汽车性能检测

1、汽车动力装置汽车动力装置参数的确定参数的确定汽车设计追求汽车设计追求的是最高性价比的是最高性价比 汽车基本性能汽车基本性能动力性动力性燃油经济性燃油经济性制动性制动性操纵稳定性操纵稳定性平顺性平顺性通过性通过性汽车的性能主要包括汽车的性能主要包括1学习思路评价指标评价指标评价指标的确定评价指标的确定分析影响因素分析影响因素2 汽车在良好路面上直线行驶时汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。外力决定的、所能达到的平均行驶速度。 介绍汽车动力性的评价指标，汽车的驱动力、行驶介绍汽车动力性的评价指标，汽车的驱动力、行驶阻力；动力性的影响因素。

2、阻力；动力性的影响因素。汽车的动力性返回目录返回目录3思考思考 按照对汽车动力性的基本定义按照对汽车动力性的基本定义，如如何评价汽车的动力性？从哪几方面评价何评价汽车的动力性？从哪几方面评价会比较全面？不同车型对动力性的要求会比较全面？不同车型对动力性的要求是否相同？是否相同？第二章汽车的动力性指标返回目录返回目录4 汽车的动力性指标1.最高车速uamax 重型货车重型货车（总质量（总质量14t） 90km/h 中型货车中型货车（总质量（总质量614t） 100km/h 微型和轻型货车微型和轻型货车（总质量（总质量6t） 80 130km/h 城市铰接客车城市铰接客车 60 90km/h 客车

3、客车 125km/h商用车的速度相对较低商用车的速度相对较低，其主要其主要技术参数是载质量或载客量。技术参数是载质量或载客量。5微型（经济型）轿车微型（经济型）轿车（发动排量（发动排量/L1.0 /L1.0 ） 奥拓奥拓 0.8 120km/h 吉利吉利 1.0 120km/h 夏利夏利 1.0 137km/h 奇瑞奇瑞QQ 0.8 130km/h 普及（紧凑）型轿车普及（紧凑）型轿车（1.01.0发动排量发动排量/L /L 1.61.6） 吉利吉利 1.3 155km/h 夏利夏利 1.3 165km/h 羚羊羚羊 1.3 168km/h 西耶那西耶那 1.5 168km/h 赛欧赛欧 1.

4、6 165km/h 波罗波罗 1.4 172km/h 富康富康 1.6 180km/h 捷达捷达 1.6 170km/h 飞度飞度 1.3手动手动 165km/h 飞度飞度 1.3CVT 160km/h 飞度飞度 1.5手动手动 180km/h 飞度飞度 1.5CVT 175km/h从这组数据能获从这组数据能获取什么信息？取什么信息？ 汽车的动力性指标6中高级轿车中高级轿车2.5发动机排量发动机排量/L4.0凯迪拉克赛威凯迪拉克赛威 2.8 201km/h奥迪奥迪A6L 2.8 235km/h宝马宝马530i 250km/h奔驰奔驰E 280 250km/h高级轿车高级轿车红旗红旗CA7460

5、 185km/h奔驰奔驰S600(5.8L) 250km/h宝马宝马760 250km/h宾利雅致宾利雅致(6.8L ) 270km/h迈巴赫迈巴赫(5.5L ) 250km/h劳斯莱斯幻影劳斯莱斯幻影(6.7L ) 240km/h 汽车的动力性指标中级轿车中级轿车（1.6发动机排量发动机排量/L2.5）普桑普桑 1.8 150km/h桑塔纳桑塔纳3000 1.8 185km/h宝来宝来 1.8手动手动 206km/h宝来宝来 1.8T手动手动 221km/h宝马宝马318i 214km/h蒙迪欧蒙迪欧 2.0 205km/h本田雅阁本田雅阁 2.0 197km/h本田雅阁本田雅阁 2.4 2

6、19km/h奥迪奥迪A4 1.8T 220km/h奥迪奥迪A4 2.0 230km/h7 汽车的动力性指标跑车的最高车速跑车的最高车速8 汽车的动力性指标跑车的最高车速跑车的最高车速9 汽车的动力性指标跑车的最高车速跑车的最高车速10思思考考汽车的最高车速这么汽车的最高车速这么高高，在高速公路上可在高速公路上可以得到充分发挥吗？以得到充分发挥吗？中国高速公路中国高速公路允许允许的最高车速的最高车速120km/h德国高速公路不限速德国高速公路不限速 汽车的动力性指标SUV的最高车速的最高车速宝马宝马X5(4.4L) 230km/h陆虎览胜陆虎览胜(4.0L) 210km/h宝马宝马X5(3.0L

7、) 202km/h大众途锐大众途锐(3.0L) 197km/h捍马捍马H2(6.0L) 180km/h帕杰罗速跑帕杰罗速跑(3.0L) 175km/h11对最高车速的总结对最高车速的总结通过以上数据的对比分析通过以上数据的对比分析，能得到一些什么结论？能得到一些什么结论？思思考考发动机发动机排量越大，汽车最高车速越高；排量越大，汽车最高车速越高；配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高；配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高；发动机排量相同的前提下，车身越小，最高车速越高；发动机排量相同的前提下，车身越小，最高车速越高；SUV配备的发动机排量普遍较大，但与配备相同发动机排配备的发

8、动机排量普遍较大，但与配备相同发动机排量的轿车相比，最高车速要低。量的轿车相比，最高车速要低。 汽车的动力性指标12 现今内燃机汽车的最高车速记录为现今内燃机汽车的最高车速记录为660km/h，由塞默，由塞默兄弟在兄弟在1965年年11月创造。月创造。 世界上车速的最高记录是英国飞行员安迪世界上车速的最高记录是英国飞行员安迪格林格林（Andy Green）在美国内华达州西北的盐湖上，于）在美国内华达州西北的盐湖上，于1997年年10月驾驶一辆喷气式发动机驱动的月驾驶一辆喷气式发动机驱动的“冲刺冲刺”号汽车创造的，号汽车创造的，车速第一次超过了声速，达到车速第一次超过了声速，达到1227.73k

9、m/h。 汽车的动力性指标132.加速时间t 飞度飞度1.5L 12.0s 红旗红旗CA7460 10.5s 捍马捍马H2 10.0s 宝马宝马523Li 9.6s 奥迪奥迪A8 7.0s 宝马宝马750 6.6s 奔驰奔驰S600 6.5s宝来宝来1.8 M（手动挡）（手动挡）/A（自动挡）（自动挡） 11.1s/12.7s宝来宝来1.8T M （手动挡）（手动挡）/A（自动挡）（自动挡） 9.0s/10.5s手动挡汽车的加速时间更短手动挡汽车的加速时间更短法拉利法拉利 575M Maranello 4.2s宝时捷宝时捷911 3.9s兰博基尼兰博基尼 Gallardo 4.2s 汽车的动力

10、性指标（1）原地起步加速时间1） 0100km/h的加速时间142）静止到400m或静止到1km的冲刺时间60100km/h （4挡挡/5挡）挡） 10.8s / 13.7s80120km/h （4挡挡/5挡）挡） 10.6 s/ 14.1s思考：从这组数据可得到什么信息？思考：从这组数据可得到什么信息？ 汽车的动力性指标奥迪奥迪A6 1.8T 静止到静止到400m冲刺时间冲刺时间7.9s 静止到静止到1km冲刺时间冲刺时间33.4s在一般的技术参数中往往不给此项数据在一般的技术参数中往往不给此项数据（2）超车加速时间宝马宝马520i 低挡的超车加速能力更强。低挡的超车加速能力更强。15tan

11、hiSsh坡度的概念坡度的概念货车满载货车满载 imax=30越野车越野车 imax=60一些一些SUV车型的最大爬坡度车型的最大爬坡度 汽车的动力性指标3.最大爬坡度imax16 汽车的动力性指标 美国对轿车的爬坡能力有如下规定：美国对轿车的爬坡能力有如下规定： 能以能以104km/h（65mile/h）通过）通过6的坡道；的坡道； 满载时不低于满载时不低于80km/h； 在在6的坡道上，的坡道上，096km/h（60mile/h）的）的 加速时间不应大于加速时间不应大于20s。17 重点计算并分析汽车行驶过程中的驱动重点计算并分析汽车行驶过程中的驱动力和行驶阻力。力和行驶阻力。汽车的驱动力

12、与行驶阻力返回目录返回目录18TtF0Ftrua 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。19TtF0Ftrtq g0TtT i iFrrTFttttq g0TTT i iuaTt驱动力矩；驱动力矩；Ttq 发动机转矩；发动机转矩； 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

13、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。20riiTFT0gtqt能否解释为什么汽车低挡的加速能力好于高挡？能否解释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。 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21jiwfFFFFF滚动阻力滚动阻力Ff 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

14、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22软路面上软路面上硬路面上硬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内部摩擦载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，

15、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Ff 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234a4a10100100ufufff ua高高 f 大大 货车货车 f=0.0076+0.000056ua 影响Ff的因素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 ua24 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力zf25 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

16、质有关。（2）轮胎结构 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力26（3）气压 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 气压越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，气压越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。滚动阻力也越小。27 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（4）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28（1）压力阻力（占（占91）汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。为空气阻力。 作用在汽车外形表

17、面上的法向压力的合力在行驶方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。上的分力。2.空气阻力FW 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力29 取决于车身主体形状。取决于车身主体形状。1）形状阻力 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力30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 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力31门把手门把手 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力32 满足冷却、通风等需要，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。4）诱导阻力 空气升力在水平

18、方向的投影。空气升力在水平方向的投影。 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 由于流经车顶的气流速由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大于车使得车底的空气压力大于车顶，从而空气作用在车身上顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，的垂直方向的压力形成压差，这就是这就是空气升力。33思思考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？ 汽车的驱动力与行驶阻力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

19、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。（2）摩擦阻力（9） 由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力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。在行驶方向的分力。34isinFG汽车重力沿坡道的分力。汽车重力沿坡道的分力。 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Fi35平移质量的惯性力平移质量的惯性力 旋转质量的惯性力偶矩旋转质量的惯性力偶矩 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，克服其质量加速运动时的惯性力。汽车加速行驶时，克服其质量加速运动时的惯性力。tumFddj4.加速阻力36影响汽车动力

20、性的因素影响汽车动力性的因素 (1) 发动机：发动机： 比功率比功率:汽车单位总质量所具有的功率。汽车单位总质量所具有的功率。 汽车的比功率愈大，其最高车速和加速度均高，汽车的比功率愈大，其最高车速和加速度均高，因此动力性愈好。因此动力性愈好。 转矩适应性系数转矩适应性系数:发动机的最大转矩与最大功率时发动机的最大转矩与最大功率时转矩之比，即转矩之比，即Memax/Mp。该比值愈大，汽车动力性愈。该比值愈大，汽车动力性愈好。好。 发动机发动机最大功率时的转速与最大转矩时转速之比最大功率时的转速与最大转矩时转速之比值愈大，汽车偶遇外界阻力时发动机转速降低的允许值愈大，汽车偶遇外界阻力时发动机转速

21、降低的允许值较大，这样飞轮放出的惯性力矩较大，有利于克服值较大，这样飞轮放出的惯性力矩较大，有利于克服外界阻力，稳定汽车的行驶速度。外界阻力，稳定汽车的行驶速度。37 (2) 驱动桥减速器主传动比：驱动桥减速器主传动比： 一辆汽车主减速器主传动比的选择，必须与发动机一辆汽车主减速器主传动比的选择，必须与发动机和整车很好匹配，才能使汽车动力性和燃油经济性取和整车很好匹配，才能使汽车动力性和燃油经济性取得满意的结果。得满意的结果。(3) 变速器：变速器： 变速器挡数增多，会使汽车动力性提高。挡位增加变速器挡数增多，会使汽车动力性提高。挡位增加愈多，汽车的动力性愈好。当增加到无穷多个挡时，愈多，汽车

22、的动力性愈好。当增加到无穷多个挡时，即所谓的无级变速，汽车在任何车速下，发动机都能即所谓的无级变速，汽车在任何车速下，发动机都能在最大功率下工作，后备功率最大，具有理想的、最在最大功率下工作，后备功率最大，具有理想的、最高的动力性。高的动力性。 38变速器变速器挡传动比的大小，决定了汽车最大爬坡度和挡传动比的大小，决定了汽车最大爬坡度和汽车最低稳定车速的大小。汽车最低稳定车速的大小。挡传动比愈大，在附着条挡传动比愈大，在附着条件允许的条件下，汽车的最大爬坡度愈大。件允许的条件下，汽车的最大爬坡度愈大。(4)其他：其他： 汽车汽车装载总质量装载总质量愈多，或牵引愈多，汽车的动力性愈多，或牵引愈多

23、，汽车的动力性愈差。愈差。 汽车流线型愈差，空气阻力系数愈大，汽车动力性汽车流线型愈差，空气阻力系数愈大，汽车动力性就愈差，这对高速汽车表现愈为突出。就愈差，这对高速汽车表现愈为突出。 汽车的维护保养差，如发动机维护不好，动力不足；汽车的维护保养差，如发动机维护不好，动力不足；前束不合标准、轮胎气压不足、轮毂轴承调正不当等等，前束不合标准、轮胎气压不足、轮毂轴承调正不当等等，均会降低汽车的动力性。均会降低汽车的动力性。39第三章汽车的燃油经济性 在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的燃油在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称为汽车的燃油经济性。消耗量经济行驶的能力，称为

24、汽车的燃油经济性。返回目录返回目录40 美国燃油经济性评价指标：美国燃油经济性评价指标：一定运行工况下一定运行工况下一定量一定量燃油行驶的里程，单位为燃油行驶的里程，单位为mile/USgal。 中国及欧洲燃油经济性评价指标：中国及欧洲燃油经济性评价指标：一定运行工况下一定运行工况下百公里燃油消耗量，单位为百公里燃油消耗量，单位为L/100km 。思考：为什么要在思考：为什么要在一定运行工况下一定运行工况下评价汽车的燃油评价汽车的燃油经济性？经济性？燃油经济性的评价燃油经济性的评价指标指标41 汽车燃油经济性的评价指标1.等速工况宝来轿车等速油耗宝来轿车等速油耗1.8L 6.4M/7.0A/9

25、0km/h 8.5M/9.2A/120km/h 1.8T6.1M/7.0A/ 90km/h8.7M/9.2A/120km/h 注：注：M代表手动挡汽车；代表手动挡汽车； A代表自动挡汽车。代表自动挡汽车。42h/120km31h/90km31ECE3131混合以以L/100km计的计的1/3混合油耗为混合油耗为 汽车燃油经济性的评价指标2.循环行驶试验工况1）欧洲经济委员会（ECE）43性公路循环工况燃油经济性城市循环工况燃油经济综合燃油经济性45. 055. 01 汽车燃油经济性的评价指标2）美国环境保护局（EPA）44 汽车燃油经济性的评价指标3）中国相关规定45 汽车燃油经济性的评价指标

26、3）中国相关规定46 汽车的燃油经济性汽车的燃油经济性 本节将从使用和设计两方面分析影响汽车燃本节将从使用和设计两方面分析影响汽车燃油经济性的因素。油经济性的因素。 影响汽车燃油经济性的因素返回目录返回目录47一、使用方面1.车速 低速时低速时FW ，Ff 但负荷率但负荷率 ，b 中等车速经济中等车速经济性相对较好性相对较好 高速时负荷率高速时负荷率 ， b 但但 FW ，Ff ， Qs 影响汽车燃油经济性的因素ePau48 2.挡位选择 使用高挡可节省燃油；使用高挡可节省燃油； 汽车起步加速过程中，汽车起步加速过程中，从经济性角度出发要尽早从经济性角度出发要尽早换入高挡；从动力性角度换入高挡

27、；从动力性角度出发要用足低挡。出发要用足低挡。车速一定时，车速一定时， 一定一定用高挡，后备功率用高挡，后备功率负荷率负荷率b Qs 影响汽车燃油经济性的因素fwT()/PP49b负荷率FsQ 货车以货车以100tkm计算成本，折算到每吨货物的油耗将降低。计算成本，折算到每吨货物的油耗将降低。整车整备质量装载质量质量利用系数 3.带挂车运输1）提高生产率）提高生产率3050；2）降低油耗）降低油耗20% 30%。较大较大带挂车运输时带挂车运输时带挂车运输带挂车运输 影响汽车燃油经济性的因素504.正确地保养与调整 影响汽车燃油经济性的因素51（1）制动器间隙要合适 间隙过小，容易出现间隙过小，

28、容易出现“自刹自刹”现象，损耗发动机功现象，损耗发动机功率，导致制动器发热，消耗燃油；率，导致制动器发热，消耗燃油； 间隙过大，制动反应间隙过大，制动反应“迟钝迟钝”，导致制动距离加长。，导致制动距离加长。（2）轮毂轴承预紧度调整要正常 预紧度过预紧度过低低，轮胎打摆，直线行驶性差；，轮胎打摆，直线行驶性差； 预紧度过预紧度过大大，轴承发热，轴承磨损加快。，轴承发热，轴承磨损加快。 行驶中行驶中紧紧急制动（急刹车）急制动（急刹车）、高速行车中、高速行车中猛打转向猛打转向盘盘都会造成轴承早期磨损。都会造成轴承早期磨损。 影响汽车燃油经济性的因素52（3）轮胎气压要合适 气压过气压过低低，导致车辆

29、操控性导致车辆操控性降低，燃油消耗降低，燃油消耗增大，轮胎磨损增大，轮胎磨损加剧；轮胎气压加剧；轮胎气压过过高高，接地面积，接地面积减小，轮胎中部减小，轮胎中部出现异常磨损。出现异常磨损。 影响汽车燃油经济性的因素53二、汽车结构方面1.缩减轿车总尺寸和减轻质量 影响汽车燃油经济性的因素54 汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车。汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车。 影响汽车燃油经济性的因素55思考思考大型轿车大型轿车 G大，大，Ff、FW、 、 均大；均大；装用大排量发动机，负荷率低，装用大排量发动机，负荷率低，b大；大；致使致使Qs增大增大 Audi A8采用全铝承载

30、式车身，质量减轻采用全铝承载式车身，质量减轻15，百，百公里油耗降低公里油耗降低5%8%。为什么大型轿车油耗较高？为什么大型轿车油耗较高？ 影响汽车燃油经济性的因素iFjF562.发动机 1）提高现有发动机的热效率和机械效率（热损失占化）提高现有发动机的热效率和机械效率（热损失占化学能学能65左右）；左右）； 2）扩大柴油发动机的应用范围；）扩大柴油发动机的应用范围； 3）增压化；）增压化； 4 ）广泛采用电子计算机控制技术。）广泛采用电子计算机控制技术。 影响汽车燃油经济性的因素57 挡位越多，油耗越低；挡位越多，油耗越低； 无级变速最理想。无级变速最理想。3.传动系 目前很多轿车采用的是带

31、液力变矩器的自动换挡变速目前很多轿车采用的是带液力变矩器的自动换挡变速器，挡位一定时可依靠液力变矩器实现无级变速，其效器，挡位一定时可依靠液力变矩器实现无级变速，其效率仍需进一步提高才能做到真正省油。率仍需进一步提高才能做到真正省油。 影响汽车燃油经济性的因素思考思考为什么挡位越多越省油？为什么挡位越多越省油？584.汽车外形与轮胎 影响汽车燃油经济性的因素汽车外形与燃油消耗汽车外形与燃油消耗59滚动阻力与燃油消耗滚动阻力与燃油消耗 影响汽车燃油经济性的因素60不同轮胎与燃油消耗不同轮胎与燃油消耗 影响汽车燃油经济性的因素61 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性汽车行驶时能在短距离

32、内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。和在下长坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。 制动性是汽车制动性是汽车主动安全性主动安全性的重要评价指标。的重要评价指标。第四章汽车的制动性返回目录返回目录62制动性的评价指标包括：制动性的评价指标包括： 制动性的评价指标 返回目录返回目录根据对汽车制动性的定义根据对汽车制动性的定义，如何确定制动性的评价指标？如何确定制动性的评价指标？思考思考 制动效能制动效能制动距离与制动减速度；制动距离与制动减速度； 制动效能恒定性；制动效能恒定性； 制动时的方向稳定性。制动时的方向稳定性。63 主要介绍地面制动力、制动

33、器制动力及其与附着力主要介绍地面制动力、制动器制动力及其与附着力的关系；介绍滑动率的概念。的关系；介绍滑动率的概念。制动时车轮的受力返回目录返回目录64auWpTrTbXFZFbXTFr制动力矩制动力矩T 地面附着力地面附着力bXFF由制动力矩所引起的、地由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。面作用在车轮上的切向力。 制动时车轮的受力一、地面制动力 bXFbXF65rTF二、制动器制动力F在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。与附着力无关与附着力无关F取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦副的摩擦因

34、数及车轮半径，并与踏板力成正比。副的摩擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。 制动时车轮的受力66三、 FXb、F与 的关系FFFXbmaxapFXb=FFF 制动时车轮的受力67wr0wruwr0wruwr0wru0w车轮接近纯滚动车轮接近纯滚动车轮边滚边滑车轮边滚边滑车轮抱死拖滑车轮抱死拖滑 制动时车轮的受力四、硬路面上的附着系数68 从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因滑动而产生的部分越来越多。滑动而产生的部分越来越多。1.滑动率 制动

35、时车轮的受力滑动率：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的滑动率：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。比值。 滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。69wuur0rO（速度瞬心）rwwurr0wruwr0wuurw100%usuwr0ww100%uruw 制动时车轮的受力滑动率滑动率s的计算的计算70wwurr0wruwr0wuurw100%usuwr0ww100%uru 制动时车轮的受力滑动率滑动率s的计算的计算纯滚动时纯滚动时 u= 0，s = 0；纯滑动时纯滑动时 w=0， =u，s =100%；边滚边滑时边滚边滑时

36、0 s 100%。wu71 主要介绍汽车制动距离的计算方法，分析影响主要介绍汽车制动距离的计算方法，分析影响制动效能及其恒定性的因素。制动效能及其恒定性的因素。 汽车的制动效能及其恒定性返回目录返回目录7222beebMFDD25.92uuss 汽车的制动效能及其恒定性ECE R13和和GB7258采用的是充分发出的平均减速度（采用的是充分发出的平均减速度（m/s2） 0.8u0 的车速（的车速（km/h）；）； u0 起始制动车速（起始制动车速（km/h）；）； 0.1u0 的车速（的车速（km/h）；）； u0 到到 车辆经过的距离（车辆经过的距离（m）；）； u0 到到 车辆经过的距离（

37、车辆经过的距离（m）。）。bueuesbubseu一、制动距离及制动减速度73放大放大 汽车的制动效能及其恒定性二、制动距离分析74汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。制动器起作用时间制动器起作用时间驾驶员反应时间驾驶员反应时间持续制动时间持续制动时间放松制动器时间放松制动器时间 汽车的制动效能及其恒定性75 汽车的制动效能及其恒定性 制动效能的恒定性即抗热衰退性能。制动效能的恒定性即抗热衰退性能。 制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降，这种现

38、象称为制动器的热衰退。显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。 山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性能有更高的要求。能有更高的要求。三、制动效能的恒定性76 汽车的制动效能及其恒定性 八达岭高速公路是北京通往大西北的一条重要交通干道。八达岭高速公路是北京通往大西北的一条重要交通干道。1998年该公路建成开通，至年该公路建成开通，至2003年年5月底，已经发生一般性交通事故月底，已经发生一般性交通事故458起，造成起，造成236人受伤、人受伤、94人死亡。特别是在高速路进京方向人死亡。特别是在高速路进京方向5156km路段内就造成路段内就造成50

39、人受伤、人受伤、36人死亡。这段人死亡。这段5km长的道路和道路长的道路和道路右侧葬送了众多生命的深渊，被驾驶员称为右侧葬送了众多生命的深渊，被驾驶员称为“死亡谷死亡谷”。 进京进京56.7 53km路段是事故的生成段，路段是事故的生成段，53 50km路段是事故路段是事故的发生段。虽然这的发生段。虽然这6km路段整体上基本满足了设计要求，但在事故路段整体上基本满足了设计要求，但在事故生成段，却存在严重的设计缺陷。一是第生成段，却存在严重的设计缺陷。一是第3号坡段坡度为号坡段坡度为3.99%，设，设计要求坡长应小于计要求坡长应小于700m，实际坡长却为，实际坡长却为1400m，超过设计坡长的一

40、，超过设计坡长的一倍；二是第四、五、六路段坡度均超过倍；二是第四、五、六路段坡度均超过4%，按照设计要求，连续，按照设计要求，连续下坡的坡段坡度超过下坡的坡段坡度超过4%时，坡长不得超过时，坡长不得超过1500m，而实际坡长为，而实际坡长为1600m，超过设计规范要求。这意味着这段路长距离连续下坡，汽，超过设计规范要求。这意味着这段路长距离连续下坡，汽车制动能力承受不了，最后失灵发生事故。另外，来自外地的超载车制动能力承受不了，最后失灵发生事故。另外，来自外地的超载车辆日益增多也是事故生成的隐性原因。车辆日益增多也是事故生成的隐性原因。 77 汽车的制动效能及其恒定性 2004 年年10月月1

41、4日，一辆载着日，一辆载着20多多t汽油的东风油罐车行汽油的东风油罐车行驶到有驶到有“死亡谷死亡谷”之称的八达岭高速进京方向之称的八达岭高速进京方向51km处，由处，由于制动失灵撞向专为制动失灵而设计的紧急避险区，整个于制动失灵撞向专为制动失灵而设计的紧急避险区，整个驾驶室及罐体前部悬在空中，驾驶室内驾驶室及罐体前部悬在空中，驾驶室内5人半空迅速逃生。人半空迅速逃生。 78 汽车的制动效能及其恒定性通风盘式制动器通风盘式制动器79 汽车的制动效能及其恒定性钻孔通风盘式制动器钻孔通风盘式制动器80 汽车的制动效能及其恒定性法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘8

42、1方向稳定性主要是指不发生方向稳定性主要是指不发生制动跑偏制动跑偏后轴侧滑后轴侧滑前轮失去转向能力前轮失去转向能力制动时汽车的方向稳定性返回目录返回目录82跑偏跑偏侧滑侧滑 制动时汽车的方向稳定性83 或或 1.左右车轮制动力不相等一、汽车的制动跑偏 制动时汽车的方向稳定性lrFFblbrXXFF842.悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调 制动时汽车的方向稳定性85（1）前轮无制动力而后轮有足够的制动力（曲线A）或后轮无制动力而前轮有足够的制动力（曲线B） 制动时汽车的方向稳定性二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失86（2）前、后轮都有足够的制动力，但抱死拖滑的次序和时间间隔不同 制动

43、时汽车的方向稳定性87（3）试验的总结 1）制动过程中，如果只有）制动过程中，如果只有前轮抱死前轮抱死或前轮先抱死拖滑，或前轮先抱死拖滑，汽车基本上沿直线向前行驶，汽车处于稳定状态，但丧失汽车基本上沿直线向前行驶，汽车处于稳定状态，但丧失转向能力；转向能力； 2）若）若后轮后轮比前轮提前一定时间比前轮提前一定时间先抱死拖滑先抱死拖滑，且车速超过，且车速超过某一数值，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑，路某一数值，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑，路面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。 制动时汽车的方向稳定性88第九章汽车的通过性

44、汽车的通过性（越野性）是指它能以足够高的平均汽车的通过性（越野性）是指它能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平车速通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。木丛、水障等）的能力。通过性又分为通过性又分为支承通过性支承通过性和和几何通过性几何通过性。通过性取决于地面的物理和力学性质及汽车的结构通过性取决于地面的物理和力学性质及汽车的结构参数和几何参数。参数和几何参数。返回目录返回目录89汽车通过性评价指标及几何参数 汽车的通过性 本节将主要介绍汽车支承

45、通过性的评价指标本节将主要介绍汽车支承通过性的评价指标和影响通过性的汽车几何参数。和影响通过性的汽车几何参数。返回目录返回目录90一、汽车支承通过性评价指标汽车支承通过性的指标评价：牵引系数、牵引效率及燃汽车支承通过性的指标评价：牵引系数、牵引效率及燃油利用指数。油利用指数。单位车重的挂钩牵引力（净牵引力）。表明汽车在松软单位车重的挂钩牵引力（净牵引力）。表明汽车在松软地面上加速、爬坡及牵引其他车辆的能力。地面上加速、爬坡及牵引其他车辆的能力。汽车的挂钩牵引力；汽车的挂钩牵引力；G汽车重力。汽车重力。 汽车的通过性1.牵引系数牵引系数TCdFd/TCFG91驱动轮输出功率与输入功率之比。反映了

46、车轮功率传递过驱动轮输出功率与输入功率之比。反映了车轮功率传递过程中的能量损失。程中的能量损失。单位燃油消耗所输出的功，单位燃油消耗所输出的功， 。式中，式中，Qt为单位时间内的燃油消耗量。为单位时间内的燃油消耗量。 汽车通过性评价指标及几何参数wrdawd1TsrFuTFTE2.牵引效率（驱动效率）TE 3.燃油利用指数Ef式中，式中， 为汽车行驶速度；为汽车行驶速度；TW为驱动轮输入转矩；为驱动轮输入转矩；为驱为驱动轮角速度；动轮角速度；r为驱动轮动力半径；为驱动轮动力半径； 为滑转率。为滑转率。tadf/QuFE aurs92二、汽车通过性几何参数 间隙失效间隙失效：汽车与：汽车与地面间

47、的间隙不足而地面间的间隙不足而被地面托住，无法通被地面托住，无法通过的情况。过的情况。 顶起失效顶起失效：当车辆中间底部的：当车辆中间底部的零件碰到地面而被顶住的情况。零件碰到地面而被顶住的情况。 触头失效触头失效：当车辆前端触及地：当车辆前端触及地面而不能通过的情况。面而不能通过的情况。 托尾失效托尾失效：当车辆尾部触及地：当车辆尾部触及地面而不能通过的情况。面而不能通过的情况。 与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸，称为与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸，称为汽车通过性汽车通过性几何参数，几何参数，包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直

48、径等。角、最小转弯直径等。 汽车通过性评价指标及几何参数93（1）最小离地间隙h 汽车满载、静止时，支承平面与汽车上的中间区汽车满载、静止时，支承平面与汽车上的中间区域最低点之间的距离。域最低点之间的距离。 它反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。它反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。 汽车通过性评价指标及几何参数94（2）纵向通过角 汽车满载、静止时，分别通过前、后车轮外缘作汽车满载、静止时，分别通过前、后车轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面，两切平面交于车垂直于汽车纵向对称平面的切平面，两切平面交于车体下部较低部位时所夹的最小锐角。体下部较低部位时所夹的最小锐角。 它表示汽车能够无碰

49、撞地通过小丘、拱桥等障碍它表示汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。物的轮廓尺寸。 汽车通过性评价指标及几何参数95（3）接近角1 汽车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线汽车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。与地面间的夹角。 1越大，越不容易发生触头失效。越大，越不容易发生触头失效。 汽车通过性评价指标及几何参数96（4）离去角2 汽车满载、静止时，后端突出点向后轮所引切线与汽车满载、静止时，后端突出点向后轮所引切线与地面间的夹角。地面间的夹角。 2越大，越不容易发生托尾失效。越大，越不容易发生托尾失效。 汽车通过性评价指标及几何参数97（5）最小转弯直径

50、转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆直径。外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆直径。 它表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障它表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。碍物的能力。 汽车通过性评价指标及几何参数mind98（6）转弯通道圆 转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，车体上所有点在支承平面上的投影均位于圆周以外的最大内车体上所有点在支承平面上的投影均位于圆周以外的最大内圆，称为圆

51、，称为转弯通道内圆转弯通道内圆；车体上所有点在支承平面上的投影车体上所有点在支承平面上的投影均位于圆周以内的最小外圆，称为均位于圆周以内的最小外圆，称为转弯通道外圆转弯通道外圆。 汽车通过性评价指标及几何参数99第十章第十章 汽车前照灯检测汽车前照灯检测 汽车前照灯的作用：汽车前照灯的作用： 夜间照明；夜间照明； 可能出现的问题可能出现的问题： （1） 前照灯前照灯发光强度不足发光强度不足，驾驶员对汽车前方情况的辨，驾驶员对汽车前方情况的辨认不清晰；认不清晰； （2）光束照射方向不当，将可能引起对面来车驾驶员）光束照射方向不当，将可能引起对面来车驾驶员眩目眩目。一、前照灯及其特性一、前照灯及其

52、特性 1、 前照灯前照灯 （1）结构组成）结构组成 由灯泡、反射镜和配光镜构成。由灯泡、反射镜和配光镜构成。 反射镜：反射镜： 表面形状为旋转抛物线，当灯丝位于焦点处表面形状为旋转抛物线，当灯丝位于焦点处时，光线经反射镜反射后，可形成平行光束射向远方；时，光线经反射镜反射后，可形成平行光束射向远方； 配光镜：配光镜：车灯前部的透光玻璃，光线通过时，可达到所车灯前部的透光玻璃，光线通过时，可达到所要求的配光性能。要求的配光性能。 （2）前照灯在汽车上的安装数量）前照灯在汽车上的安装数量 一般有一般有二灯制和四灯制二灯制和四灯制。 二灯制二灯制：前照灯均为远近光双光束灯，对称安装在汽车：前照灯均为

53、远近光双光束灯，对称安装在汽车前部两侧；前部两侧； 四灯制四灯制：每侧两只前照灯，装在：每侧两只前照灯，装在外侧外侧的两只是远、近光的两只是远、近光双光束灯，双光束灯， 装在装在内侧内侧的两只是远光单光束灯。的两只是远光单光束灯。 2、 前照灯特性前照灯特性 有有发光强度、光束照射方向和配光特性发光强度、光束照射方向和配光特性等。等。 （1）发光强度发光强度 是光线在给定方向上发光强弱的度量，其单位为坎德拉，是光线在给定方向上发光强弱的度量，其单位为坎德拉，用符号用符号 表示。表示。 根据国际标准单位根据国际标准单位 的规定，若一光源在给定方向上的规定，若一光源在给定方向上发出频率为发出频率为

54、 的单色辐射，且在该方向上的辐的单色辐射，且在该方向上的辐射强度为每球面度射强度为每球面度 W时，则该光源在所给方向上的时，则该光源在所给方向上的发光强度发光强度为为1 。Hz1210540cdcdSI683/1 照度照度 ： 前照灯所发出的光线，照到被照射物体上时，使其受光前照灯所发出的光线，照到被照射物体上时，使其受光面的明亮度发生变化，衡量面的明亮度发生变化，衡量受光面明亮度受光面明亮度的物理量为的物理量为照度照度。 单位为勒克斯，用符号单位为勒克斯，用符号 表示。表示。 式中：式中： 照度（照度（ ）；）； 发光强度（发光强度（ ）；）； 前照灯（光源）距被照物体距离（前照灯（光源）距

55、被照物体距离（ ）。）。 可见：在前照灯发光强度不变的情况下，被照物体离光可见：在前照灯发光强度不变的情况下，被照物体离光源越远，被照明的程度越差，照度越小。源越远，被照明的程度越差，照度越小。IEcdmSLxLxE2/ SIE 前照灯主光束照度随距离的变化曲线（实测）与前照灯主光束照度随距离的变化曲线（实测）与理论理论曲线曲线的的拟合拟合情况：如图情况：如图4-44所示。所示。 距离超过距离超过5m时，时，实测值和理论值基本实测值和理论值基本一致，距离越远，测一致，距离越远，测量值越准确；量值越准确； 距离为距离为3m时，时，约产生约产生15%左右左右的误差。的误差。 （2）照射方向）照射方

56、向 把前照灯光线最亮的地方作为把前照灯光线最亮的地方作为光束中心光束中心，用该中心对水，用该中心对水平、垂直坐标轴的偏离量表示平、垂直坐标轴的偏离量表示光束照射方向光束照射方向。 如如图图4-45。 （3）配光特性）配光特性 是用等照度曲线表示的是用等照度曲线表示的明亮度分布特征明亮度分布特征，配光特性应满配光特性应满足足远光具有良好照明，近光具有足够照明和不眩目的远光具有良好照明，近光具有足够照明和不眩目的要求要求。u 前照灯配光标准：前照灯配光标准： 有有SAE标准和标准和ECE标准两种，标准两种，两种配光方式的远光灯配两种配光方式的远光灯配光特性基本相同，光特性基本相同， 区别区别在于在

57、于近光的照射位置近光的照射位置和和防眩目的方法防眩目的方法。 GB45992004 汽车前照灯配光性能汽车前照灯配光性能所规定的配所规定的配光标准与光标准与ECE标准一致。标准一致。 1）SAE配光方式配光方式 也称美国配光方式，也称美国配光方式，如图如图4-46所示。所示。 远光灯丝位于反远光灯丝位于反射镜焦点处射镜焦点处，所发出光，所发出光线经反射沿光学轴线平线经反射沿光学轴线平行射向远方；行射向远方； 近光灯丝位于焦点之上近光灯丝位于焦点之上，所发出的光线经反射后，大所发出的光线经反射后，大部分向下倾斜，下部较亮而部分向下倾斜，下部较亮而上部较暗，形成的光形分布上部较暗，形成的光形分布是

58、水平方向宽、垂直方向窄；是水平方向宽、垂直方向窄； 近光照射在屏幕上的近光照射在屏幕上的光斑无明显的明暗截止线光斑无明显的明暗截止线； 若等照度曲线左右对称，若等照度曲线左右对称，不偏向一边，上下扩展不太不偏向一边，上下扩展不太宽，就是宽，就是好的配光特性好的配光特性 2）ECE配光方式配光方式 ECE配光方式也称欧洲配光方式，如图配光方式也称欧洲配光方式，如图4-47所示。所示。 远光配光与远光配光与SAE配光方式相配光方式相同同 近光灯丝近光灯丝位于位于反射镜焦点反射镜焦点之前，且在之前，且在灯丝灯丝下设下设一遮光屏一遮光屏，近光光线只落在近光光线只落在反射镜上半部分反射镜上半部分而向下倾

59、斜反射而向下倾斜反射； 照到屏幕上时，可看到照到屏幕上时，可看到具有明显的具有明显的明暗截止线和明暗截止线转角点的光斑；明暗截止线和明暗截止线转角点的光斑；uECE近光配光方式：有两种；近光配光方式：有两种； 一种在配光屏幕上，明暗截止线的一种在配光屏幕上，明暗截止线的水平部分水平部分在在VV线线（即汽车纵向中心平面在屏幕上的投影线）的（即汽车纵向中心平面在屏幕上的投影线）的左半边，右半边左半边，右半边为与前照灯基准中心高度水平线为与前照灯基准中心高度水平线hh成成15斜线向上偏斜；斜线向上偏斜； 一种称为一种称为Z形配光方式，其明暗截止线的形配光方式，其明暗截止线的左半部分左半部分在在hh线

60、下线下250mm处，处，右半部分右半部分则与水平线成则与水平线成45角向上倾斜，角向上倾斜，至与至与hh线重合后成为水平线，明暗截止线在屏幕上呈线重合后成为水平线，明暗截止线在屏幕上呈 Z字字形形。 二、检测项目与标准二、检测项目与标准 1、必、必检项目检项目 发光强度和光束照射方向。发光强度和光束照射方向。 2、GB7258-2004机动车运行安全技术条件机动车运行安全技术条件的要求的要求 （1）基本要求）基本要求 1）在正常使用条件下，机动车前照灯光束照射位置应保持稳定。）在正常使用条件下，机动车前照灯光束照射位置应保持稳定。 2）装有前照灯的机动车应有远、近光变换装置，并且当远光变为近光