汽车理论余志生版课件.ppt

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1、第一章汽车动力性本节重点计算并分析汽车行驶过程中的驱动力和行驶阻力。第二节汽车的驱动力与行驶阻力返回目录1确定汽车的动力性，就是确定汽车沿行驶方向的运动状态。需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车上的各种外力，即驱动力与行驶阻力。根据这些力的平衡关系，建立汽车行驶方程式，就可以估算汽车的最高车速、加速度和最大爬坡度。第二节汽车的驱动力与行驶阻力2第二节汽车的驱动力与行驶阻力发动机变速器减速器等传动系驱动轮驱动力行驶阻力滚动阻力坡度阻力加速阻力空气阻力Ft=ΣF汽车行驶方程3TtF0Ftrua第二节汽车的驱动力与行

2、驶阻力一、驱动力Ft驱动力Ft：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩Tt，驱动轮在Tt的作用下给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。4TtF0FtruaTt—驱动力矩；Ttq—发动机转矩；第二节汽车的驱动力与行驶阻力一、驱动力Ftig—变速器传动比；i0—主减速器传动比；ηT—传动系的机械效率。5能否解释为什么汽车低挡的加速能力好于高挡？思考Ft与发动机转矩Ttq、变速器传动比ig、主减速器传动比i0、传动系的机械效率ηT和车轮半径r等因素有关。第二节汽车的驱动力与行驶阻力

3、由可知6驱动力和车速都与发动机特性有直接关系，可以通过发动机特性曲线找出驱动力与车速之间的关系。发动机uaFt计算驱动力是为了确定汽车的动力性指标，也即要找出驱动力和车速的关系。第二节汽车的驱动力与行驶阻力7发动机的转速特性，即Pe、Ttq、b=f（n）关系曲线。节气门开启程度的不同外特性曲线部分负荷特性曲线思考计算汽车动力性指标时，需要用什么特性曲线？1.发动机的转速特性第二节汽车的驱动力与行驶阻力8第二节汽车的驱动力与行驶阻力9发动机转速特性曲线第二节汽车的驱动力与行驶阻力10第二节汽车的驱动力与行驶阻力

4、带上全部附件设备时的发动机特性曲线，称为使用外特性曲线。一般，使用外特性与外特性相比：汽油机的最大功率约小15%；货车柴油机的最大功率约小5%；轿车与轻型货车柴油机的最大功率约小10%。11为了计算方便，常采用多项式描述发动机转速特性曲线式中，系数a0,…,ak可用最小二乘法来确定，拟和阶数k随特性曲线而异，一般在2、3、4、5中选取。（一）发动机的转速特性12等速行驶时PT－传动系损失的功率。Pin—输入传动系的功率；第二节汽车的驱动力与行驶阻力2.传动系的机械效率ηT13机械损失功率损耗功率液力损失功

5、率（二）传动系的机械效率传动系损失的功率PT主要与哪些因素有关？思考14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。大小决定因素：啮合齿轮的对数传递转矩等因素（二）传动系的机械效率15液力损失功率是指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦功率。大小决定因素润滑油的品质、温度箱体内的油面高度齿轮等旋转零件的转速液力损失随传动零件转速提高、润滑油面高度及粘度增加而增大（二）传动系的机械效率16传动系的功率损失机械损失液力损失摩擦润滑油齿轮传动副之间轴承摩擦油封润滑油的搅动润滑油与零件之间的

6、表面摩擦17传动系效率曲线第二节汽车的驱动力与行驶阻力挡挡1—1200r/min2—1600r/min3—1900r/min4—2000r/min18部件名称ηT4～6挡变速器95%辅助变速器（副变速器或分动器）95%8挡以上变速器90%单级减速主减速器96%双级减速主减速器92%传动轴的万向节98%第二节汽车的驱动力与行驶阻力表1-1传动系各部件的传动效率19(三)车轮半径车轮按规定气压充好气后，处于无载时的半径，称为自由半径。车轮中心与轮胎接地面的距离称为静力半径。轮胎的尺寸及结构直接影响汽车的动力性20(三

7、)车轮半径定义：以车轮转动圈数与车轮实际滚动距离之间的关系换算得出的车轮半径，称为车轮的运动半径(滚动半径)rr，即21使用条件：在对汽车进行动力学分析时，应用车轮的静力半径；对汽车进行运动学分析时，应用车轮的滚动半径。在一般性粗略估算时，不计它们的差别，统称为车轮半径。(三)车轮半径滚动半径由试验测得，也可估算22定义：在各个排档上，汽车驱动力Ft与车速ua之间的函数关系曲线，称为汽车驱动力图。意义：它直观地显示变速器处于各档位时，驱动力随车速变化的规律。4.汽车的驱动力图23当已知发动机外特性曲线、传动系的传

8、动比及机械效率、车轮半径等参数时，即可作出汽车驱动力图。具体方法如下：1)从发动机外特性曲线上取若干(n、Ttq)。2)根据选定的不同档位传动比，算出驱动力值。3)根据转速n和档位传动比，计算与所求Ft对应的速度4)建立Ft-ua坐标，选好比例尺，对每个排档，将计算出的值(Ft，ua)分别描点并连成曲线，即得驱动力图。汽车驱动力图的做法24做出的Ft-ua关系图，即驱动力