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时间:2020-09-27
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1、§2.2汽车的驱动力和行驶阻力汽车的驱动力汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。在发动机里热能转化成机械能经过传动系变速和传动,将曲轴的扭矩传给驱动轮,产生Mk的扭矩驱动汽车驱动轮旋转,轮胎对路面产生向后的水平推力,则路面对车辆产生向前的推力,驱使汽车行驶。1-离合器2-变速器3-万向节4-驱动桥5-差速器6-半轴7-主减速器8-传动轴图为传统的发动机纵向安装在汽车前部,后桥驱动的4×2汽车布置示意图。发动机发出的动力经离合器、变速器、万向传动装置传到驱动桥。在驱动桥处,动力经过主减速器、差速器和半轴传给驱动车轮。§2.2汽车的驱
2、动力和行驶阻力表征汽车发动机特性的基本指标①有效功率有效功率指汽车在单位时间内所具有的做功的能力,单位为千瓦(KW)。不同的汽车,发动机性能不同,所发出的有效功率也不同。如在发动机转速为3000时,不同汽车发动机所发出的最大功率分别为:解放CA—141,Nmax=99KW/3000r(135马力);黄河JN—150,Nmax=117.6kw/1800r;红旗小轿车CA-772,Nmax=161.8KW/4000r。§2.2汽车的驱动力和行驶阻力②转速转速是指发动机曲轴单位时间内的旋转次数,用每分钟转数(r/min)为单位。转速的
3、大小影响汽车行驶的快慢。③扭矩扭矩是指汽车发动机产生于曲轴上的转动力矩,用牛顿米(N.m)为单位。汽车发动机扭矩的大小,决定了汽车产生牵引力的大小。§2.2汽车的驱动力和行驶阻力发动机曲轴扭矩M及发动机转速特性发动机输出的功率N与产生的扭矩M的关系TrM§2.2汽车的驱动力和行驶阻力汽车的外特征曲线:汽车最大有效功率Ne与曲轴转数ne之间的关系曲线(节气阀全开时,最大供油量)。表示发动机的基本特性。一般ne较小时,Ne随着ne的增大而增大,当超过一定值后,ne增大,机械损失增大,Ne减小。该曲线由实验确定,即Me由实验确定§2.
4、2汽车的驱动力和行驶阻力驱动轮的扭距和牵引力:发动机曲轴上的扭矩Me经过变速箱(速比ik)和主传动器(速比i0)两次变速,两次变速的总变速比为:=i0·ik;传动系统的机械效率为ηT<1.0(载重车0.8~0.85,小轿车0.85~0.95);传到驱动轮上的扭矩Mk为:Mk=MeηT驱动轮上的转速nk为:§2.2汽车的驱动力和行驶阻力车速V与发动机转速关系:§2.2汽车的驱动力和行驶阻力汽车的牵引力与车速的关系:如果要求汽车具有较大的牵引力,则必须采用较大的变速比,但随着变速比的增大,车速V会降低,因此汽车设有几个排档,各档具有
5、固定的变速比或最大速度值。采用低速档,能获得较大的牵引力和较低车速,采用高速档,能获得较高的车速和较小的牵引力。§2.2汽车的驱动力和行驶阻力汽车行驶阻力:汽车在运动时,需要不断克服行驶中所遇到的各种阻力。这些阻力主要有空气阻力、道路阻力(滚动阻力、坡度阻力)和惯性阻力。空气阻力: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。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。K见表2-2§2.2汽车的驱动力和行驶阻力道路阻力道路阻力是由轮胎弹性
6、变形和道路的不同路面类型及纵坡度而产生的阻力,主要包括滚动阻力和坡度阻力。(1)滚动阻力弹性轮胎反复变形时,其材料内部发生摩擦要消耗一部分功率。在柔性路面上汽车行驶时不仅轮胎变形,而且路面也会变形,其接触面之间产生摩擦要消耗部分功率。另外,由于路面的不平整而造成轮胎震动和撞击引起部分功率的消耗。§2.2汽车的驱动力和行驶阻力滚动阻力的计算: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=Gfcosα由于坡道倾角α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(
7、N);f——滚动阻力系数,它与路面类型、轮胎结构和行驶速度等有关,一般应由试验确定,在一定类型的轮胎和一定车速范围内,可视为只和路面状况有关的常数,见表2-1。§2.2汽车的驱动力和行驶阻力§2.2汽车的驱动力和行驶阻力坡度阻力:汽车在坡道倾角为α的道路上行驶时,车重G在平行于路面方向的分力为Gsinα,上坡时它与汽车前进方向相反,阻碍汽车行驶;而下坡时与前进方向相同,助推汽车行驶。坡度阻力可用下式计算Ri=Gsinα因坡道倾角一般较小,认为sinα≈tgα=i,则Ri=Gi(N)式中:Ri——坡度阻力(N);G——车辆总重力(
8、N);i——道路纵坡度,上坡为正;下坡为负。§2.2汽车的驱动力和行驶阻力惯性阻力:汽车变速行驶时,需要克服其质量变化运动时产生的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力,用Rj表示。惯性阻力包括汽车整体质量保持原来的运动状态所产生的平移惯性阻力和由汽车各转动部件减、加速度
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