汽车的动力性课件

第七章汽车的动力性§6-1汽车作用的力系

一、汽车的驱动力及其影响因素▲

二、汽车的行驶阻力分析▲

三、汽车行驶方程及驱动附着条件▲

§6-2汽车的动力性能

一、汽车的驱动力图及牵引平衡分析▲

二、汽车动力特性分析▲

三、汽车功率平衡分析▲

§6-3汽车机械传动系统速比分配一、汽车发动机功率的选择▲二、汽车传动系最小传动比的确定▲三、汽车传动系最大传动比的确定▲四、汽车传动系挡数的确定及各挡传动比的分配▲五、变速器主要参数的选择▲第七章汽车的动力性§6-1汽车作用的力系1§6-1汽车作用的力系30％汽车驱动力与行驶阻力的平衡空气阻力滚动阻力地面驱动力坡度阻力Fk=f(Φ，G，Mk)地面驱动力车轮驱动力附着重量附着系数汽车驱动力的影响因素§6-1汽车作用的力系30％汽车驱动力与行驶阻力的平衡空气2一、汽车的驱动力及其影响因素FkRkMk一、汽车的驱动力及其影响因素FkRkMk3二、汽车的行驶阻力分析Ff—来自车轮与路面相互作用的阻力，称为滚动阻力；Fw—来自空气对车辆作用的阻力，称为空气阻力；Fi—来自道路的坡度对汽车行驶所产生的阻力，称为坡度阻力；Fj—来自车辆加速行驶的阻力，称为加速阻力；1.滚动阻力分析来自路面的变形的阻力；H变形W重力O卸载加载H变形W重力O卸载加载二、汽车的行驶阻力分析Ff—来自车轮与路面相互作用的阻力，称4轮胎变形能耗分析DOH变形W重力卸载加载内摩擦载荷AC迟滞损失W1W2WMkWZaMk轮胎变形能耗分析DOH变形W重力卸载加载内摩擦载荷AC迟滞损52.空气阻力构成①摩擦阻力：指空气粘度在车身表面产生的切向力在行驶方向的分力；该力仅占空气阻力总额的9％，在航空和航天中其作为重点考虑对象，在地面一般车辆中可予以忽略。②压力阻力：指汽车外表面大气作用的法向压力在行驶方向的分力；根据阻力源的不同，压力阻力又分为：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力及诱导阻力。形状阻力：由车身形状的不同而产生的空气阻力（主要由作用在汽车前、后两面的压力差所至），其占空气阻力总额的58％；干扰阻力：车身中局部突起部分（如：反光镜、车门把手等）产生的空气阻力，其占空气阻力总额的14％；内循环阻力：发动机进、排气系统、冷却系、车身通风系统等所需要和产生的空气流流经车体内部所产生的阻力，其占空气阻力总额的12％；诱导阻力：空气升力在水平方向的投影（主要由作用在车身上、下两面的压力差所至），其占空气阻力总额的7％；2.空气阻力构成①摩擦阻力：指空气粘度在车身表面产生的切向力6汽车形状对空气阻力的影响汽车形状对空气阻力的影响7坡度阻力分析Fi＝G×sinα≈G×tgα＝G×I坡度阻力分析Fi＝G×sinα≈G×tgα＝G×I8加速阻力分析加速阻力平动惯性力转动惯性力＝＋加速阻力分析加速阻力平动惯性力转动惯性力＝＋9三、汽车行驶方程汽车驱动附着条件三、汽车行驶方程汽车驱动附着条件10一、汽车的驱动力图及牵引分析60最高车速最低稳定车速后备牵引力一、汽车的驱动力图及牵引分析60最高车速最低稳定后备牵引力11二、汽车动力特性分析汽车动力特性：指汽车机动能力汽车的最高车速汽车的最大爬坡度汽车的加速能力汽车动力因素：指汽车所具有的单位重量第二牵引力二、汽车动力特性分析汽车动力特性：汽车的最高车速汽车的最大爬12汽车的动力特性图DolmaxfⅠⅡⅣⅢDlmaxDOVVmax最高车速Ⅰ挡最大动力因素直接挡最大动力因素汽车的动力特性图DolmaxfⅠⅡⅣⅢDlmaxDOVVma13三、汽车功率平衡分析PnOPmnm行驶阻力消耗的功率各挡发出的牵引功率三、汽车功率平衡分析PnOPmnm行驶阻力消耗的功率各挡发出14一、确定发动机功率汽车所需要的发动机功率可由汽车最高车速计算得出，具体计算步骤如下：①根据系统需要和可能的行驶条件确定汽车的最高车速Vmax，一般考虑道路等级、车流速度、运输效率等因素；一般货车在100km/h左右，轿车在150km/h左右。②初步估算空气阻力系数及汽车的迎风面积，具体可参考下列表格：车型迎风面积（m2）空气阻力系数（CD）轿车1.7～2.10.30～0.41货车3.0～7.00.60～1.00客车4.0～7.00.50～0.80③初步确定汽车总质量G并由公式计算相应最高车速所需要的功率Pe；1.公式法确定发动机功率2.类比法确定发动机功率一、确定发动机功率汽车所需要的发动机功率可由汽车最高车速计算15二、汽车最小传动比的确定1．汽车传动系最小传动比确定的先决条件①发动机选型已经确定，发动机的外特性曲线为已知条件；②汽车最高车速Vmax已经确定，汽车驱动轮参数Rk已经确定；2．

按发动机最大功率点初步估算最小传动比①按发动机最大功率点的转速np确定汽车最高车速点；②按汽车最高车速点由公式计算汽车最小传动比imin；根据最高车速公式：二、汽车最小传动比的确定1．汽车传动系最小传动比确定的先决16最小传动比对最高车速影响最小传动比对汽车性能影响i1>i2>i3v2min>v1min>v3min具有最大的贮备功率最小传动比对最高车速影响最小传动比对汽车性能影响i1>i2>17三、最大传动比的确定按爬坡能力确定最大传动比：三、最大传动比的确定按爬坡能力确定最大传动比：18四、按等比级数分配传动比1．汽车主传动器传动比io的确定一般汽车以主传动器的减速比作为汽车的最小传动比imin，也即直接挡传动的速比为最小传动比imin。对于轿车或轻型货车，可在直接挡上设有超速挡，可在空载或紧急情况时，以更小的最小传动比运行。2．汽车传动系挡位数目的确定传动系的挡数越多其机动性能越好，挡数多使发动机的动力性及经济性均增加了发挥机会，但变速系统复杂，操作不便。挡数过少，不仅限制了发动机的性能发挥，而且造成各挡之间的比值太大，致使发动机无法连续工作。现一般轿车及货车的挡数多在5挡左右，以兼顾操作方便及发挥动力的综合效果。对于总重在15吨以上的汽车，多采用带有副变速器的变速系统，其挡数一般为2×5或2×6挡；越野汽车通常采用2挡分动器与5挡变速器组合的变速系统。3．汽车各挡传动比的分配汽车的变速系统一般均采用等比级数分配传动比，一般分为直接挡为最高档型和设有超速挡型两类变速系统。四、按等比级数分配传动比1．汽车主传动器传动比io的19传动比分配实例传动比分配实例20按等比级数分配传动比的益处等比级数分配传动比V1p＝V2m

V2p＝V3m

V3p＝V4m

l

按等比级数分配传动比，易于换挡、方便操作。l

保证发动机工作在最有效的转速范围内（nm～np），有利于充分发挥发动机的功率，并使发动机工作在较经济的转速范围内。按等比级数分配传动比的益处等比级数分配传动比V1p＝V2m211.中心距的选择：由确定中心距

K—为中心距系数，一般轿车K=11～14；货车K=14～17；

2.各挡齿轮模数的选择轻型货车及轿车的模数：m＝2.5～3.5；中型货车的模数一般在：m＝3.5～4.5；重型货车的模数一般在：m＝4.5～6.0；常合齿轮模数：Ⅰ挡齿轮模数：

3.齿轮压力角及齿宽系数的选择一般：α＝20°；齿宽：直齿：b＝（4.5～8.0）m；斜齿：b＝（6.0～8.5）m

4.斜齿轮螺旋角的选择：一般β＝10°～30°

5.各挡齿轮齿数分配：按理论传动比分配齿数五、变速器主要参数选择1.中心距的选择：由确定中心距五、变22第六章课后复习题1、

汽车驱动力的影响因素有哪些？2、

汽车行驶阻力主要由哪些因素构成？3、

何谓汽车行驶方程？