汽车理论(清华大学 余志生 第5版)第一部分课件

教学课件

第5版

机械工业出版社汽车理论汽车动力装置参数的确定汽车设计追求的是最高性价比汽车理论主要研究汽车的各项性能。汽车理论研究的主要内容动力性燃油经济性制动性操纵稳定性平顺性通过性汽车的性能主要包括学习思路评价指标评价指标的确定分析影响因素新浪汽车太平洋汽车搜狐汽车慧聪汽车中国汽车网263汽车相关网站推荐学习过程中要注重理论联系实际相关书籍推荐（美）ThomasD.Gillespie著.车辆动力学基础.赵六奇，金达锋，译.清华大学出版社吴光强主编.汽车理论.人民交通出版社傅立敏著.汽车空气动力学.机械工业出版社（英）JulianHappian-Smith主编.现代汽车设计概论.张金柱译.化学工业出版社喻凡，林逸编著.汽车系统动力学.机械工业出版社汽车知识汽车之友汽车测试汽车与你汽车族中国汽车画报汽车使用与维修汽车测试报告汽车与运动相关期刊杂志推荐汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。本章将介绍汽车动力性的评价指标，汽车的驱动力、行驶阻力、动力因数、附着力等；介绍动力性指标的确定方法；功率平衡等。第一章汽车的动力性返回目录思考按照对汽车动力性的基本定义，如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是否相同？第一章汽车动力性第一节汽车的动力性指标返回目录第一节汽车的动力性指标1.最高车速uamax重型货车（总质量>14t）

90km/h中型货车（总质量6～14t）

100km/h微型和轻型货车（总质量<6t）

80～130km/h城市铰接客车

60～90km/h客车

125km/h商用车的速度相对较低，其主要技术参数是载质量或载客量。微型（经济型）轿车（发动排量/L≤1.0）奥拓0.8

120km/h吉利1.0

120km/h夏利1.0

137km/h奇瑞QQ0.8

130km/h

普及（紧凑）型轿车（1.0＜发动排量/L≤

1.6）吉利1.3155km/h夏利1.3165km/h羚羊1.3168km/h西耶那1.5168km/h赛欧1.6165km/h波罗1.4172km/h富康1.6180km/h捷达1.6170km/h飞度1.3手动165km/h飞度1.3CVT160km/h飞度1.5手动180km/h飞度1.5CVT175km/h从这组数据能获取什么信息？第一节汽车的动力性指标中高级轿车2.5＜发动机排量/L≤4.0凯迪拉克赛威2.8

201km/h奥迪A6L2.8

235km/h宝马530i

250km/h奔驰E280

250km/h高级轿车红旗CA7460185km/h奔驰S600(5.8L)250km/h宝马760250km/h宾利雅致(6.8L)270km/h迈巴赫(5.5L)250km/h劳斯莱斯幻影(6.7L)240km/h第一节汽车的动力性指标中级轿车（1.6＜发动机排量/L≤2.5）普桑1.8

150km/h桑塔纳30001.8

185km/h宝来1.8手动

206km/h宝来1.8T手动

221km/h宝马318i

214km/h蒙迪欧2.0

205km/h本田雅阁2.0

197km/h本田雅阁2.4

219km/h奥迪A41.8T

220km/h奥迪A42.0

230km/h第一节汽车的动力性指标跑车的最高车速第一节汽车的动力性指标跑车的最高车速第一节汽车的动力性指标跑车的最高车速思考汽车的最高车速这么高，在高速公路上可以得到充分发挥吗？中国高速公路允许的最高车速120km/h德国高速公路不限速第一节汽车的动力性指标SUV的最高车速宝马X5(4.4L)230km/h陆虎览胜(4.0L)210km/h宝马X5(3.0L)202km/h大众途锐(3.0L)197km/h捍马H2(6.0L)180km/h帕杰罗速跑(3.0L)175km/h对最高车速的总结通过以上数据的对比分析，能得到一些什么结论？思考查阅资料：F1方程式赛车的最高车速可以达到多少？发动机排量越大，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；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量的轿车相比，最高车速要低。第一节汽车的动力性指标现今内燃机汽车的最高车速记录为660km/h，由塞默兄弟在1965年11月创造。世界上车速的最高记录是英国飞行员安迪·格林（AndyGreen）在美国内华达州西北的盐湖上，于1997年10月驾驶一辆喷气式发动机驱动的“冲刺”号汽车创造的，车速第一次超过了声速，达到1227.73km/h。第一节汽车的动力性指标2.加速时间t飞度1.5L12.0s红旗CA746010.5s捍马H210.0s宝马523Li9.6s奥迪A87.0s宝马7506.6s奔驰S6006.5s宝来1.8M（手动挡）/A（自动挡）11.1s/12.7s宝来1.8TM（手动挡）/A（自动挡）9.0s/10.5s手动挡汽车的加速时间更短法拉利

575MMaranello4.2s宝时捷9113.9s兰博基尼

Gallardo4.2s第一节汽车的动力性指标（1）原地起步加速时间1）0～100km/h的加速时间2）静止到400m或静止到1km的冲刺时间60～100km/h（4挡/5挡）10.8s/13.7s80～120km/h（4挡/5挡）10.6s/14.1s思考：从这组数据可得到什么信息？第一节汽车的动力性指标奥迪A61.8T静止到400m冲刺时间7.9s静止到1km冲刺时间13.4s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520i

低挡的超车加速能力更强。坡度的概念货车满载

imax=30％越野车

imax=60％一些SUV车型的最大爬坡度第一节汽车的动力性指标3.最大爬坡度imax第一节汽车的动力性指标美国对轿车的爬坡能力有如下规定：能以104km/h（65mile/h）通过6％的坡道；满载时不低于80km/h；在6％的坡道上，0～96km/h（60mile/h）的加速时间不应大于20s。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TtF0Ftrua第二节汽车的驱动力与行驶阻力一、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。TtF0FtruaTt—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。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由可知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第二节汽车的驱动力与行驶阻力发动机转速特性曲线第二节汽车的驱动力与行驶阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力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%。宝来轿车发动机的基本参数如下：水冷，直列四缸，每缸五气门最大功率110kW/5700r/min最大转矩210N·m/1750～4600r/min缸径×行程81mm×86.4mm压缩比9.3:1思考宝来轿车发动机的转矩输出特性是否理想？为什么？汽车起步加速时，过早换入高挡（即发动机转速较低时即换入高挡)是否有利于其加速性？发动机最大转矩对应的转速较低好还是较高好？第二节汽车的驱动力与行驶阻力等速行驶时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ηT转速机械损失液力损失转矩齿轮对数过低，热容量小过高，搅油损失大油面高度温度润滑油品质直接挡ηT最高ηT高损失小齿轮对数少ηT高损失的比重小损失大Ttq大传动系损失的功率PT主要与哪些因素有关？第二节汽车的驱动力与行驶阻力PT思考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/min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自由半径：车轮处于无载时的半径。静力半径rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。滚动半径rr：车轮几何中心到速度瞬心的距离。第二节汽车的驱动力与行驶阻力3.车轮半径做出的Ft-ua关系图，即驱动力图。依据下面两式以及发动机外特性曲线第二节汽车的驱动力与行驶阻力4.汽车的驱动力图例：已知奥迪A4轿车发动机的数据（如下表所示），ig1=2.13，i0=6.333，r=0.317m，ηT=0.90，由和可以对应计算出1挡的Ft1和ua1。第二节汽车的驱动力与行驶阻力奥迪A4轿车驱动力图第二节汽车的驱动力与行驶阻力滚动阻力Ff第二节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？如何保证汽车可以加速或爬坡？空气阻力Fw坡度阻力Fi加速阻力Fj汽车行驶总阻力思考软路面上硬路面上产生滚动阻力的主要原因轮胎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？轮胎的迟滞损失：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损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。1.滚动阻力Ff第二节汽车的驱动力与行驶阻力思考ua加载变形区卸载变形区思考由轮胎的迟滞损失图看，在轮胎径向变形相同的情况下，地面作用在加载变形区与卸载变形区的法向反力是否相等？第二节汽车的驱动力与行驶阻力1）从动轮受力分析第二节汽车的驱动力与行驶阻力FZdFZd’f—滚动阻力系数第二节汽车的驱动力与行驶阻力令即路面作用于驱动轮的切向力FX2比Ft要小。2）驱动轮受力分析第二节汽车的驱动力与行驶阻力

ua高

f

大货车f=0.0076+0.000056ua

3）影响Ff的因素第二节汽车的驱动力与行驶阻力轿车（1）车速ua第二节汽车的驱动力与行驶阻力轮胎的两个最重要参数：极限速度和承载量。第二节汽车的驱动力与行驶阻力临界车速（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，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。驻波现象：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，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，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。驻波现象（图像）第二节汽车的驱动力与行驶阻力子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%～30％；滚动阻力与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢丝）和橡胶品质有关。（2）轮胎结构第二节汽车的驱动力与行驶阻力（3）气压第二节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，滚动阻力也越小。（4）驱动力第二节汽车的驱动力与行驶阻力为什么驱动力系数很大时，气压越低f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。第二节汽车的驱动力与行驶阻力在高速公路上，轮胎变形产生的滚动阻力大还是滑移产生的滚动阻力大？胎压高轮胎变形小迟滞损失少Ff小胎压低滑移小Ff小上高速公路前要检查胎压，在给定的胎压范围内，胎压适当高一些好还是低一些好？思考思考第二节汽车的驱动力与行驶阻力由轮胎与土壤之间的粘着性所致（5）路面条件表1-2滚动阻力系数f的数值离心力前、后轮产生侧偏力侧偏力沿行驶方向产生分力滚动阻力增加（6）转向第二节汽车的驱动力与行驶阻力（1）压力阻力（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为空气阻力。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。2.空气阻力FW第二节汽车的驱动力与行驶阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力取决于车身主体形状。1）形状阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力后视镜车身表面的凸起物引起的阻力。2）干扰阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力后视镜后视镜设计也要注重流线形第二节汽车的驱动力与行驶阻力后视镜第二节汽车的驱动力与行驶阻力后视镜第二节汽车的驱动力与行驶阻力门把手第二节汽车的驱动力与行驶阻力悬架导向杆和传动轴第二节汽车的驱动力与行驶阻力满足冷却、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方向的投影。第二节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，这就是空气升力。思考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？打开天窗换气时，天窗上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在行驶方向的分力。CD—空气阻力系数；A—迎风面积；ur—相对速度；ρ—空气密度。第二节汽车的驱动力与行驶阻力（3）空气阻力FW的计算第二节汽车的驱动力与行驶阻力发动机盖应向前下倾（4）减小CD值要遵循的要点1）车身前部第二节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。过渡不理想第二节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。第二节汽车的驱动力与行驶阻力风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。第二节汽车的驱动力与行驶阻力越野车很难做到风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。第二节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。第二节汽车的驱动力与行驶阻力上掀式前照灯（视频）第二节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。第二节汽车的驱动力与行驶阻力车轮盖应与轮胎相平。思考：F1方程式赛车为什么不用车轮盖？第二节汽车的驱动力与行驶阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力整个车身应向前倾1°～2°。2）整车第二节汽车的驱动力与行驶阻力水平投影应为腰鼓形。第二节汽车的驱动力与行驶阻力后端稍稍收缩，前端呈半圆形。第二节汽车的驱动力与行驶阻力最好采用舱背式或直背式。3）汽车后部应安装后扰流板。第二节汽车的驱动力与行驶阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力当车速超过120km/h，尾翼会自动升高160mm，为车身增加30％的下压力；在车速低于80km/h，尾翼又会自动降低。应安装后扰流板。第二节汽车的驱动力与行驶阻力应安装后扰流板。第二节汽车的驱动力与行驶阻力应安装后扰流板。第二节汽车的驱动力与行驶阻力应安装后扰流板。第二节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。后面应采用鸭尾式结构。第二节汽车的驱动力与行驶阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力后面应采用鸭尾式结构。第二节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，最好有平滑的盖板盖住底部。4）车身底部第二节汽车的驱动力与行驶阻力底部比较凌乱第二节汽车的驱动力与行驶阻力底部比较凌乱第二节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。5）发动机冷却通风系统冷却前制动器冷却前制动器冷却发动机和制动器冷却后制动器和润滑系统第二节汽车的驱动力与行驶阻力冷却发动机和前制动器冷却后制动器为发动机提供充足的空气第二节汽车的驱动力与行驶阻力什么是超级跑车？限量生产、价格高昂、动力强劲（3.5L以上、8缸以上）、起步快（0～100km/h时间在5s以内）、技术超群、车身自重轻（采用碳纤维或轻质合金材料）、外观超前等。形象的描述：外观鲜亮，让人爱得要死；加速时令人皮肤绷紧、汗毛直竖，让人吓得要死；数量奇少，价格奇高，让人想得要死。第二节汽车的驱动力与行驶阻力思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？三种超级跑车兰博基尼法拉利保时捷第二节汽车的驱动力与行驶阻力答案由于尾翼的影响、发动机和制动器通风冷却的需要，超级跑车的空气阻力系数一般会大于普通轿车。兰博基尼跑车在冷却通风口关闭且扰流板摆平时，CD值为0.33；展开时，CD值为0.36。第二节汽车的驱动力与行驶阻力思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？减小CD值要遵循的要点总结如下：第二节汽车的驱动力与行驶阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力未来轿车的外形第二节汽车的驱动力与行驶阻力导流板6）货车和半挂车的空气阻力也很重要，不少货车驾驶室上已装用导流板等装置，以减小空气阻力、节省燃油。第二节汽车的驱动力与行驶阻力一些常见车型的空气阻力系数第二节汽车的驱动力与行驶阻力汽车重力沿坡道的分力。第二节汽车的驱动力与行驶阻力3.坡度阻力Fi一般道路的坡度均较小。一些常见路面的坡度第二节汽车的驱动力与行驶阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力道路阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力滚动阻力和坡度阻力之和。一般道路

较小，

≈1，

≈i令f+i=ψ

，ψ为道路阻力系数平移质量的惯性力

旋转质量的惯性力偶矩第二节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。δ—旋转质量换算系数IW—车轮转动惯量；If—飞轮转动惯量。4.加速阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力挡位不同，δ值不同总质量越小的车，旋转质量换算系数值越大。第二节汽车的驱动力与行驶阻力总质量不同，δ值不同第二节汽车的驱动力与行驶阻力三、汽车行驶方程式汽车受到外力的功率为P第二节汽车的驱动力与行驶阻力用功率方程推导δ和汽车行驶方程式汽车以车速u行驶时的动能为E发动机功率为Pe传动系摩擦阻力的负功率为PrFr—传动系摩擦力转换到车轮轮缘的阻力。加速时飞轮和车轮的受力图第二节汽车的驱动力与行驶阻力无级变速时如果只考虑飞轮的转动惯量，加速时作用于驱动轮的转矩第二节汽车的驱动力与行驶阻力设传动系无任何摩擦阻力，作用于驱动轮的转矩为传动系各处摩擦转换到驱动轮处的摩擦阻力转矩为Tr第二节汽车的驱动力与行驶阻力传动系摩擦损耗的功率为Pr传动系各处摩擦转换到车轮周缘的总摩擦阻力为Fr第二节汽车的驱动力与行驶阻力由汽车整体动能对时间的变化率等于所有作用力的功率，可得下式由上式得出汽车的行驶方程式第二节汽车的驱动力与行驶阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力由上式可得汽车的加速阻力为第二节汽车的驱动力与行驶阻力由上式可得汽车的加速阻力为如果汽车装有有级式固定传动比变速器，加速阻力，所以δ为装有固定传动比变速器汽车的旋转质量换算系数。第二节汽车的驱动力与行驶阻力由上式可得汽车的加速阻力为如果汽车装有传动比连续变化的无级变速器，加速阻力为上述两项之和，其中第二项加速阻力是由于传动比变化率使发动机飞轮加速而产生的。第一章汽车动力性本节将通过作图法确定汽车动力性指标。第三节

汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图返回目录第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图在驱动力图的基础上，画出Ff+FW=f(ua)就是驱动力行驶阻力平衡图。一、驱动力—行驶阻力平衡图FfFf+FWFfFf+FWuamax第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图最高车速行驶时Fi=0Fj=0Ft=Ff+Fw发动机以部分负荷工作即可思考当Ff+FW与Ft5没有交点时，如何确定最高车速？此时对应的发动机工况如何？1.确定uamaxuamax=205km/h奥迪A4轿车驱动力—行驶阻力平衡图由驱动力—行驶阻力平衡图可以做出加速度曲线。第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图Fi=02.确定加速时间t第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图思考：从图中看，在什么时候换挡可以使加速时间最短？由加速度曲线做加速度倒数曲线，再积分，即可求出加速时间。第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图由加速度曲线做加速度倒数曲线，再积分，即可求出加速时间。思考：从图中看，在什么时候换挡可以使加速时间最短？第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图积分时可以将积分区域划分成若干个小区间，采用图解积分的方法求面积和。第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图直接挡加速Ⅱ挡原地起步换挡加速计算得到的加速度曲线所用时间较短第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图3.确定最大爬坡度imax第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图由驱动力—行驶阻力平衡图和

i=tanα可以做出爬坡度图。D—动力因数。第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图二、动力特性图思考：动力因数能否反映汽车动力性的好坏？已知哪些参数可做出动力特性图？f第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图uamax1）计算最高车速由动力特性图确定动力性评价指标由动力特性曲线，即可做出各挡的爬坡度图。第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图2）计算爬坡度Ⅰ挡工作时，爬坡度较大，此时以imax＝D1max－f计算的误差也较大，可以用下式计算计算加速度的倒数，并做出加速度倒数曲线，图解积分即可计算加速时间。第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图做出加速度曲线3）计算加速时间第一章汽车动力性第四节

汽车行驶的附着条件与汽车的附着率本节将介绍附着力、附着条件、附着率等基本概念，分析汽车在纵向坡道上加速上坡时的受力，确定汽车在不同行驶条件下的附着率。返回目录1.附着力—附着系数，与路面和轮胎都有关。

地面对轮胎切向反作用力的极限值（最大值）即为附着力。FZ—地面作用在车轮上的法向反力；第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率一、汽车行驶的附着条件常见路面的平均附着系数思考：为什么汽车在湿土路上容易出现打滑现象？思考光面胎和带花纹的轮胎在干燥硬路面上的附着系数有何不同？轮胎花纹起什么作用？第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率胎面与的关系？第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率F1方程式赛车在不同天气条件下

使用的不同胎面花纹的轮胎第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率胎面的四道沟槽减小了车轮和地面间的有效接地面积，使车轮的附着力下降，汽车的车速得以控制。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率后轮驱动时，附着条件是附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动轮的附着力。驱动轮上的切向反力主要与哪些因素有关？其大小可否通过驾驶员合理控制？第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率2.附着条件思考令后轮驱动汽车的附着条件也可以表达为C

2—后轮驱动汽车驱动轮的附着率；3.附着率第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率由附着条件可得前轮驱动时，附着条件是令C

1—前轮驱动汽车驱动轮的附着率；前轮驱动汽车的附着条件也可以表达为附着率越小或路面附着系数越大，附着条件越容易满足。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率路面附着系数低时车轮会出现滑转（视频）前轮驱动时，如果FX1小、FZ1大、小，附着条件容易得到满足。FX1小第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率路面条件好，车速低，Ff

小；行驶车速低，Fw小；路面平坦，Fi小；不急加速，Fj

小。什么路面条件下，附着条件不易满足？湿滑路面、冰雪路面、沙地等。当路面有积雪时，起步用高挡好还是用低挡好？用高挡轻踩加速踏板起步较好。汽车在什么工况下工作，附着条件会不易满足？起步急加速。解释为什么？解决方案装用TCS（ASR）驱动力控制系统，通过对驱动轮作用制动力矩控制起步过程的FX2。进而减少燃油喷射量第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率起步过程中，驱动轮的严重滑转会加剧轮胎的磨损。

，越野车如何爬上100％的坡道？越野汽车爬坡时即只有附着系数大于1时，才有可能爬上100%的坡道。思考第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率此时必须依靠越野轮胎花纹的抓地性，并与良好的路面相配合，才能提高附着系数。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率二、汽车的附着力与地面法向反作用力汽车在加速上坡时，附着条件不易满足。以下将在此工况下，分析路面作用在车轮上的法向力FZ和切向力FX。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率主要与质心位置及坡度角有关。（1）静态轴荷的法向反作用力（2）动态分量思考：汽车加速前进时，前后轮的垂直载荷发生什么变化？第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率FZd1FZd2加速时后驱车容易满足附着条件跑车大多采用后轮驱动思考：加速时，前驱车还是后驱车容易满足附着条件？保时捷911双座跑车采用后置式发动机后轮驱动。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率绝大多数双座跑车采用中置发动机后轮驱动。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率思考：要想使发动机转矩得到充分发挥，又满足附着条件，最理想的驱动方式是什么？四轮驱动高级轿车自重大，Ff大；车速高，车体大，FW大；发动机排量大，Ft大。思考：什么车型适合用四轮驱动？超级跑车车速高，FW大；发动机排量大，Ft大。越野车道路条件差，附着系数小。重型货车自重大，Ff大，道路条件差，附着系数小。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率CLf－前空气升力系数；CLr－后空气升力系数。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率（3）空气升力第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率（4）滚动阻力偶矩产生的部分此项较小，可以忽略不计忽略旋转质量惯性阻力偶矩和滚动阻力偶矩之后第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率三、作用在驱动轮上的地面切向反作用力切向反作用力最大值出现在汽车加速爬坡的工况，以下将在此工况下进行分析。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率将整车分解为车身、驱动轮（前轮）、从动轮（后轮）三部分，分别分析其受力。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率Tjw2很小，忽略不计代入得第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率将将

代入得注意与Fj的区别第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率当汽车由前轮驱动时同理可得：当汽车由后轮驱动时四、附着率汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。1.加速、上坡行驶时的附着率1）后轮驱动汽车第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率令忽略空气阻力和滚动阻力q—包含加速阻力在内的等效坡度。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率为加速上坡行驶时要求的地面附着系数。当在一定附着系数的路面上行驶时，汽车能通过的最大等效坡度为q。将代入2）前轮驱动汽车当汽车由后轮驱动时同理可得，当汽车由前轮驱动时第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率思考：如果a=b，哪种驱动方式的等效坡度更大？3）四轮驱动汽车令后轴的转矩分配系数为第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率通常前、后驱动轮的附着率不相等，汽车的等效坡度受附着率较大驱动轮的限制。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率等效坡度一定时，如果前轮附着率较大，前驱动轮的驱动力将先达到地面附着力而滑转，后驱动轮驱动力也保持在前轮刚开始滑转时的数值不再增加。如果前、后轮驱动力可以通过自动调节同时达到附着力极限第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率即第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率思考：如果路面附着系数，两种轿车1挡的动力性可否得到充分发挥？2.高速行驶时的附着率第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率随着车速的增加，后轮的法向反作用力下降，而切向反作用力则按车速的平方关系增大。因此，附着率随车速的提高而急剧增大，附着条件不易满足。第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率思考：高速轿车该如何解决附着率过大的问题？第一章汽车动力性第五节汽车的功率平衡本节主要介绍汽车行驶过程中消耗的发动机功率、功率平衡和后备功率等。本节内容对分析汽车的燃油经济性有重要作用。返回目录第五节汽车的功率平衡汽车行驶过程中，发动机发出的功率始终等于机械传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率。例：已知奥迪A4轿车发动机及6个挡传动比的数据（如下表所示），i0=6.333，r=0.317m，由可以对应计算出各挡的ua，即可画出曲线。第五节汽车的功率平衡一、功率平衡图

及

间的关系图。后备功率用于加速和爬坡。二、后备功率发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值是后备功率。第五节汽车的功率平衡行驶中消耗的发动机功率发动机能提供的功率后备功率第五节汽车的功率平衡思考：后备功率与所使用的挡位是否有关？第五节汽车的功率平衡汽车的后备功率曲线第一章汽车动力性第六节

装有液力变矩器汽车的动力性返回目录一、无级变速器与汽车动力性的关系活塞式蒸汽机除在很低转速外，具有近似等功率的特性。1.三种发动机特性曲线的对比分析第六节装有液力变矩器汽车的动力性活塞式内燃机的后备功率较小，如果不匹配变速器，所能产生的驱动力也很小。2.三种发动机的功率平衡图第六节装有液力变矩器汽车的动力性活塞式内燃机活塞式蒸汽机等功率发动机第六节装有液力变矩器汽车的动力性3.三种发动机的驱动力—行驶阻力平衡图4.活塞式内燃机匹配三挡变速器与装有等功率发动机汽车的动力性当变速器的挡数无限增多，即采用无级变速器，且无级变速器的机械效率等于分级式变速器时，活塞式内燃机就可能总在最大功率下工作，即具有与等功率发动机汽车同样的动力性。第六节装有液力变矩器汽车的动力性二、液力变矩器的无因次特性1.变矩比K

涡轮输出转矩TT与泵轮输入转矩TP之比即为变矩比。2.变矩器速比i涡轮转速

与泵轮转速

之比为变矩器速比。3.效率η第六节装有液力变矩器汽车的动力性输出功率与输入功率之比为变矩器效率。ρ—工作油的密度；D—变矩器的有效直径。4.泵轮转矩系数λP

λP

是泵轮转矩式中的比例常数5.液力变矩器的无因次特性第六节装有液力变矩器汽车的动力性三、液力变矩器的泵轮转矩曲线1.非透过性的变矩器在任何速比下，泵轮转矩系数λP维持不变的液力变矩器称为非透过性的变矩器。只要节气门不变，发动机的转速（也是泵轮的转速

）始终保持不变。第六节装有液力变矩器汽车的动力性2.透过性液力变矩器泵轮转矩系数λP随速比的变化而变化的液力变矩器，称为透过性的变矩器。转矩系数随速比而变化，发动机的转速（也是泵轮的转速）也随之变化，此时即便节气门不变，发动机的工作转速和转矩也会发生变化。第六节装有液力变矩器汽车的动力性3.透过度pTP0与λP0为涡轮不转动时，泵轮的转矩与转矩系数；

TPc与λPc为耦合器工况，即变矩比K=1时，泵轮的转矩与转矩系数。第六节装有液力变矩器汽车的动力性节气门全开时，液力变矩器的输出转矩TT与输出转速

的关系曲线。四、变矩器的输出特性1.输出特性曲线的确定1）利用发动机的外特性曲线与不同速比时变矩器转矩曲线的交点，确定发动机及变矩器的工作点TP和

；2）利用变矩器的无因次特性确定K和λP；

3）利用公式计算TT和nT；

第六节装有液力变矩器汽车的动力性2.输出特性曲线第六节装有液力变矩器汽车的动力性五、综合式和带有锁止装置的液力变矩器的输出特性1）液力耦合器

TT=TP，K=11.液力耦合器的特点2）传动效率随着车速的增加，液力耦合器的传动效率也增加。第六节装有液力变矩器汽车的动力性2.综合式液力变矩器的无因次特性第六节装有液力变矩器汽车的动力性3.综合式透过性液力变矩器的输出特性第六节装有液力变矩器汽车的动力性4.带有锁止装置的液力变矩器的输出特性第六节装有液力变矩器汽车的动力性六、装有液力变矩器汽车的动力性i'

—液力变矩器之后传动装置的传动比；ηT

—液力变矩器之后传动装置的传动效率。第六节装有液力变矩器汽车的动力性1.自动变速器的换挡规律第六节装有液力变矩器汽车的动力性1.自动变速器的换挡规律第六节装有液力变矩器汽车的动力性2.驱动力—行驶阻力平衡图第六节装有液力变矩器汽车的动力性第六节装有液力变矩器汽车的动力性第二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消耗量经济行驶的能力，称为汽车的燃油经济性。返回目录第二章汽车的燃油经济性截止2006年底，我国已探明石油剩余经济可采储量为20.43亿吨，天然气剩余经济可采储量为24.49亿m3。中国石油的相当一部分依赖进口自1993年开始，中国已成为石油净进口国，且进口量逐年增加；石油对外依赖程度越来越大。2004年以来，中国的石油消费总量已经超过日本，位居世界第二位，仅次于美国。世界汽车工业发展永恒的主题是

节能环保安全第二章汽车的燃油经济性节能减排，可以有效减少温室气体的排放。1997年在防止地球变暖的京都会议上提出《京都议定书》。在网上查找《京都议定书》的相关资料。至2005年2月，全球已有141个国家和地区签署该议定书。2005年2月16日，《京都议定书》正式生效。这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。第二章汽车的燃油经济性第一节汽车燃油经济性的评价指标本节将介绍中国、欧洲及美国燃油经济性的评价指标。返回目录美国燃油经济性评价指标：一定运行工况下一定量燃油行驶的里程，单位为mile/USgal。中国及欧洲燃油经济性评价指标：一定运行工况下百公里燃油消耗量，单位为L/100km。第二章汽车的燃油经济性思考：为什么要在一定运行工况下评价汽车的燃油经济性？燃油经济性的评价指标第一节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1.8L6.4M/7.0A/90km/h

8.5M/9.2A/120km/h1.8T6.1M/7.0A/90km/h8.7M/9.2A/120km/h

注：M代表手动挡汽车；A代表自动挡汽车。以L/100km计的1/3混合油耗为第一节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）第一节汽车燃油经济性的评价指标2）美国环境保护局（EPA）第一节汽车燃油经济性的评价指标3）中国相关规定第一节汽车燃油经济性的评价指标3）中国相关规定第一节汽车燃油经济性的评价指标一些车型的百公里油耗（不同企业所给数据、运行工况不统一）第一节汽车燃油经济性的评价指标第一节汽车燃油经济性的评价指标汽车燃油消耗量的小结排量大的车，油耗高；自重大的车，油耗高；城市油耗高于公路油耗；自动挡汽车的油耗高于手动挡汽车的油耗。思考：通过以上相关数据，可以得出哪些结论？第一节汽车燃油经济性的评价指标3.中国相关的新标准新开发车型，从2005年7月1日开始执行第一阶段限值要求，2008年1月1日起执行第二阶段限值要求。在生产车型，从2006年7月1日开始执行第一阶段限值要求，2009年1月1日起执行第二阶段限值要求。具体测量方法按照GB19233—2003《轻型汽车燃料消耗量试验方法》进行。标准规定在模拟城市和市郊的运转循环下，用碳平衡法计算出燃料消耗量。柴油机第一节汽车燃油经济性的评价指标试验在专用的底盘测功器上进行。测出排气中以g/km（克每千米）计的CO2、CO及CH的排放量，用碳平衡法求得燃油消耗量。汽油机碳平衡法依据的基本原理是质量守恒定律。汽（柴）油经过发动机燃烧后，排气中碳质量的总和与燃烧前燃油中碳质量的总和应该相等。D—288K（15°C）下燃油的密度（kg/L）。第一节汽车燃油经济性的评价指标《轻型汽车燃料消耗量试验方法》试验用的运转循环第一节汽车燃油经济性的评价指标限值按整备质量的不同分别给出

表2-2乘用车燃料消耗量限值(L/100km)第二章汽车的燃油经济性本节将介绍汽车在等速、等加速、等减速和怠速等工况下百公里燃油消耗量的计算方法。为进一步分析影响汽车燃油经济性的因素打下基础。第二节

汽车燃油经济性的计算返回目录第二节汽车燃油经济性的计算由

和

在万有特性图上可确定燃油消耗率b。1.等速行驶工况燃油消耗量计算发动机万有特性图和汽车功率平衡图计算的基本依据等速时发动机应提供的功率为第二节汽车燃油经济性的计算设已知汽车的车速

=150km/h，发动机功率

=43kW，可在万有特性图上确定燃油消耗率b=270g/(kW·h)。b—燃油消耗率；ρ—燃油的密度（kg/L）；g—重力加速度（m/s2）。汽油ρg=6.96～7.15N/L；柴油ρg=7.94～8.13N/L。第二节汽车燃油经济性的计算汽车以ua等速行驶时，燃油消耗量为等速行驶s行程时，燃油消耗量折算成等速百公里燃油消耗量加速时发动机需提供的功率为第二节汽车燃油经济性的计算2.等加速行驶工况燃油消耗量的计算以速度增加1km/h为间隔，将汽车加速过程分为若干个小区间，计算各区间的油耗并将其相加，即得加速油耗。每个小区间起始或终了时刻车速对应的单位时间燃油消耗量第二节汽车燃油经济性的计算从行驶初速度

ua1+1km/h再加速1km/h所需燃油量汽车行驶速度每增加1km/h所需时间从行驶初速度ua1加速至ua1+1km/h所需燃油量第二节汽车燃油经济性的计算…各区间的燃油消耗量为整个加速过程的燃油消耗量为加速区段内汽车行驶的距离为第二节汽车燃油经济性的计算减速时间减速行驶时发动机处于怠速状态。减速工况燃油消耗量等于减速行驶时间与怠速油耗的乘积。减速过程燃油消耗量减速区段内汽车行驶的距离

—怠速油耗。第二节汽车燃油经济性的计算3.等减速行驶工况燃油消耗量的计算

—怠速时间。5.整个循环工况的百公里燃油消耗量∑Q—整个循环过程燃油消耗量之和；s—整个循环的行驶距离。第二节汽车燃油经济性的计算4.怠速停车时的燃油消耗量第二章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油经济性的因素。第三节

影响汽车燃油经济性的因素返回目录第三节影响汽车燃油经济性的因素影响燃油经济性的因素有以下三个：1.燃油消耗率b燃油消耗率与发动机负荷率及发动机自身有关。C为常数；为总行驶阻力，2312.行驶中消耗的发动机功率

（或行驶阻力∑F）降低汽车重量G，可以降低Ff；降低汽车CDA，可以降低空气阻力FW。减轻汽车质量、降低空气阻力有利于节省燃油。

与总行驶阻力∑F成正比∑

第三节影响汽车燃油经济性的因素3.怠速油耗、附件油耗、制动能量损耗改进发动机设计、改善用车交通环境可以提高汽车的燃油经济性。第三节影响汽车燃油经济性的因素一、使用方面1.车速

低速时FW↓，Ff↓但负荷率↓，b↑中等车速经济性相对较好高速时负荷率↑，b↓但FW

↑，Ff↑，

↑Qs↑第三节影响汽车燃油经济性的因素2.挡位选择使用高挡可节省燃油；汽车起步加速过程中，从经济性角度出发要尽早换入高挡；从动力性角度出发要用足低挡。车速一定时，一定用高挡，后备功率↓负荷率↑b

↓Qs↓第三节影响汽车燃油经济性的因素货车以100t·km计算成本，折算到每吨货物的油耗将降低。3.带挂车运输1）提高生产率30％～50％；2）降低油耗20%～30%。较大带挂车运输时带挂车运输第三节影响汽车燃油经济性的因素4.正确地保养与调整第三节影响汽车燃油经济性的因素（1）制动器间隙要合适间隙过小，容易出现“自刹”现象，损耗发动机功率，导致制动器发热，消耗燃油；间隙过大，制动反应“迟钝”，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低，轮胎打摆，直线行驶性差；预紧度过大，轴承发热，轴承磨损加快。行驶中紧急制动（急刹车）、高速行车中猛打转向盘都会造成轴承早期磨损。第三节影响汽车燃油经济性的因素3）轮胎气压要合适气压过低，导致车辆操控性降低，燃油消耗增大，轮胎磨损加剧；轮胎气压过高，接地面积减小，轮胎中部出现异常磨损。第三节影响汽车燃油经济性的因素二、汽车结构方面1.缩减轿车总尺寸和减轻质量第三节影响汽车燃油经济性的因素汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车。第三节影响汽车燃油经济性的因素几种不同车型的油耗第三节影响汽车燃油经济性的因素思考大型轿车G大，Ff、FW、

、

均大；装用大排量发动机，负荷率低，b大；致使Qs增大AudiA8采用全铝承载式车身，质量减轻15％，百公里油耗降低5%～8%。为什么大型轿车油耗较高？1升油耗概念车减轻质量的措施镁合金的空间结构；碳素纤维合成材料的外部表面；车身总质量大约在74kg；轮毂采用钛合金；车轮轴承滚子采用陶瓷；叶片弹簧采用玻璃纤维。第三节影响汽车燃油经济性的因素2.发动机1）提高现有发动机的热效率和机械效率（热损失占化学能65％左右）；2）扩大柴油发动机的应用范围；3）增压化；4）广泛采用电子计算机控制技术。第三节影响汽车燃油经济性的因素想一想柴油机有哪些特点？提到柴油机时，人们想到的是黑烟、臭味和嘈杂的噪声。使用柴油发动机的拖拉机、坦克、轮船等给人粗大笨拙的印象，似乎难登大雅之堂。具有现代技术水平的柴油车，早已不是工作粗暴、吼声隆隆、黑烟滚滚的“墨斗鱼”形象，其性能与汽油车没有什么区别。第三节影响汽车燃油经济性的因素柴油机可节能和降低排污。奔驰CLK双门跑车第三节影响汽车燃油经济性的因素单缸SDI柴油发动机；排量0.299L；压缩比16.5:1；最大转矩18.4N·m/2000r/min；最大功率6.25kW(8.5PS)/4000r/min；发动机质量26kg;中置横放。1升油耗概念车发动机柴油机热效率比汽油机高30%；用于轿车可降低油耗30%；在西欧新注册的汽车中，2001年柴油车的份额为32%，2005年柴油车的份额上升到了49.5%。第三节影响汽车燃油经济性的因素我国一汽2002年推出捷达柴油轿车，但我国柴油硫含量高，使用中排放物的烟度和微粒排放量较大。目前我国柴油轿车有：捷达SDI、宝来TDI1.9L、奥迪A62.5TDI、开迪SDI。TDI是英文TurboDirectInjection的缩写，意为涡轮增压直接喷射（柴油发动机）。SDI是英文SuctionDirectInjection的缩写，意为自然吸气直接喷射（柴油发动机）。第三节影响汽车燃油经济性的因素挡位越多，油耗越低；无级变速最理想。3.传动系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，其效率仍需进一步提高才能做到真正省油。第三节影响汽车燃油经济性的因素思考为什么挡位越多越省油？1）发动机的最经济工况－最小燃油消耗特性发动机负荷特性曲线的包络线是发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线。最低燃油消耗率曲线可以利用发动机负荷特性曲线找到发动机提供一定功率（）时最经济工况下的转速（n3）。第三节影响汽车燃油经济性的因素1）发动机的最经济工况－最小燃油消耗特性把各功率下最经济工况运转的转速标明在外特性曲线图上，便得到“最小燃油消耗特性”（A1A2A3）。A1A3A2Pe第三节影响汽车燃油经济性的因素最小燃油消耗特性曲线2）变速器传动比与最小燃油消耗特性曲线的关系n—车速（ua）一定时，燃油消耗率最低（bmin）时对应的发动机转速；第三节影响汽车燃油经济性的因素A1A3A2Pen0n1n2n3n—车速（ua）一定时，燃油消耗率最低（bmin）时对应的发动机转速；第三节影响汽车燃油经济性的因素A1A3A2Pen0n1n2n3当车速ua一定时，由发动机转速即可确定传动比，变速器以工作，汽车的燃油经济性最好。对于有级式变速器，挡数越多，发动机工作转速越接近。无级变速时可以做到任何车速下发动机都在最经济转速工作。2）变速器传动比与最小燃油消耗特性曲线的关系3）无级变速器的调速特性第三节影响汽车燃油经济性的因素机械无级变速器（CVT）第三节影响汽车燃油经济性的因素4.汽车外形与轮胎第三节影响汽车燃油经济性的因素汽车外形与燃油消耗滚动阻力与燃油消耗第三节影响汽车燃油经济性的因素不同轮胎与燃油消耗第三节影响汽车燃油经济性的因素第三节影响汽车燃油经济性的因素经济型轿车（视频）第二章汽车的燃油经济性本节将重点介绍电动汽车的特点；混合动力电动汽车的特点、结构、节油原理；丰田Prius混合动力电动汽车的工作模式；电动汽车的动力性计算等。第二章汽车的燃油经济性第五节

电动汽车的研究返回目录电动汽车的特点电动汽车集机、电、化多学科领域中的高新技术于一体，是汽车、电力、自动控制、化学、计算机、新能源和新材料等工程技术中最新成果的集成产物。从环保角度看，电动汽车造成的污染较小。从能源角度看，电动汽车将使能源利用多元化和高效化，达到能源可靠、均衡和无污染的目的。第五节电动汽车的研究第五节电动汽车的研究电动汽车的类型纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。燃料电池是一种将燃料的化学能用电化学方法直接转换成电能的电化学发电器。燃料电池的效率是内燃机的2～3倍，无污染、无噪声，排出的是水。价格贵、体积质量较大；可靠性、环境适应性不高。第五节电动汽车的研究一、混合动力电动汽车的特点电动机与内燃机相比，具有清洁、安静、效率高的特点，同时它的转速—转矩控制特性也比较灵活。电动机在低转速时具有恒转矩的特性，高速时具有恒功率的特性，可以在转速—转矩曲线下的任何一点工作。混合动力电动汽车将电力驱动与传统的内燃机驱动相结合，充分发挥了二者的优势，可以从根本上解决现在纯电动汽车动力性能差和续驶里程短的问题。第五节电动汽车的研究一、混合动力电动汽车的特点1）电池容量大为减少，降低了整车质量，有利于提高汽车动力性；2）采用辅助动力驱动，打破了纯电动汽车续驶里程短的限制，长途行驶能力可与传统汽车相媲美；3）大大提高了燃油经济性，还可以以纯电动方式工作，成为零排放汽车；混合动力电动汽车与纯电动汽车相比，其主要优势如下：第五节电动汽车的研究一、混合动力电动汽车的特点4）空调系统等附件由内燃机直接驱动，有充分的能源供应，保证了汽车的乘坐舒适性；5）辅助动力可以向储能装置提供能量，保证混合动力电动汽车无需停车充电，不需要进行专用充电设施的建设；6）电池组在使用过程中是浅充浅放，可以延长电池的使用寿命。混合动力电动汽车与纯电动汽车相比，其主要优势如下：第五节电动汽车的研究二、混合动力电动汽车的结构混合动力电动汽车有多种结构形式和分类方法。根据动力源的数量以及动力系统结构形式的不同，可以分为串联式、并联式和混联式。第五节电动汽车的研究第五节电动汽车的研究三、混合动力电动汽车的节油原理1）储能元件的补偿作用平滑了内燃机的工况波动，在汽车的一般行驶中吸收、储存电能，而在需要提供大功率时提供电能，从而可以采用小型的发动机，工作中发动机的负荷率较高，并可以使发动机的工