汽车理论汽车运用工程学习教案

1、会计学1汽车汽车(qch)理论汽车理论汽车(qch)运用工程运用工程第一页，共289页。第1页/共289页第二页，共289页。第2页/共289页第三页，共289页。第3页/共289页第四页，共289页。第4页/共289页第五页，共289页。第5页/共289页第六页，共289页。第6页/共289页第七页，共289页。第7页/共289页第八页，共289页。2121mmLmL2112mmLmLGFBBZr1GFBBZl2第8页/共289页第九页，共289页。maxcon2Bhg第9页/共289页第十页，共289页。第10页/共289页第十一页，共289页。9549106023nTnTPeee第11页

2、/共289页第十二页，共289页。e%100leeQWeTePQg 1000第12页/共289页第十三页，共289页。epPmkmmevpb31030nSvm第13页/共289页第十四页，共289页。第14页/共289页第十五页，共289页。%100sPPUPsP第15页/共289页第十六页，共289页。第16页/共289页第十七页，共289页。第17页/共289页第十八页，共289页。第18页/共289页第十九页，共289页。第19页/共289页第二十页，共289页。3.3 汽车汽车(qch)的动力性的动力性 汽车汽车(qch)运输是汽车运输是汽车(qch)的最基本的功能的最基本的功能，其运

3、输效率由在各种使用条件下的平均速度来体，其运输效率由在各种使用条件下的平均速度来体现，主要取决于汽车现，主要取决于汽车(qch)的动力性。因此，在汽的动力性。因此，在汽车车(qch)各种使用性能中，动力性是最重要、最基各种使用性能中，动力性是最重要、最基本的性能。本的性能。第20页/共289页第二十一页，共289页。 汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力(wil)决定的所能达到的平均行驶速度，表示汽车以最大可能平均行驶速度运送货物或乘客的能力。 maxaVjtmaxi第21页/共289页第二十二页，共289页。第22页/共289页第二十三页，共289页。第23页/共2

4、89页第二十四页，共289页。在水平道路上等速直线稳定行驶时: 滚动阻力空气阻力；当汽车在坡道上稳定行驶时: 坡度阻力汽车加速行驶时: 加速阻力。汽车(qch)的行驶阻力 第24页/共289页第二十五页，共289页。第25页/共289页第二十六页，共289页。 用弹簧轮模型说明弹性轮胎变形导致(dozh)滚动阻力产生的机理 假设弹簧轮周围分布着一个个小弹簧和减振器。车轮滚动过程中，各个弹簧反复交替经历压缩过程和伸展(shnzhn)过程，在压缩过程和伸展(shnzhn)过程中，需克服减振器阻尼的作用而消耗阻尼功，该克服阻尼做功的过程表现为车轮的滚动阻力。第26页/共289页第二十七页，共289页

5、。 加载变形曲线与卸载变形恢复曲线的差异，导致了轮胎接地面上压力分布的变化(binhu)，进而导致阻碍车轮滚动的阻力偶和阻力的产生。第27页/共289页第二十八页，共289页。1pFfTfTfpTrF1fFraFrTFzztp1zpFFraf1fFFFzpf1第28页/共289页第二十九页，共289页。由此可见，由于弹性迟滞现象产生的滚动(gndng)阻力偶，也使驱动轮受到滚动(gndng)阻力的作用。因此，由驱动力矩产生的驱动力在克服了后，才能转化为作用在驱动车轮上驱动汽车前进的地面切向反作用力。fTftxTTrF2ftftxFFrTrTF2tFfF2xF第29页/共289页第三十页，共28

6、9页。车速和轮胎类型对滚动阻力车速和轮胎类型对滚动阻力(zl)系数的影响系数的影响 气压对滚动气压对滚动(gndng)阻力系数的影响阻力系数的影响 第30页/共289页第三十一页，共289页。路面类型滚动阻力系数良好的沥青或混凝土路面0.0100.018一般沥青或混凝土路面0.0100.018碎石路面0.0200.025良好的卵石路面0.0250.030坑洼的卵石路面0.0300.050干燥压紧土路0.0250.035雨后压紧土路0.0500.150泥泞土路（雨季或解冻期）0.1000.250干砂0.1000.300湿砂0.0600.150结冰路面0.0150.030压紧的雪道0.0300.0

7、50滚动滚动(gndng)阻力系数的数值阻力系数的数值 3.3 汽车汽车(qch)的动力性的动力性 路面不同，轮胎滚动时的变形量及由此所引起的弹性迟滞损失也不同，因而其滚动阻力系数(xsh)不同。汽车在不同路面上以中低速行驶时，其滚动阻力系数(xsh)的数值范围见表。第31页/共289页第三十二页，共289页。)194001(20aVff0faVf000056. 00076. 0 驱动状态下的轮胎，作用有驱动力矩，胎面相对于路面有滑动，增大了能量损失，滚动阻力系数增大。 滚动阻力系数可以用经验公式(gngsh)估算。 轿车轮胎的滚动阻力系数：3.3 汽车汽车(qch)的动力性的动力性第32页/

8、共289页第三十三页，共289页。sin GFiiGtgGFi3.3 汽车汽车(qch)的动力性的动力性第33页/共289页第三十四页，共289页。fGFfcosfGFfGifGfGFFFif)()sincos(if 第34页/共289页第三十五页，共289页。 3空气阻力空气阻力 汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力(fnl)称为空气阻力。称为空气阻力。 （1）空气阻力的计算）空气阻力的计算221rDwVACF空气阻力系数空气阻力系数(xsh) 空气密度空气密度42msN DC迎风面积，迎风面积， ，近似为轮距与汽车高度的乘积，近似

9、为轮距与汽车高度的乘积 A相对速度，相对速度，m/s 2mrVHBA第35页/共289页第三十六页，共289页。力的主要手段。arVV15.212aDwVACF第36页/共289页第三十七页，共289页。 车辆(chling)运动时，由于主体形状所限，被车辆(chling)分开的空气无法在后部平顺合拢和回复原状，在车辆(chling)后部形成涡流区，产生负压，在运动方向上产生了阻力。涡流分离的范围越大，压差阻力也越大。第37页/共289页第三十八页，共289页。第38页/共289页第三十九页，共289页。第39页/共289页第四十页，共289页。dtdVMFjtdtdVrIdtdrIFjr2d

10、tddtdV第40页/共289页第四十一页，共289页。21rMIdtdVMFjdtdVMrMIdtdVrIMFFFrtj 221第41页/共289页第四十二页，共289页。mgocwIiiIiII2220mIcIwIgi0i22202202211111rIiiMrIiMrIMrMImgcw第42页/共289页第四十三页，共289页。第43页/共289页第四十四页，共289页。 汽车(qch)的驱动力 1汽车(qch)驱动力的概念 汽车发动机产生的有效转矩汽车发动机产生的有效转矩Te经汽车传动系传到驱动轮上；经汽车传动系传到驱动轮上；此时，作用于驱动轮上的转矩此时，作用于驱动轮上的转矩Tt产生

11、一个对地面的圆周力产生一个对地面的圆周力F0；地面；地面对驱动轮的反作用力对驱动轮的反作用力Ft（方向与（方向与F0相反）即是驱动汽车行驶的外力相反）即是驱动汽车行驶的外力，称为汽车的驱动力。，称为汽车的驱动力。第44页/共289页第四十五页，共289页。对于普通汽车，驱动轮上的转矩（Nm）的值为tgetiiTT0tTeTeTgi0ittT 2汽车汽车(qch)驱动力的驱动力的计算方法计算方法 式中：式中：Ft-汽车的驱动力，汽车的驱动力，N； Tt-驱动轮的转矩，驱动轮的转矩，Nm； r -车轮半径，车轮半径，m。第45页/共289页第四十六页，共289页。发动机在带有全部附件时测得的特性曲

12、线称为发动机的使用外特性曲线，见虚线。ePeT第46页/共289页第四十七页，共289页。ePwP 传动系功率损失分为传动系功率损失分为(fn wi)机械损失和液力损失两大类。机械机械损失和液力损失两大类。机械损失指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。液力损失指消损失指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。液力损失指消耗于旋转零件搅动润滑油、零件表面与润滑油之间的表面磨擦等耗于旋转零件搅动润滑油、零件表面与润滑油之间的表面磨擦等的功率损失。的功率损失。总成名称传动效率（%）46档变速器95副变速器或分动器958档以上变速器90单级减速主减速器96双级减速主减速器92万向节98传动传动(chu

13、ndng)系各总成的传动系各总成的传动(chundng)效率效率 第47页/共289页第四十八页，共289页。0rsrdr0rsrdrrn第48页/共289页第四十九页，共289页。eTtFenaV4汽车汽车(qch)的驱动力的驱动力图图 驱动力图根据(gnj)发动机外特性曲线中扭矩曲线求得，表明汽车使用各档位时在各车速下所能产生的驱动力的最大值。第49页/共289页第五十页，共289页。 若把汽车速度变化时的惯性力看成与加速度方向相反的外力，则汽车行驶过程(guchng)中，汽车的驱动力与汽车的行驶阻力始终处于平衡状态，描述这种平衡关系的关系式称为汽车行驶方程式。 FFt汽车汽车(qch)的

14、驱动力的驱动力 汽车汽车(qch)的行驶的行驶阻力之和阻力之和 dtdVMVACiGfGFFFFFaDjwift15.212汽车行驶方程式是进行汽车动力性分析的基础。汽车行驶方程式是进行汽车动力性分析的基础。5汽车行驶方程式汽车行驶方程式 第50页/共289页第五十一页，共289页。 驱动力大于滚动阻力、坡度阻力和空气阻力之和后，汽车(qch)才能加速行驶。该条件是汽车(qch)行驶的必要条件，称为汽车(qch)行驶的驱动条件 )(iwftFFFF 汽车(qch)在路面状况良好的水泥或混凝土路面上行驶时，其动力性主要受汽车(qch)的驱动条件的制约。采用增大发动机转矩、加大传动比等措施可以增大

15、汽车(qch)驱动力，使汽车(qch)的驱动条件得以满足。但是这些措施只有在驱动轮与路面不发生滑转现象时才有效。 汽车行驶的条件汽车行驶的条件1汽车行驶的驱动条件汽车行驶的驱动条件)(iwftFFFFdtdVm第51页/共289页第五十二页，共289页。地面地面(dmin)对轮胎的切向反作用力的极限值称为附着力对轮胎的切向反作用力的极限值称为附着力 F附着力与作用于驱动轮上的法向反作用力成正比附着力与作用于驱动轮上的法向反作用力成正比(zhngb)正比正比(zhngb)系数称为附着系数系数称为附着系数 zFF 2汽车行驶的附着条件汽车行驶的附着条件（1）附着力的概念）附着力的概念第52页/共2

16、89页第五十三页，共289页。汽车行驶汽车行驶(xngsh)(xngsh)的第二个条件的第二个条件- -附着条件附着条件 ZtiwfFFFFF)(FFt 汽车行驶(xngsh)的驱动条件与附着条件连系起来，可得到汽车行驶(xngsh)的驱动-附着条件： 地面切向作用力不能大于附着力，否则将发生驱动轮滑转现象，即：地面切向作用力不能大于附着力，否则将发生驱动轮滑转现象，即：（2）附着条件）附着条件 第53页/共289页第五十四页，共289页。1）附着）附着(fzhu)系数系数 汽车汽车(qch)的附着力取决于附着系数和作用于驱动轮上的地面的附着力取决于附着系数和作用于驱动轮上的地面法向反作用力法

17、向反作用力 在良好的混凝土或沥青路面上，路面干燥时为在良好的混凝土或沥青路面上，路面干燥时为0.70.8，路面潮，路面潮湿时为湿时为0.50.6 干燥的碎石路面上为干燥的碎石路面上为0.60.7 土路上，干燥时为土路上，干燥时为0.50.6，潮湿时为，潮湿时为0.20.4附着系数取决于路面的种类和状况、汽车轮胎规格及胎面花纹；附着系数取决于路面的种类和状况、汽车轮胎规格及胎面花纹；行驶车速和车轮运动状况对附着系数也有影响。行驶车速和车轮运动状况对附着系数也有影响。 （3）影响附着力大小的因素）影响附着力大小的因素 第54页/共289页第五十五页，共289页。2）地面）地面(dmin)法向反作用

18、力法向反作用力 若汽车(qch)总重为G，作用于驱动轮上的地面法向反作用力 与汽车(qch)的总体布置、行驶状况及道路的坡度有关。 汽车(qch)加速上坡时，若忽略作用于前后车轮上的滚动阻力偶矩和旋转质量惯性阻力偶矩，将作用于汽车(qch)上的其余各力对前后车轮与道路接触面中心取力矩，可得到作用于前后轴的地面法向反作用力。zF第55页/共289页第五十六页，共289页。wwggzwwggzFLhdtdVMLhaGLhaGLLFFLhdtdVMLhaGLhaGLLFsincossincos1221汽车质心汽车质心(zh xn)高度高度 gh风压中心风压中心(zhngxn)高高 wh作用作用(zu

19、yng)在前、后车轮上的地面切向反作用在前、后车轮上的地面切向反作用(zuyng)力力汽车重力汽车重力G 道路坡度角道路坡度角作用在前、后车轮上的法向反作用力作用在前、后车轮上的法向反作用力a1zF2zF1xF2xF汽车轴距汽车轴距L 汽车质心到前、后轴的距离汽车质心到前、后轴的距离 - L1、L2 作用于前后轴的地面法向反作用力作用于前后轴的地面法向反作用力 和和 ：3.3 汽车的动力性汽车的动力性1zF2zF第56页/共289页第五十七页，共289页。wwzwwzFLhGLLFFLhGLLF1221GLLFGLLFzz1221汽车汽车(qch)在水平道路上均速行驶时在水平道路上均速行驶时而

20、汽车在水平道路而汽车在水平道路(dol)上静止时上静止时3.3 汽车汽车(qch)的动力性的动力性第57页/共289页第五十八页，共289页。（4）汽车）汽车(qch)的附着力的附着力 对前轴或后轴驱动的汽车对前轴或后轴驱动的汽车(qch)而言，其附着力分别为而言，其附着力分别为111zFF222zFF对于全轮驱动汽车而言，若前、后车轮的附着系数相等对于全轮驱动汽车而言，若前、后车轮的附着系数相等)(21zzFFF只有汽车前、后驱动力的分配比值刚好等于其前、后轮法向反作用只有汽车前、后驱动力的分配比值刚好等于其前、后轮法向反作用力的分配比值时，全轮驱动汽车才能真正利用此附着力力的分配比值时，全

21、轮驱动汽车才能真正利用此附着力 第58页/共289页第五十九页，共289页。 1. 驱动力驱动力-行驶阻力平衡图、动力特性行驶阻力平衡图、动力特性(txng)图和功率平衡图图和功率平衡图（1）驱动力）驱动力-行驶行驶(xngsh)阻力平衡图阻力平衡图 把把滚动阻力、空气阻力滚动阻力、空气阻力以同样坐标和比例尺画以同样坐标和比例尺画在在汽车驱动力图汽车驱动力图上，得到驱动力上，得到驱动力-行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图。 汽车在汽车在水平路面上匀速行驶水平路面上匀速行驶时，汽车受到的行时，汽车受到的行驶阻力包括：滚动阻力、空气阻力。驱动力应驶阻力包括：滚动阻力、空气阻力。驱动力应与该两阻力之和相等

22、。与该两阻力之和相等。15.212aDwftVACfGFFF汽车动力性分析汽车动力性分析 第59页/共289页第六十页，共289页。GFFDwtdtdVgifGFFDwt第60页/共289页第六十一页，共289页。)15.21(36001)(12dtdVMVACiGfGVPPPPPPaDatjwifttre)15.21(36001)(12aDatwfteVACfGVPPP第61页/共289页第六十二页，共289页。行驶车速的关系曲线上，即为功率平衡图。第62页/共289页第六十三页，共289页。 利用以上介绍的驱动力-行驶阻力平衡(pnghng)图、动力特性图或功率平衡(pnghng)图，确定

23、汽车的动力性指标即最高车速、加速时间和最大爬坡度的数值，并据此评价汽车的动力性。 2. 汽车动力性分析汽车动力性分析(fnx)的方法的方法 第63页/共289页第六十四页，共289页。jftFFF第64页/共289页第六十五页，共289页。fD第65页/共289页第六十六页，共289页。(gngl )曲线的交点所对应的车速，即为汽车在给定道路阻力条件下行驶时所能达到的最高车速。第66页/共289页第六十七页，共289页。)(wftFFF)(1wftFFFMdtdV第67页/共289页第六十八页，共289页。由于有的越野汽车档的值很大，使用档时，其旋转质量产生的惯性力矩过大，反而使档的加速度小于

24、档的加速度。第68页/共289页第六十九页，共289页。dVFFFMdVdtdVdtwft)(12121)(1VVwftVVjdVFFFMdVdtdVt1V1V2V2V第69页/共289页第七十页，共289页。dtdVgfDgfDdtdVfD fD aV第70页/共289页第七十一页，共289页。)(1wftePPP)(13600wftetajPPPdtdVMVP)(13600wfteatPPPMVdtdV 根据汽车的功率平衡图得到各档后备(hubi)功率随车速的关系曲线。然后得汽车的加速度曲线。第71页/共289页第七十二页，共289页。)(wftFFFjF)(wftiPPFtgGF)(si

25、nwftiFFFGFGFFFwft)(arcsin第72页/共289页第七十三页，共289页。其的最大值即是最大坡度角。爬坡能力一般用坡度值表示：由坡度角随车速的关系曲线(qxin)，可得到以各个档位行驶时所通过的坡度随车速的关系曲线(qxin)，aVmaxtgai 第73页/共289页第七十四页，共289页。式中： -直接档最大驱动力。GFFFiwft)(max0max0max0tF第74页/共289页第七十五页，共289页。fDimaxmaxmax1sincosaafD222max1max1max11arcsinffDfDamaxmaxtgaifD jF第75页/共289页第七十六页，共2

26、89页。因此：利用汽车(qch)后备功率曲线，可求得汽车(qch)各档的爬坡度。以档所能通过的坡度最大值，即为最大爬坡度。)(1wftePPP)(13600wftetaiPPPiGVP)(13600wfteatPPPGVijP第76页/共289页第七十七页，共289页。 影响汽车动力性的驱动(q dn)系统参数 1发动机功率发动机功率 第77页/共289页第七十八页，共289页。 若给出了最高车速，发动机功率应等于汽车(qch)以最高车速行驶时行驶阻力功率之和，即)15.21(360012maxmaxaDateVACfGVP 发动机最大功率 （kW）与汽车总质量M（kg）之比，即单位汽车总质量

27、具有的发动机功率称为汽车比功率 ，常用单位为kW/t，计算(j sun)式为： 比功率的大小对汽车的动力性和燃油经济性有很大影响，是选择发动机功率的重要依据之一。maxmax14.766 . 31000atDatepVMACVgfMPbePpb3.3 汽车汽车(qch)的动力性的动力性第78页/共289页第七十九页，共289页。0i)(maxVn)(maxePn第79页/共289页第八十页，共289页。)(maxVn)(maxePn)(maxVn)(maxePnmaxaVmaxaV 采用低速设计时， 低于 。优点是：汽车以 行驶时，发动机转速较低；同时，发动机负荷率较高，油耗下降。缺点是达不到

28、理论最高车速，同时后备(hubi)功率小。)(maxVn)(maxePnmaxaV第80页/共289页第八十一页，共289页。传动系的最小速比按低速设计，以提高发动机的负荷(fh)率，降低发动机的有效比油耗。所谓超速档只是指变速器速比小于1，输入轴转速高于输出轴转速而言。汽车采用超速档行驶时所能达到的最高车速并非一定高于采用直接档时的汽车车速。第81页/共289页第八十二页，共289页。3传动传动(chundng)系最大传动系最大传动(chundng)比比 对于普通汽车，传动(chundng)系最大传动(chundng)比一般是变速器挡传动(chundng)比与主减速器传动(chundng)比

29、之积。汽车的最大传动(chundng)比应根据汽车的最大爬坡度、汽车最低稳定车速及附着条件三个方面确定。 第82页/共289页第八十三页，共289页。aGafGriiTFtgetsincos01maxmaxtegiTraafGi0maxmaxmax1)sincos(1gi （2）最低稳定车速 在松软地面上行驶时，为避免土壤受冲击剪切破坏后减小地面附着力，其汽车能在极低车速下稳定行驶，传动系的最大传动比应与所要求(yoqi)得最低稳定车速相适应。最大传动比应满足：minminmax377.0atVrni第83页/共289页第八十四页，共289页。ztgetFriiTF01maxmaxmaxcos

30、aGFzLahaLGFgz1)sincos(maxmax21LahaLGFgz1)sincos(maxmax12zF第84页/共289页第八十五页，共289页。第85页/共289页第八十六页，共289页。第86页/共289页第八十七页，共289页。442321qiqiqii0377.0iirnVga第87页/共289页第八十八页，共289页。021012377. 0377. 0iirniirngg2112ggiinn3212ggiinn1n2n2n1n2n1n第88页/共289页第八十九页，共289页。qiiiigggg32211212nnnn22nn1n2n第89页/共289页第九十页，共2

31、89页。0043qqii1032qqii2021qqii0q第90页/共289页第九十一页，共289页。6轮胎轮胎(lnti)尺寸与型尺寸与型式式 第91页/共289页第九十二页，共289页。汽车汽车(qch)动力性试验动力性试验1汽车汽车(qch)动力性道路试验动力性道路试验第92页/共289页第九十三页，共289页。第93页/共289页第九十四页，共289页。maxaV第94页/共289页第九十五页，共289页。第95页/共289页第九十六页，共289页。01maxmaxsinsinkkiMiMaamaxmaxtgaiaa0M1kiki第96页/共289页第九十七页，共289页。(gndn

32、g)阻力（低速行驶时取空气阻力为零）：dtdVMFFwf第97页/共289页第九十八页，共289页。LFTdFdFxF第98页/共289页第九十九页，共289页。fxTRFTddddttrLFRrFrTF)(dFfdxtTrFT第99页/共289页第一百页，共289页。TTTTt)(21第100页/共289页第一百零一页，共289页。)(1ddddfrRrWrTRTF第101页/共289页第一百零二页，共289页。mmmmaaaaelvlvRavmvalmlamamammallvvamam第102页/共289页第一百零三页，共289页。第103页/共289页第一百零四页，共289页。第104页

33、/共289页第一百零五页，共289页。（L/100km):行驶100km所消耗燃油的升数；百吨公里（千人公里）燃油消耗量（L/100或L/1000）：完成100（1000）运输工作量所消耗燃油的升数。用消耗某一单位量燃油所能行驶的里程作为评价指标(zhbio)。如：MPG或mile/usgal。第105页/共289页第一百零六页，共289页。此绘出等速百公里燃油消耗曲线，此绘出等速百公里燃油消耗曲线，可用于评价汽车可用于评价汽车(qch)的燃油经济性。的燃油经济性。第106页/共289页第一百零七页，共289页。第107页/共289页第一百零八页，共289页。工况行程 m时间 s累计行程 m车

34、速 km/h加速度 m/s2112511.312540217514.030040500.2325018.055050425016.380050600.17525015.0105060630021.6135060400.26第108页/共289页第一百零九页，共289页。第109页/共289页第一百一十页，共289页。第110页/共289页第一百一十一页，共289页。验2部构成。第111页/共289页第一百一十二页，共289页。第112页/共289页第一百一十三页，共289页。在汽车设计与开发工作中，常需要在样车制成前，根据发动机在汽车设计与开发工作中，常需要在样车制成前，根据发动机台架试验得到

35、的特性台架试验得到的特性(txng)曲线和汽车的功率平衡图，估算汽曲线和汽车的功率平衡图，估算汽车的燃油经济性。车的燃油经济性。发动机每小时发动机每小时(xiosh)燃料消耗燃料消耗量量 1000eeTgPQ-发动机有效功率发动机有效功率，kW -发动机有效油耗率，发动机有效油耗率，g/ kWh ePeg汽车燃油消耗方程式汽车燃油消耗方程式 第113页/共289页第一百一十四页，共289页。（kg/h）与汽车）与汽车(qch)百公里耗油量百公里耗油量 （L/100km）的关系为：）的关系为：TQQ3.4 汽车汽车(qch)的燃油经济性的燃油经济性aTVQQ100式中：式中： -燃油密度，燃油密

36、度，kg/L； -汽车汽车(qch)行驶速度，行驶速度，km/h。aVaeeVgPQ10 根据以上二式得：根据以上二式得：第114页/共289页第一百一十五页，共289页。)(1jwiftePPPPP36003600aaffVfGVFP36003600aaiiViGVFPif 3600aifVGPPP3600115.2136003aDawwVACVFPdtdVgVGVFPaajj360036003.4 汽车汽车(qch)的燃油经济性的燃油经济性第115页/共289页第一百一十六页，共289页。eP3.4 汽车汽车(qch)的燃油经济性的燃油经济性 燃油消耗量与发动机的有效油耗率、汽车结构参数、

37、汽车行驶的道路条件(tiojin)、汽车运动状况等影响因素有关第116页/共289页第一百一十七页，共289页。Q指汽车在一定的载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶指汽车在一定的载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100 100 kmkm的燃油消耗量，是汽车燃油经济性的常用评价的燃油消耗量，是汽车燃油经济性的常用评价(pngji)(pngji)指标指标 发动机负荷特性、汽车的功率平衡图和汽车燃油消耗发动机负荷特性、汽车的功率平衡图和汽车燃油消耗(xioho)(xioho)方程式是求解汽车方程式是求解汽车等速百公里燃油消耗等速百公里燃油消耗(xioho)(xioho)量的依据量的依据 等

38、速行驶时，加速阻力功率等速行驶时，加速阻力功率 为零，燃油消耗量为零，燃油消耗量 （L/100km）为。）为。15.21360002aDteVACGgQjPQ1. 等速百公里燃油消耗量的计算等速百公里燃油消耗量的计算汽车燃油经济性的计算方法汽车燃油经济性的计算方法 第117页/共289页第一百一十八页，共289页。第118页/共289页第一百一十九页，共289页。sPPUPsP第119页/共289页第一百二十页，共289页。 依次求出每隔l0km/h速度间隔的若干个车速下的等速百公里燃油消耗，在 - 坐标系中得到若干个点，连接(linji)各点绘出该车在给定条件下的等速百公里燃油消耗量曲线。a

39、VQ第120页/共289页第一百二十一页，共289页。则可据此评价道路条件变化或汽车某结构则可据此评价道路条件变化或汽车某结构(jigu)参数（如档位）的参数（如档位）的变化对汽车燃油经济性的影响变化对汽车燃油经济性的影响求出不同道路阻力求出不同道路阻力(zl)系数下的等速百公里燃油消耗量曲线或不同档位下的系数下的等速百公里燃油消耗量曲线或不同档位下的等速百公里燃油消耗量曲线等速百公里燃油消耗量曲线不同道路阻力等速百公里油耗曲线不同道路阻力等速百公里油耗曲线 不同档位的等速百公里油耗曲线不同档位的等速百公里油耗曲线 第121页/共289页第一百二十二页，共289页。2循环循环(xnhun)工况

40、百公里燃油消耗量工况百公里燃油消耗量计算计算第122页/共289页第一百二十三页，共289页。1Q2Q1L2L1LQ2LQ111LQQL222LQQL第123页/共289页第一百二十四页，共289页。（2）加速）加速(ji s)行驶工况燃油消行驶工况燃油消耗量耗量 15.213600015.21360001022aDteaDteaeeVACGgdtdVgGVACGgVgPQ1）等加速）等加速(ji s)行驶工况燃油消耗行驶工况燃油消耗量：量： ，称为当量道路阻力系数。，称为当量道路阻力系数。 以等加速度在道路阻力系数以等加速度在道路阻力系数 的道路上行驶时的燃油经济性，可的道路上行驶时的燃油经

41、济性，可以用在道路阻力系数以用在道路阻力系数 的道路上稳定行驶的燃油经济性表示。的道路上稳定行驶的燃油经济性表示。dtdVg第124页/共289页第一百二十五页，共289页。算结果的近似程度越好。算结果的近似程度越好。aV21t32ttdtdVVta6.3第125页/共289页第一百二十六页，共289页。整个等加速过程所消耗的燃油量（L）为：15.21360002jaiDtjeijiVACGgQ100360015.21360002tVVACGgQjaijaiDtjeijisQaiVjitjiQjiQ第126页/共289页第一百二十七页，共289页。21jitaiVajVjijidtVd2m/s

42、第127页/共289页第一百二十八页，共289页。jijijidtVdgaiVajVjitjiQjiQ第128页/共289页第一百二十九页，共289页。循环百公里燃油消耗量循环百公里燃油消耗量（L/100km）为：）为：式中：式中： -所有所有(suyu)过程的绝过程的绝对油耗量（对油耗量（L）；）； S -整个循环的行驶距离整个循环的行驶距离（km）。）。sttQsQdtQsQwQ第129页/共289页第一百三十页，共289页。 发动机的热效率直接(zhji)影响有效燃油消耗率，影响汽车的燃油消耗量。 凡是对发动机的燃烧过程和热功转换效率有影响的因素，都对汽车的燃油经济性有重要影响。这些因素

43、包括：发动机的种类、设计与制造水平、负荷率的大小及使用方法等。影响汽车燃油经济性的结构影响汽车燃油经济性的结构(jigu)因素因素 1发动机结构发动机结构(jigu)因素因素 第130页/共289页第一百三十一页，共289页。 （1）发动机种类）发动机种类(zhngli) 与汽油机相比，柴油机的热效率高、有效燃油消耗率较低。特别是在部分负荷与汽油机相比，柴油机的热效率高、有效燃油消耗率较低。特别是在部分负荷时，柴油机的有效燃油消耗率比汽油机低得多。时，柴油机的有效燃油消耗率比汽油机低得多。 （2）发动机的压缩比）发动机的压缩比 热效率与压缩比的关系为：热效率与压缩比的关系为： K-绝热指数。绝

44、热指数。 压缩比增大，热效率提高，动力性提高，燃油消耗率降低。汽油机压缩压缩比增大，热效率提高，动力性提高，燃油消耗率降低。汽油机压缩比的提高主要受爆震的限制。比的提高主要受爆震的限制。 改进燃烧室和进气系统，提高发动机结构的爆震极限；使用爆震传感器改进燃烧室和进气系统，提高发动机结构的爆震极限；使用爆震传感器，自动延迟，自动延迟(ynch)点火提前角；采用掺水燃烧抗爆技术；开发高辛烷值汽点火提前角；采用掺水燃烧抗爆技术；开发高辛烷值汽油等都是提高压缩比的措施。油等都是提高压缩比的措施。3.4 汽车汽车(qch)的燃油经济性的燃油经济性第131页/共289页第一百三十二页，共289页。第132

45、页/共289页第一百三十三页，共289页。第133页/共289页第一百三十四页，共289页。第134页/共289页第一百三十五页，共289页。2底盘结构底盘结构(jigu)因素因素 第135页/共289页第一百三十六页，共289页。第136页/共289页第一百三十七页，共289页。 3.车身的影响 车身形状和尺寸影响空气阻力。 减小空气阻力系数的措施有： 选择合理的车身外形。 对所有暴露部进行空气动力学优选。 在车身上加装导流装置。载货汽车常用导流装置有以下几种： 凸缘型空气阻力减少装置。 空气动力学屏板A，装在驾驶室顶上。 间隙密封罩B,装在驾驶室和车箱之间。 此外，在车身下部装防护罩C及在

46、车厢(chxing)后面装后导流罩D等。第137页/共289页第一百三十八页，共289页。第138页/共289页第一百三十九页，共289页。汽车燃油经济性试验汽车燃油经济性试验 1道路道路(dol)试验方法试验方法 第139页/共289页第一百四十页，共289页。1M2M第140页/共289页第一百四十一页，共289页。QaV6 . 3tDVDqQ100D测量路段长度，测量路段长度，m； t通过通过(tnggu)测量路段时间，测量路段时间，s。 q通过通过(tnggu)测量路段的油耗量，测量路段的油耗量，mL。第141页/共289页第一百四十二页，共289页。第142页/共289页第一百四十三

47、页，共289页。第143页/共289页第一百四十四页，共289页。2室内台架循环室内台架循环(xnhun)试试验验第144页/共289页第一百四十五页，共289页。第145页/共289页第一百四十六页，共289页。热衰退现象和水衰退现象的能力(nngl)。制动时汽车的方向稳定性：制动时汽车按给定路径行驶的能力(nngl)。第146页/共289页第一百四十七页，共289页。 地面制动力(dngl)不仅取决于制动器制动力(dngl)，而且取决于地面附着力。 1制动器制动力(dngl) 在轮胎周缘沿切线方向克服车轮制动器摩擦力矩 所需的力称为制动器制动力(dngl)（N）。 取决于制动器结构、型式与

48、尺寸大小、制动器摩擦副摩擦系数和车轮半径r。 数值与制动踏板力成正比。 对于结构、尺寸一定的制动器而言，取决于制动踏板力与摩擦副的表面状况。rTFT制动制动(zh dn)时车轮受力时车轮受力 第147页/共289页第一百四十八页，共289页。bFFbFbFFF第148页/共289页第一百四十九页，共289页。bFTF 制动踏板力增大至 时，地面制动力增大到等于附着力，车轮抱死拖滑。此时，制动力受轮胎与路面附着条件(tiojin)的限制，达到其最大值。此后，随着制动踏板力继续增大（ ），制动器制动力线性上升，但地面制动力达到极限值后却保持在该极限值而不再增大。PPFFPPFF bF第149页/共

49、289页第一百五十页，共289页。maxbF第150页/共289页第一百五十一页，共289页。 rV0r第151页/共289页第一百五十二页，共289页。pslb第152页/共289页第一百五十三页，共289页。第153页/共289页第一百五十四页，共289页。路面峰值附着系数滑动附着系数沥青或混凝土（干）0.80.90.75沥青（湿）0.50.70.450.6混凝土（湿）0.80.7砾 石0.60.55土路（干）0.680.65土路（湿）0.550.40.5雪（压实）0.20.15冰0.10.07第154页/共289页第一百五十五页，共289页。子午线轮胎附着系数大。不同花纹(huwn)的轮

50、胎，附着系数也不同；轮胎磨损后，随着花纹(huwn)深度减小，附着系数降低。车速提高后，附着系数下降。第155页/共289页第一百五十六页，共289页。驾驶员反应时间驾驶员反应时间 制动器起作用制动器起作用(zuyng)(zuyng)时间时间 持续制动持续制动(zh dn)(zh dn)时间时间 制动释放时间制动释放时间 1t2t3t4t 汽车的制动效能汽车的制动效能 1汽车的制动过程汽车的制动过程第156页/共289页第一百五十七页，共289页。maxbFgMFb max2. 汽车的制动汽车的制动(zh dn)效能效能第157页/共289页第一百五十八页，共289页。gVVttSaa92.2

51、526 . 3120022第158页/共289页第一百五十九页，共289页。第159页/共289页第一百六十页，共289页。第160页/共289页第一百六十一页，共289页。第161页/共289页第一百六十二页，共289页。第162页/共289页第一百六十三页，共289页。第163页/共289页第一百六十四页，共289页。第164页/共289页第一百六十五页，共289页。第165页/共289页第一百六十六页，共289页。第166页/共289页第一百六十七页，共289页。第167页/共289页第一百六十八页，共289页。第168页/共289页第一百六十九页，共289页。第169页/共289页第一

52、百七十页，共289页。dtdVgZ1)(21ZhLLGFgz)(12ZhLLGFgzGFbZ)(21gzhLLGF)(12gzhLLGF第170页/共289页第一百七十一页，共289页。122211zbzbFFFF2121zzbbFFFF11bFF 22bFF第171页/共289页第一百七十二页，共289页。GZFF21ZGFGF21Z1212222421FhLGFGLhLhGFggg第172页/共289页第一百七十三页，共289页。1F2F1F2F第173页/共289页第一百七十四页，共289页。21FFF第174页/共289页第一百七十五页，共289页。情况则反之。0000第175页/共2

53、89页第一百七十六页，共289页。gghLhL01021L0第176页/共289页第一百七十七页，共289页。汽车制动汽车制动(zh dn)性试性试验验 第177页/共289页第一百七十八页，共289页。maxaV第178页/共289页第一百七十九页，共289页。第179页/共289页第一百八十页，共289页。式中： 衰退率，%； 第i次踏板力，N； 基准踏板力，N； 第i次管路压力，kPa； 基准管路压力，kPa。%10000pppiFFF%10000pppipiF0pFip0p第180页/共289页第一百八十一页，共289页。2s/m2s/m2s/m2s /m第181页/共289页第一百八

54、十二页，共289页。最后1次制动初温应降至120以下(yxi)进行，记录制动踏板力或管路压力、制动减速度、制动器初始温度。2s/m2s/m第182页/共289页第一百八十三页，共289页。40.4 ，相应车速为72 km/h。保持转向盘转角不变，关节气门，迅速踩制动踏板，离合器可以分离也可以不分离，使汽车以不同(b tn)的等减速度制动。记录制动减速度、汽车横摆角速度、航向角的变动量、制动时侧向路径偏离量等参数。转弯制动试验也常在湿路面上进行，也可在汽车两侧车轮驶过的路面具有不同(b tn)附着系数的情况下进行。2s /m2s /m第183页/共289页第一百八十四页，共289页。第184页/

55、共289页第一百八十五页，共289页。第185页/共289页第一百八十六页，共289页。第186页/共289页第一百八十七页，共289页。第187页/共289页第一百八十八页，共289页。YFYFa a）没有侧向滑移; b）有侧向滑移 有侧向力作用时刚性(n xn)车轮的滚动第188页/共289页第一百八十九页，共289页。YFaaaacccc hcca第189页/共289页第一百九十页，共289页。轮胎(lnti)的侧偏现象 a）静止；b）滚动第190页/共289页第一百九十一页，共289页。YFkYFa第191页/共289页第一百九十二页，共289页。第192页/共289页第一百九十三页，

56、共289页。第193页/共289页第一百九十四页，共289页。第194页/共289页第一百九十五页，共289页。LdRctg21LdRctg22LBLdctgctg2112第195页/共289页第一百九十六页，共289页。LtgLR0LVRV0)(21210R0第196页/共289页第一百九十七页，共289页。2a1a1V2V2a1a第197页/共289页第一百九十八页，共289页。12aaLR)(12aaLV装用弹性轮胎装用弹性轮胎(lnti)汽车的转向汽车的转向第198页/共289页第一百九十九页，共289页。1a1a1a2a2a2aRRR0R0R0R000第199页/共289页第二百页，

57、共289页。RVMFj21L2LLgh1k2k汽车汽车(qch)稳态转向特性分稳态转向特性分析析 第200页/共289页第二百零一页，共289页。jFRVMRVMLLFLLFjY212221RVMRVMLLFLLFjY222112RLkVMLRkVMkFaRLkVMLRkVMkFaYY2211222221221211111YF2YF第201页/共289页第二百零二页，共289页。112221222112LkLkkkLVMLkMkMVLR112221222112LkLkkkLVMLVkMkMVLV第202页/共289页第二百零三页，共289页。11kM11kM11kM22kM22kM22kM11

58、Lk 11Lk 11Lk 22Lk 22Lk 22Lk LRR0LV00R0R00第203页/共289页第二百零四页，共289页。rrrr221121211222rLkLkkkLVMLVkMkMVLVLVLVLV第204页/共289页第二百零五页，共289页。21VKLVr22ms21122kLkLLMKrrrLVLVLV第205页/共289页第二百零六页，共289页。RLyF3.6 汽车汽车(qch)的操纵稳定性的操纵稳定性第206页/共289页第二百零七页，共289页。RyFyF3.6 汽车汽车(qch)的操纵稳定性的操纵稳定性第207页/共289页第二百零八页，共289页。012VKLV

59、dVddVdrKKVch1KrrrchV3.6 汽车汽车(qch)的操纵稳定性的操纵稳定性第208页/共289页第二百零九页，共289页。剧侧偏。R3.6 汽车汽车(qch)的操纵稳定性的操纵稳定性第209页/共289页第二百一十页，共289页。KrrcrVcrV11222121kLkLMkkLKVcrKcrVcrVrKcrVVcrV0R0R3.6 汽车汽车(qch)的操纵稳定性的操纵稳定性第210页/共289页第二百一十一页，共289页。22Lk 11Lk第211页/共289页第二百一十二页，共289页。转向轮绕主销的振动与稳定转向轮绕主销的振动与稳定(wndng)效应效应 第212页/共2

60、89页第二百一十三页，共289页。第213页/共289页第二百一十四页，共289页。(bidng)的力矩。第214页/共289页第二百一十五页，共289页。1m2m1m2m车轮车轮(ch ln)平衡示意图平衡示意图 a）车轮）车轮(ch ln)静平衡但动不平衡；静平衡但动不平衡；b）车轮）车轮(ch ln)动平衡动平衡第215页/共289页第二百一十六页，共289页。第216页/共289页第二百一十七页，共289页。转向系与前悬架运动不协调转向系与前悬架运动不协调(xitio)引起的转向轮摆振引起的转向轮摆振3.6 汽车汽车(qch)的操纵稳定性的操纵稳定性第217页/共289页第二百一十八页