第七章 汽车的动力性2

汽车的动力性第七章1第七章汽车的动力性第一节动力性的评价指标第二节汽车的驱动力第三节汽车的行驶阻力第四节汽车的行驶条件第五节汽车动力性指标的确定方法第六节提高汽车动力性的措施2第三节汽车的行驶阻力∑F=Ff+Fw+Fi

+Fj

一、滚动阻力Ff

二、空气阻力Fw

三、坡度阻力Fi

四、加速阻力Fj

3滚动阻力滚动阻力是指车轮在路面上滚动时，由于轮胎与路面之间的相互作用而引起的能量损失。1．轮胎的变形分析:

车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生相互作用力，轮胎和支承路面发生相应的变形。当弹性轮胎在混凝土、沥青等硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的。如图7-3。这种损失称为弹性物质的迟滞损失。

4滚动阻力轮胎的弹性迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力矩（Mf

=Fza）。如图7-4所示。aFz5滚动阻力2.从动轮在硬路面上滚动时的受力情况：如图7-5所示。欲使从动轮等速滚动，在车轮中心施加一个推力Fp1。f-滚动阻力系数。需要说明的是，在分析汽车行驶阻力时，不必具体考虑轮胎滚动时所受到的滚动阻力矩，只要知道滚动阻力系数求出滚动阻力就可以（它只是一个数值，无法在真正的受力图上表现出来）。Ff=Wf6滚动阻力3.驱动轮在硬路面上等速滚动时的受力情况：如图7-6所示。在驱动轮也作用有滚动阻力偶矩Mf2。结论：真正驱动汽车行驶的力是地面切向反力Fx2，它在数值上等于驱动力Ft减去滚动阻力Ff。

7滚动阻力系数1)影响因素：与路面的种类、车速以及轮胎的结构、材料、胎压等有关。同一轮胎在不同的路面上的滚动阻力系数见表7-2。82)滚动阻力系数的经验计算：轿车：式中：f0—良好沥青或混凝土路面为0.014；卵石路面为0.025；砂石路面为0.020；货车：f=0.0076+0.000056va

va—车速(km/h)。滚动阻力9空气阻力1.定义:汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力。2.分类:摩擦阻力和压力阻力。3.空气阻力的计算：CD可通过道路试验、风洞试验等方法测得。A指汽车在其纵轴的垂直平面上的投影面积；也常用轮距与汽车高度乘积表示。汽车的CD和A的数值如表7-2所示。10压力阻力形状阻力：与汽车的主体形状有很大关系。占58％。干扰阻力：车身表面突起部位引起的阻力（如后视镜、门把手、导水槽、驱动轴、悬架导向杆等）。占14％。内循环阻力：发动机冷却系统、车身通风等需要的空气流经车体内部时形成的阻力。占12％。诱导阻力：空气升力在行驶方向的分力。占7％。11汽车的空气阻力系数和迎风面积12坡度阻力1.定义：当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道方向的分力。2.计算式：

Fi=Gsinα3.道路坡度：一般道路坡角较小，sinα≈tanα=i，所以坡度阻力为Fi=Gi13坡度阻力4.道路阻力Fψ：由于坡度阻力与滚动阻力都是与道路有关的阻力，且都与汽车重力成正比，所以把两种阻力合在一起称为道路阻力

。

Fψ=Ff+Fi=fGcosa+Gsina当坡角a较小时，cosa≈1，sina≈i，那么：

Fψ=Gf+Gi=G（f+i）令ψ=f+i，ψ称为道路阻力系数。则Fψ=Gψ14加速阻力1.定义:汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时产生的惯性力，称为加速阻力Fj。汽车的质量包括平移质量和旋转质量两部分，加速时平移质量产生惯性力，旋转质量产生惯性力偶距。2.计算式：式中：δ---汽车旋转质量换算系数。15汽车旋转质量换算系数δ主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量和传动系的传动比等有关。

在进行动力性计算时，可按经验公式估算：式中：δ1——车轮旋转质量换算系数；

δ2——飞轮旋转质量换算系数。

16第四节汽车的行驶条件一、汽车行驶的驱动-附着条件：

二、附着系数的影响因素：17一、汽车行驶的驱动-附着条件1.汽车行驶的驱动条件(或必要条件)：18一、汽车行驶的驱动-附着条件2.汽车行驶的附着条件(或充分条件)：轮胎与路面之间附着条件可用附着力来表示。附着力指地面对车轮切向反作用力的极限值，用Fφ表示。在硬路面上，附着力与驱动轮法向反作用力Fz2（或垂直载荷W2）成正比，即：Fφ=Fz2φφ--称为附着系数，与路面的种类和路面状况、轮胎的结构和材料及车速等有关。19一、汽车行驶的驱动-附着条件实际上，附着力并不是作用在汽车上的外力，它只是地面对车轮切向反作用力的极限值，当切向反作用力达到此极限值时，驱动轮将产生滑转。对于后轮驱动的汽车：

FX2=Ft-Ff2≤Fφ=Fz2

φFt≤Fφ+Ff2=Fz2

（φ+f）与φ值相比，f值很小，故可忽略不计。所以，汽车行驶的附着条件为:Ft≤Fφ结论：汽车行驶的驱动-附着条件为:20二、附着系数的影响因素1.路面的影响：2.轮胎的结构和材料：3.轮胎的气压：4.车速：21路面的影响在硬路面上滚动时，以轮胎变形为主，路面的一些坚硬和微小突起物会嵌入轮胎的接触表面，使车轮与地面之间产生较大的附着力，所以附着系数较大；在潮湿的路面上滚动时，轮胎与路面之间的液体起润滑剂作用，所以附着系数明显减小；在软路面上滚动时，以土壤变形为主，附着系数取决于轮胎与土壤间的摩擦及土壤的抗剪强度。22轮胎的结构和材料在硬路面上行驶的汽车，胎面花纹制成细而浅的形状，加强了胎面与路面微观突起物间的啮合作用，有利于提高附着系数。在软路面上行驶的汽车，胎面花纹制成宽而深的形状，增加了嵌入轮胎花纹内土壤的剪切断面，有利于提高附着系数。合成橡胶轮胎比天然橡胶轮胎附着系数要高。轮胎磨损后由于花纹深度减小，附着系数显著下降。23轮胎的气压在干燥的路面上，适当降低轮胎气压，轮胎与路面之间的接触面积增加，附着系数提高（如图7-8）；在潮湿的路面上，提高轮胎气压，使路