汽车理论汽车动力性课件

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。驱动力和行驶阻力。第二节 汽车的驱动力与行驶阻力-重点掌握汽车理论汽车动力性TtF0Ftrua第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力一、驱动力Ft驱动力驱动力Ft：发动机产：发动机产生的转矩经传动系传到生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩驱动轮，产生驱动力矩Tt，驱动轮在，驱动轮在Tt的作用的作用下给地面作用一圆周力下给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反，地面对驱动轮的反作用力作用力Ft即为驱动力。即为驱动力。汽车理论汽车动力性TtF0Ftrtq g0TtT i

2、 iFrrTFttttq g0TTT i iuaTt驱动力矩；驱动力矩；Ttq 发动机转矩；发动机转矩；第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力一、驱动力Ftig变速器传动比；变速器传动比；i0主减速器传动比；主减速器传动比；T传动系的机械效率。传动系的机械效率。汽车理论汽车动力性riiTFT0gtqt为什么汽车低挡的加速能力好于高挡？为什么汽车低挡的加速能力好于高挡？思考思考 Ft 与发动机转矩与发动机转矩Ttq、变速器传动比、变速器传动比 ig、主减、主减速器传动比速器传动比 i0、传动系的机械效率、传动系的机械效率T 和车轮半径和车轮半径 r 等因素有关。等因素有关。第

3、二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力由由 可知可知汽车理论汽车动力性发动机的转速特性，即发动机的转速特性，即Pe、Ttq、与与n的的关系关系曲线。曲线。节气门开启程度的不同节气门开启程度的不同外外特性曲线特性曲线部分负荷特性曲线部分负荷特性曲线思考思考计算汽车动力性指标时计算汽车动力性指标时，需要用什么特性曲线？需要用什么特性曲线？1. 发动机的转速特性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性9550tqenTP 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力多项式拟合多项式拟合汽车理论汽车动力性发动机转速特性曲线发动机转速特

4、性曲线第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 带上全部附件设备时的带上全部附件设备时的发动机特性曲线，称为发动机特性曲线，称为使用使用外特性曲线外特性曲线。一般，使用外。一般，使用外特性与外特性相比：特性与外特性相比： 汽油机的最大功率约汽油机的最大功率约小小15%； 货车柴油机的最大功率货车柴油机的最大功率约约小小5%； 轿车与轻型货车柴油机轿车与轻型货车柴油机的最大功率约的最大功率约小小10%。汽车理论汽车动力性inTinTPPP 等速行驶时等速行驶时einPP eTeTeT1PPPPPPT传动

5、系损失的功率。传动系损失的功率。Pin输入传动系的功率；输入传动系的功率；第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力2. 传动系的机械效率T汽车理论汽车动力性转速转速机械损失机械损失液力损失液力损失转矩转矩齿轮对数齿轮对数过低，热容量小过低，热容量小过高，搅油损失大过高，搅油损失大油面高度油面高度温度温度润滑油品质润滑油品质直接挡直接挡T最高最高T高高损失小损失小齿轮对数少齿轮对数少T高高损失的比重小损失的比重小损失大损失大Ttq大大传动系损失的功率传动系损失的功率PT主要与哪些因素有关？主要与哪些因素有关？ 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力PT思考思

6、考汽车理论汽车动力性传动系效率曲线传动系效率曲线第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力挡挡挡挡11200r/min 21600r/min 31900r/min 42000r/min汽车理论汽车动力性部件名称部件名称T46 挡变速器挡变速器95%辅助变速器（副变速器或分动器）辅助变速器（副变速器或分动器）95%8 挡以上变速器挡以上变速器90%单级减速主减速器单级减速主减速器96%双级减速主减速器双级减速主减速器92%传动轴的万向节传动轴的万向节98%第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力表表1-1 传动系各部件的传动效率传动系各部件的传动效率自由半径自由

7、半径：车轮处于无载时的半径。：车轮处于无载时的半径。静力半径静力半径rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。道路接触面间的距离。滚动半径滚动半径rr：以车轮转动圈数与车轮滚过的距以车轮转动圈数与车轮滚过的距离之间的关系来离之间的关系来换算换算。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力3. 车轮半径车轮半径上面上面三三个半径的含义和理论应用范围均有不同，但在个半径的含义和理论应用范围均有不同，但在一般性的分析、计算时不计其差别，统称为车轮半径，一般性的分析、计算时不计其差别，统称为车轮半径，符号位符号位“r”。后面分析中理解为轮心到地

8、面距离。后面分析中理解为轮心到地面距离。汽车理论汽车动力性 驱动力和车速都与发动机特性有直接关系，可以通过发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。动机特性曲线找出驱动力与车速之间的关系。发动机发动机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。驱动力和车速的关系。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力？汽车理论汽车动力性riiTFT0gtqt做出的做出的Ft - ua关系图，即驱动力图。关系图，即驱动力图。依据下面两式依据下面两式Ttq来自来自发

9、动机发动机外特性曲线外特性曲线第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力4. 汽车的驱动力图1 tF2tF3tF4tF5tF第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力riiTFT0gtqt0ga377. 0iinru nminntqnpnmaxn/(rmin-1)80033005700 6200Ttq/(Nm )142195159143ig1=2.13Ft1/N543874686089 5477ua1/(kmh-1 )7.129.250.554.9例：已知奥迪例：已知奥迪A4轿车发动机的数据（如下表所示），轿车发动机的数据（如下表所示），ig1=2.13，i0=

10、6.333，r=0.317m，T=0.90，由，由和可以对应计算出和可以对应计算出 1 挡的挡的Ft1和和ua1。riiTFT0gtqtag 00.377nrui i第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力奥迪奥迪 A4 轿车驱动力图轿车驱动力图1a/(km h )u第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力jiwfFFFFF滚动阻力滚动阻力Ff第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力二、汽车的行驶阻力汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？如何保证汽车可以加速或爬坡？如何保证汽车可以加速或爬坡？空气阻力空

11、气阻力Fw坡度阻力坡度阻力Fi加速阻力加速阻力Fj汽车行驶总阻力汽车行驶总阻力思考思考汽车理论汽车动力性软路面上软路面上硬硬路面上路面上产生滚动阻力的主要原因产生滚动阻力的主要原因轮胎变形轮胎变形轮胎变形和路面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？轮胎变形为什么会产生滚动阻力？轮胎的迟滞损失轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸：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，一部分能量消耗在轮胎载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失迟滞损失。1. 滚动阻力滚动阻力

12、Ff第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力思考思考汽车理论汽车动力性ua加载变形区加载变形区卸载变形区卸载变形区n n思考思考 由轮胎的迟滞损失图看，在轮胎由轮胎的迟滞损失图看，在轮胎径向变形相同径向变形相同的情况下，的情况下，地面作用在加载变形区与卸载变形区的地面作用在加载变形区与卸载变形区的法向反力法向反力是否相等？是否相等？第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性aun nW dd1pF1XFaun nWp1F1XFaraun nW1pF1XFZFZFOEFCDAhZF1）从动轮受力分析）从动轮受力分析第二节第二节 汽车的驱动力与行

13、驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力FZdFZdfTZF汽车理论汽车动力性aFTZff1pTrFraFrTFZf1praf p1FWfWFf1pWfF frTFfff滚动阻力系数滚动阻力系数第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力aun nWp1F1XFarZFaun nW1pF1XFfTZF令令汽车理论汽车动力性auWp2F2XFZFtTaraFTrFZXt2ftTT rTrTFXft2ftFF 即路面作用于驱动轮的切向力即路面作用于驱动轮的切向力 FX2 比比 Ft 要要小，其差异即为小，其差异即为滚动阻力。滚动阻力。2）驱动轮受力分析第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱

14、动力与行驶阻力 对汽车对汽车动力动力性分析而言，无需细分从动轮、性分析而言，无需细分从动轮、主动轮的不同受力状况，而只要整车受到的滚动主动轮的不同受力状况，而只要整车受到的滚动阻力。阻力。GfFfG整车重力整车重力f滚动阻力系数滚动阻力系数滚动阻力滚动阻力系数系数f的大小与轮胎结构、充气压力、法向载荷、行的大小与轮胎结构、充气压力、法向载荷、行驶车速、路面情况等有关，常在性能分析和计算中，在车辆和驶车速、路面情况等有关，常在性能分析和计算中，在车辆和路面确定的情况下，路面确定的情况下，近似认为滚动阻力系数是近似认为滚动阻力系数是常数常数。如：普通轮胎正常充气压力下，在常见的沥青或混凝土路面上，

15、如：普通轮胎正常充气压力下，在常见的沥青或混凝土路面上，滚动阻力滚动阻力系数大约在系数大约在0.012-0.018范围之内。范围之内。 4a4a10100100ufufff ua高高 f 大大 货车货车 f=0.0076+0.000056ua 3）影响Ff的因素第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力轿车轿车（1）车速 ua汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性轮胎的两个最重要参数：极限速度和承载量。轮胎的两个最重要参数：极限速度和承载量。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力临界车速临界车速（最高车

16、速）（最高车速） 当汽车车速超过临界车速时，轮胎会出现驻波现象，当汽车车速超过临界车速时，轮胎会出现驻波现象，其周缘呈明显的波浪状，且轮胎温度快速增加。其周缘呈明显的波浪状，且轮胎温度快速增加。 后果是大量发热导致轮胎破损或爆胎。后果是大量发热导致轮胎破损或爆胎。 驻波现象驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波，所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波，这就是驻波。此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波这就是驻波。此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波浪形。轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律浪形

17、。轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。沿轮胎圆周衰减。汽车理论汽车动力性驻波驻波现象现象第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性 子午线轮胎子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小比斜交轮胎的滚动阻力小20%30； 滚动阻力滚动阻力与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢丝）与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢丝）和橡胶品质有关。和橡胶品质有关。（2）轮胎结构第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性（3）气压第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 坚硬路面，坚硬路面，气压气压越高，轮胎变形及由其产

18、生的迟滞越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。损失就越小，滚动阻力也越小。汽车理论汽车动力性32（4）驱动力第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性33为什么驱动力系数很大时为什么驱动力系数很大时，气压越低气压越低 f 越小？越小？Ft胎面滑移Ffpa接地面积胎面滑移滑移引起的Ff思考第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性34上高速公路时，轮胎气压应该适当高一些。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。在松软路面、泥泞路面、雪地行驶时，可适当降低轮胎气压。第二节 汽车的驱动力与行驶阻力 在高速公路上，轮胎

19、变形产生的滚动阻力在高速公路上，轮胎变形产生的滚动阻力大还是滑移产生的滚动阻力大？大还是滑移产生的滚动阻力大？ 胎压高胎压高轮胎变形小轮胎变形小迟迟滞损失少滞损失少Ff小小胎压低胎压低滑移小滑移小Ff小小 上高速公路前要检查胎压上高速公路前要检查胎压，在给定的胎压范围内在给定的胎压范围内，胎胎压适当高一些好还是低一些好？压适当高一些好还是低一些好？思考思考思考思考汽车理论汽车动力性路面类型路面类型滚动阻力系数滚动阻力系数良好良好的沥青或混凝土路面的沥青或混凝土路面0.0100.018一般的沥青或混凝土路面一般的沥青或混凝土路面0.0180.020碎石路面碎石路面0.0200.025良好的卵石路

20、面良好的卵石路面0.0250.030坑洼的卵石路面坑洼的卵石路面0.0350.050压紧土路压紧土路干燥的干燥的0.0250.035 雨后的雨后的0.0500.150泥泞土路（雨季或解冻期）泥泞土路（雨季或解冻期）0.1000.250干沙干沙0.1000.300湿沙湿沙0.0600.150结冰路面结冰路面0.0150.030压紧的雪道压紧的雪道0.0300.050第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 由轮胎由轮胎与土壤之与土壤之间的粘着间的粘着性所致性所致（5）路面条件表表1-2 滚动阻力系数滚动阻力系数 f 的数值的数值离心力离心力前、后轮产生侧偏力前、后轮产生侧偏力侧

21、偏力沿行驶方向产生分力侧偏力沿行驶方向产生分力滚动阻力增加滚动阻力增加（6）转向第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性- 汽车直线行驶时受到的空气作用力在汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向行驶方向的分力的分力2.空气阻力FW（1）压力阻力（占（占91） 作用在汽车外形表面上的法向作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力压力的合力在行驶方向上的分力（2）摩擦阻力（9） 由于空气粘性作用在车身表面产由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。生的切向力的合力在行驶方向的分力。汽车理论汽车动力性38（1）压力阻力 作用在汽车

22、外形表面上的作用在汽车外形表面上的法向压力的合力法向压力的合力在在行驶方向上行驶方向上的分力。的分力。2.空气阻力FW第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性39第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性 取决于车身主体形状。取决于车身主体形状。1）形状阻力（58%）汽车理论汽车动力性41 取决于车身主体形状。取决于车身主体形状。1）形状阻力第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性后视镜后视镜 车身表面的凸起物引起的阻力。车身表面的凸起物引起的阻力。 2）干扰阻力（14%）第二节第二节 汽

23、车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性后视镜后视镜 后视镜设计后视镜设计也要注重流线形也要注重流线形第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性后视镜后视镜 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性后视镜后视镜 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性门把手门把手 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性悬架导向杆和传动轴悬架导向杆和传动轴 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性48 满足冷却、通

24、风等需要，使空气流经车体内部时构成的阻力。满足冷却、通风等需要，使空气流经车体内部时构成的阻力。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力3）内循环阻力（12%）汽车理论汽车动力性4）诱导阻力（7%）空气空气升力在水平方向的投影。升力在水平方向的投影。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大于车顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，这就是于车顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，这就是空气升力。汽车理论汽

25、车动力性思考思考夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油？夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油？第二节 汽车的驱动力与行驶阻力打开天窗换气和打开侧窗换气有何不同？打开天窗换气和打开侧窗换气有何不同？ 打开天窗换气时，天窗上打开天窗换气时，天窗上方的压力低于车内的压力。方的压力低于车内的压力。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力（2）摩擦阻力（9） 由于空气粘性作用在车身表面产生的由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力切向力的合力的合力在行驶方向的分力。在行驶方向的分力。汽车理论汽车动力性2rDw21uACF241.2258N sm15.212aD

26、wAuCF CD空气阻力系数；空气阻力系数；A迎风迎风面积（面积（m2）；ur相对速度；相对速度；空气密度。空气密度。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力（3）空气阻力FW的计算汽车直线行驶时受汽车直线行驶时受到的空气作用力在到的空气作用力在行驶方向的分力称行驶方向的分力称为空气阻力（风阻）为空气阻力（风阻）一定注意：公式单位一定注意：公式单位车速：车速：km/h力：力：N在现代汽车设计中，通过在现代汽车设计中，通过降低风阻系数来提高车辆降低风阻系数来提高车辆的动力性（和燃油经济性）的动力性（和燃油经济性）是非常重要的。是非常重要的。汽车理论汽车动力性空气动力学实验结论：

27、空气动力学实验结论： 与端面没有圆角物体（与端面没有圆角物体（1、2）相比，有圆角（相比，有圆角（3、4）的物）的物体，空气阻力系数大大降低体，空气阻力系数大大降低 具有流线尾型（具有流线尾型（4）可使阻）可使阻力系数减小，但尾部要足够力系数减小，但尾部要足够长；长； 4与与3b的空气阻力差别不大，的空气阻力差别不大，但但3b与与2差别很大，说明端差别很大，说明端部造型不好，一个好的尾部部造型不好，一个好的尾部对空气阻力的对空气阻力的改善改善是不会显是不会显著的。著的。 随物体长度增加，形状阻力随物体长度增加，形状阻力下降，达到最小值后，随长下降，达到最小值后，随长度增加，摩擦阻力影响增加，度

28、增加，摩擦阻力影响增加，空气阻力几乎线性增加。空气阻力几乎线性增加。（4）减小CD值要遵循的要点第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力发动机盖应向前下倾发动机盖应向前下倾1）车身前部汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 面与面交接处的棱角应为圆柱状。面与面交接处的棱角应为圆柱状。汽车理论汽车动力性过渡不理想过渡不理想第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 面与面交接处的棱角应为圆柱状。面与面交接处的棱角应为圆柱状。汽车理论汽车动力性第二节第

29、二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 风窗玻璃应尽可能风窗玻璃应尽可能“躺平躺平”，且与车顶圆滑过渡。，且与车顶圆滑过渡。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力越野车很难做到越野车很难做到 风窗玻璃应尽可能风窗玻璃应尽可能“躺平躺平”，且与车顶圆滑过渡。，且与车顶圆滑过渡。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力上掀式上掀式前照灯前照灯第二节第二节 汽车的驱动

30、力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 在保险杠下面，应安装合适的扰流板。在保险杠下面，应安装合适的扰流板。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 车轮盖应与轮胎相平。车轮盖应与轮胎相平。汽车理论汽车动力性思考：思考：F1方程式赛车为什么不用车轮盖？方程式赛车为什么不用车轮盖？ 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 整个车身应向前倾整个车身应向前倾12。2）整车汽车理论汽车动力性66第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 水平投影应为腰鼓形。水

31、平投影应为腰鼓形。 后端稍稍收缩，前端呈半圆形后端稍稍收缩，前端呈半圆形汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 最好采用最好采用 舱背式或直背式。舱背式或直背式。3）汽车后部汽车理论汽车动力性汽车理论汽车动力性2006-Mercedes-Benz-CLS55-AMG-12006-Mercedes-Benz-CLS55-AMG-1汽车理论汽车动力性Porsche 356Porsche 356汽车理论汽车动力性 应安装后扰流板。应安装后扰流板。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的

32、驱动力与行驶阻力 当车速超过当车速超过120km/h，尾翼会自动升高，尾翼会自动升高160mm，为车身增为车身增加加30的下压力；在车速低于的下压力；在车速低于80km/h，尾翼又会自动降低。，尾翼又会自动降低。 应安装后扰流板。应安装后扰流板。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 应安装后扰流板。应安装后扰流板。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 应安装后扰流板。应安装后扰流板。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 应安装后扰流板。应安装后扰流板。汽车理论汽车动力性第二节

33、第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。汽车理论汽车动力性 后面应采用鸭尾式结构。后面应采用鸭尾式结构。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 后面应采用鸭尾式结构。后面应采用鸭尾式结构。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有

34、平滑所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑的盖板盖住底部。的盖板盖住底部。4）车身底部汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力底部比较凌乱底部比较凌乱汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力底部比较凌乱底部比较凌乱汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。5）发动机冷却通风系统汽车理论汽车动力性冷却前制动器冷却前制动器冷却前制动器冷却前制动器冷却发动机和制动器冷却发动机和制动器冷却后制动

35、器和润滑系统冷却后制动器和润滑系统第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性冷却发动机和前制动器冷却发动机和前制动器冷却后制动器冷却后制动器为发动机提供充足的空气为发动机提供充足的空气第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性减小减小CD值要遵循的要点总结如下：值要遵循的要点总结如下：第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力理想的轿车外形理想的轿车外形汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力导流板导

36、流板 6）货车和）货车和半挂车：货车半挂车：货车驾驶室驾驶室上装上装用导流用导流板可改善从驾板可改善从驾驶室到货箱的气流过渡，以驶室到货箱的气流过渡，以减小空气阻力、节省燃油。减小空气阻力、节省燃油。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力一些常见车型的空气阻力系数一些常见车型的空气阻力系数空气阻力系数系数的发展趋势空气阻力系数系数的发展趋势车型车型空气阻力系空气阻力系数数CD 帕萨特帕萨特0.28 奥迪奥迪A40.28 现代现代0.29 奔驰奔驰C级级0.26 奔驰奔驰S级级0.27 保时捷保时捷0.31 陆虎览胜陆虎览胜0.3890isinFG上坡上坡

37、汽车重力沿坡道的分力。汽车重力沿坡道的分力。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力3.坡度阻力Fi汽车理论汽车动力性91路面路面imax高速公路平原微丘区高速公路平原微丘区3%高速公路山岭重丘区高速公路山岭重丘区5%一级汽车专用公路平原微丘区一级汽车专用公路平原微丘区5%一级汽车专用公路平原重丘区一级汽车专用公路平原重丘区6%四级公路四级公路平原微丘区平原微丘区6%四级公路四级公路平原重丘区平原重丘区9%一般道路的坡度均一般道路的坡度均 较小较小。一些常见路面的坡度一些常见路面的坡度第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力92itansinGiGGFtan

38、sini第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力一般道路的一般道路的坡度均坡度均 较小较小。近似：近似：汽车理论汽车动力性93道道 路路 阻阻 力力cos()FGfGiG fifiFFFsincosGGf第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力滚动阻力滚动阻力 和和 坡度阻力之和。坡度阻力之和。一般道路一般道路 较小，较小， 1， i令令f+i= ， 为道路阻力系数为道路阻力系数FGsin 平移平移质量的惯性力质量的惯性力 旋转旋转质量的惯性力偶矩质量的惯性力偶矩第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车加速行驶时，克服其质量汽车加速行驶

39、时，克服其质量加速加速运动时的惯性力。运动时的惯性力。tumFddj旋转质量换算系数旋转质量换算系数4. 加速阻力旋转旋转质量换算质量换算系数系数是考虑车辆在加速行驶时，不是考虑车辆在加速行驶时，不仅整车质量加速平移，飞轮和车轮等旋转质量也仅整车质量加速平移，飞轮和车轮等旋转质量也在加速，所以加速阻力比仅有平移质量在加速，所以加速阻力比仅有平移质量m时要大时要大些，即些，即1。汽车理论汽车动力性第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力挡位不同，挡位不同，值不同值不同2 2f g 0Tw22111I i iImrmr IW 车轮转动惯量；车轮转动惯量；If飞轮转动惯量。飞轮转动

40、惯量。同一汽车，传动比越大，同一汽车，传动比越大， 越大，即，低档的旋转越大，即，低档的旋转质量换算系数大质量换算系数大。汽车理论汽车动力性 总质量越小的车，旋转质量换算系数值越大。总质量越小的车，旋转质量换算系数值越大。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力总质量不同，总质量不同，值不同值不同汽车理论汽车动力性旋转质量换算系数的具体推到旋转质量换算系数的具体推到比较复杂，比较复杂，可作如下理解可作如下理解 当车辆加速时，发动机（曲轴）输出功率不会完全转化当车辆加速时，发动机（曲轴）输出功率不会完全转化为传动系的输入功率，飞轮会消耗一部分用于自身加速，为传动系的输入功率，飞

41、轮会消耗一部分用于自身加速，即，作用于驱动轮的实际驱动力比名义驱动力即，作用于驱动轮的实际驱动力比名义驱动力Ft小。小。 为了使车轮加速旋转，驱动轮和为了使车轮加速旋转，驱动轮和从从动轮都不能再保持力动轮都不能再保持力矩平衡，而需要矩平衡，而需要一一个向前旋转的个向前旋转的合合力矩，为此，地面需力矩，为此，地面需要给车轮要给车轮一一个个“额外额外”的的切切向反力，方向向后。向反力，方向向后。 综合以上两点，加速时，车轮从曲轴获得的推力减小，综合以上两点，加速时，车轮从曲轴获得的推力减小，而需要克服的阻力增大。所以汽车实际获得的加速度变而需要克服的阻力增大。所以汽车实际获得的加速度变小了，即考虑

42、旋转质量时，汽车的加速能力变差了，即小了，即考虑旋转质量时，汽车的加速能力变差了，即越大，汽车加速能力越差。越大，汽车加速能力越差。第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力某些越野车某些越野车I挡加速性不如挡加速性不如II挡，就是因为挡，就是因为I挡挡比比II挡大太多挡大太多汽车理论汽车动力性tfwijFFFFFcos1 tq g 0T2Dadcossin21.15dT i iC AuGfuGmrt tq g0T2Dad21.15dT i iC AuGfuGimrt sintani 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力三、汽车行驶方程式坡度较小注意：式中

43、两种车速符号注意：式中两种车速符号u和和ua的区别的区别汽车理论汽车动力性20gf2w2212121ruiiIruImuE汽车汽车受到受到真实真实外力外力的功率为的功率为PuFFFP)(iwf用功率方程推导用功率方程推导和汽车行驶方程式和汽车行驶方程式汽车以车速汽车以车速u行驶时的动能为行驶时的动能为E发动机功率为发动机功率为PeuriiTTP0gtqetqe传动系摩擦阻力的负功率为传动系摩擦阻力的负功率为PruFPrrFr 传动系摩擦力转换到车轮轮缘的阻力传动系摩擦力转换到车轮轮缘的阻力第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性加速时飞轮和车轮的受力图加速时飞轮和车轮的受力图第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力汽车理论汽车动力性ruiiii0g0ge无级变速时无级变速时tiutui