻

8、力系数f的数值离心力前、后轮产生侧偏力侧偏力沿行驶方向产生分力滚动阻力增加（6）转向车轮接近纯滚动车轮边滚边滑车轮抱死拖滑二、轮胎的附着性能从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因滑动而产生的部分越来越多。1.滑动率滑动率：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。滑动率s的计算滑