汽车行驶特性2-1哈尔滨工业大学

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1、第二章汽车行驶特性1．学习目的：汽车行驶理论是公路线形设计的理论基础。掌握汽车运动基本规律及对公路的要求，指导公路设计。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．汽车的行驶性能：（1）动力性能：良好路面＋直线行驶平均速度指汽车加速、爬坡和最大速度的性能决定道路的：最大纵坡、坡长限制和坡度组合（2）制动性短距离停车并维持行驶方向和长下坡维持车速的能力决定道路的行车视距（3）行驶稳定性外界因素作用下汽车保持正常行驶的能力，即不产生侧滑、

2、倾覆现象决定极限最小半径、组合坡度和纵坡的设置纵坡限制百公里加速时间（4）操控稳定性按驾驶员的意图控制车辆－转向特性、高速稳定性和操纵轻便性决定缓和曲线的指标（5）燃油经济性最小的燃油消耗完成单位运输工作的能力决定道路纵坡的控制（6）行驶的平顺性在不平道路上行驶，免受冲击、震动的能力－影响乘坐舒适性决定凸曲线的间距、路面的平整度（7）通过性能在各种道路和无道路地带的行驶能力决定车道宽度汽车设计与道路设计共同影响加速最快的汽车：Dauer962LeMans产地：德国　　出厂日期：1994年0-100km/h耗时

3、2.6秒跑的最快的汽车：最高荣誉在1987年被奥斯莫比尔部夺得，他们研制的“航天技术1号”未来车在德克萨斯汽车测试场上创下了当今447公里/每小时的世界最高纪录，享有“世界第一快车”的美称。4．汽车行驶对道路的基本要求：安全：保证行驶稳定性，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，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

4、感，心情愉快。第一节汽车的驱动力及行驶阻力一、汽车的驱动力汽车的动力来源：汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。汽油燃烧－热能－机械能P－曲轴扭矩M－驱动轮Mk－驱动车轮汽车传动系统：功率N与产生的扭矩M的关系：1．发动机功率N曲轴扭矩M及发动机转速n的关系TrMN－有效功率N-n曲线（功率曲线）、M-n曲线（扭矩曲线）发动机转速特性曲线：东风EQ-140发动机外特性曲线厂家给出式中：Nmax——发动机的最大功率(kW)；nN——发动机的最大功率所对应的转速（r／min）发动机转速特性经验公式：（已知Nmax和

5、nN）式中：Mmax——最大扭矩（N·m）；MN——最大功率所对应的扭矩，nN——最大功率所对应的转速（r/min）；nM——最大扭矩所对应的转速(r／min)；（已知Mmax和nM）发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱（速比ik）和主传动器（速比i0）两次变速总变速比为：γ=i0·ik；传动效率为：ηT<1.0；传到驱动轮上的扭矩Mk为：Mk=MγηT驱动轮上的转速nk为：2．驱动轮扭矩Mk车速V与发动机转速关系：变速的目的：增加扭矩3．汽车的驱动力大驱动力与高速不可兼得1．空气阻力迎面空气质点的压力＋车后的真空吸

6、力＋空气质点与车身摩擦力＝空气阻力。二、汽车的行驶阻力式中：K——空气阻力系数，它与汽车的流线型有关；ρ——空气密度，一般ρ=1.2258（N·s2／m4）；A——汽车迎风面积（或称正投影面积）（m2）；v——汽车与空气的相对速度（m／s），可近似地取汽车的行驶速度。将车速v（m／s）化为V（km／h）并化简，得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。V=100km/h时，一半的功率用来克服空气阻力2．道路阻力道路阻力：由弹性轮胎变形和道路的不同路面类型及纵坡度而产生的阻力，主要

7、包括滚动阻力和坡度阻力。（1）滚动阻力产生功率消耗原因：①轮胎变形时，材料内部摩擦；②柔性路面变形，产生摩擦；③路面不平整造成震动和撞击。滚动阻力与汽车的总重力成正比，若坡道倾角为α时，其值可用下式计算。Rf＝Gfcosαα一般较小，认为cosα≈1，则Rf=Gf（N）式中：Rf——滚动阻力（N）；G——车辆总重力（N）；f——滚动阻力系数，与路面类型、轮胎结构和行驶速度等有关，如水泥沥青路面f＝0.01－0.02，土路f＝0.07－0.15。汽车在倾角为α的道路上行驶：车重G产生水平分力Gsinα，上坡时阻碍

8、汽车行驶；下坡时助推汽车行驶。计算式：Ri=Gsinα因α较小，认为sinα≈tgα＝i，则Ri=Gi（N）式中：Ri——坡度阻力（N）；G——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RR=G（f+i）滚动阻力和坡度阻力均与道路状况有关，且都与汽车的总重力成正比，将它们统称为道路阻力，以RR表示式中：f+i——统称道路阻力系数。汽车的质量：平移质量旋转质量