汽车性能与使用技术教学课件作者张松青第6章.ppt

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1、第六章汽车的动力性第一节汽车的驱动力第二节汽车的行驶阻力第三节汽车的行驶条件第四节汽车动力性的评价一、汽车的驱动力汽车行驶时，发动机发出的有效转矩Ttq，经变速器、传动轴、主减速器等后，由半轴传给驱动车轮如果变速器传动比为ig、主减速比为i0、传动系的机械效率为，则传到驱动轮上的转矩Tt，即驱动力矩为如图6-1所示，此时作用于驱动轮上的转矩Tt产生对地面的圆周力F0，则地面对驱动轮的反作用力Ft为汽车的驱动力。如果驱动车轮的滚动半径为r，则有Ft=Tt/r，因而，汽车驱动力为二、传动系的机械效率发动机发出的功率Pe

2、，经传动系传到驱动车轮的过程中，要克服传动系各部件的摩擦，要损失一定的功率。若损失的功率为PT，则传到驱动轮的功率为Pe-PT，第一节汽车的驱动力下一页返回传动系的机械效率ηT：传动系的功率损失由传动系中各部件如变速器、万向节和主减速器等部件的功率损失组成。其中变速器和主减速器等的功率损失占比重最大，其余部件功率损失较小。损耗的功率含机械损失功率和液力损失功率。机械损失功率是指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失的功率，其大小决定于啮合齿轮的对数，传递转矩等因素。液力损失功率是指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件

3、之间的表面摩擦功率。其大小决定于润滑油的品质、温度、箱体内的油面高度，以及齿轮等旋转零件的转速。液力损失随传动零件转速提高、润滑油面高度及钻度增加而增大传动系的机械效率是在专门的实验装置上测试得到的。在动力性计算时，机械效率取常数。采用有级机械变速传动系的轿车取0.9～0.92，单级主传动货车取0.9，4x4汽车取0.85。第一节汽车的驱动力上一页下一页返回三、车轮半径1。自由半径轮胎的结构形状和尺寸直接影响汽车的动力性。车轮按规定气压充好气后，处于无载荷时的半径称为自由半径2。动力半径在汽车重力作用下，轮胎发生径

4、向变形。车轮中心与轮胎接地面的距离称为静力半径。静力半径的大小取决于载荷、轮胎的径向刚度，以及支承面的刚度，静力半径小于自由半径。作用于车轮上除径向载荷外，还有转矩。车轮中心至轮胎与道路接触面切向反作用力之间的距离为动力半径。此时轮胎不仅产生径向变形，同时还产生切向变形，切向变形量的大小取决于轮胎的切向刚度、轮胎承受的转矩及转动时的离心惯性力等。第一节汽车的驱动力上一页下一页返回3。运动半径以车轮转动圈数n与车轮实际滚动距离S之间关系换算得出的车轮半径称为车轮的运动半径或滚动半径rr即总之，在对汽车进行动力学分析时

5、，应用车轮的动力半径，对汽车进行运动学分析时，应用车轮的运动半径。在一般性粗略估算时，统称为车轮半径。第一节汽车的驱动力上一页返回汽车的行驶阻力有滚动阻力、空气阻力、上坡阻力和加速阻力一、滚动阻力汽车行驶时，车轮与地面在接触区域的径向、切向和侧向均产生相互作用力，轮胎与地面亦存在相应的变形。无论是轮胎还是地面，其变形过程必伴随着一定的能量损失。这些能量损失是使车轮转动时产生滚动阻力的根本原因。二、空气阻力汽车直线行驶时所受空气的作用力，在行驶方向卜的分力，称为空气阻力它分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力和

6、摩擦阻力五部分。形状阻力与车身主体形状有关，流线型越好，形状阻力越小；干扰阻力是车身表面突起物，如后视镜、门把手、车灯等引起的阻力；发动机冷却系、车内通风等空气流经车体内部时构成的阻力，为内循环阻力。第二节汽车的行驶阻力下一页返回诱导阻力是空气升力在行驶方向上的分力。对于一般轿车，这几部分阻力的比例大致为：形状阻力占58%，干扰阻力占14%，内循环阻力占12%，诱导阻力占70%，摩擦阻力占9%。空气阻力中，形状阻力占的比重最大，所以，改善车身流线形状，是减小空气阻力的关键。三、上坡阻力如图6-2所示，当汽车上坡行驶

7、时，其重力沿坡道斜面的分力又表现为对汽车行驶的一种阻力，称上坡阻力。上坡阻力Fi按下式计算：Fi=Gsinα式中，α为道路坡度角，(。)坡道的表示方法是用坡度i，即用坡高h与底长S之比表示：当坡道角时，，则第二节汽车的行驶阻力上一页下一页返回由于上坡阻力Fi与滚动阻力Ff均属与道路有关的汽车行驶阻力，故常把这两种阻力之和称为道路阻力FΨ(N)，即令称为道路阻力系数当坡度角α较小时，则四、加速阻力汽车加速行驶时，需克服其质量的惯性，称加速阻力Fj。汽车质量分为平移质量和旋转质量(飞轮、车轮等)两部分。加速时平移质量要

8、产生惯性力，旋转质量主要与飞轮、车轮的转动惯量，以及传动系的传动比有关。旋转质量要产生惯性力偶矩，一般把旋转质量的惯性力偶矩，转化为平移质量的惯性力。第二节汽车的行驶阻力上一页返回一、汽车行驶的条件汽车行驶时，作用于汽车的外力有驱动力和行驶阻力，它们相互平衡。当汽车的驱动力大于滚动阻力、坡度阻力和空气阻力等各行驶阻力时，汽车才能起步。若驱动力小于这三个阻力之