汽车拖拉机底盘 课件 第七章

汽车拖拉机行驶原理及性能第七章第一节汽车行驶原理一、汽车的动力性指标

汽车的动力性指的就是在良好路面上直线行驶时，由汽车所受的纵向外力决定的、能达到的平均行驶速度。1、最高车速2、加速性能原地起步加速时间超车加速时间3、爬坡能力坡度的概念二、汽车行驶受力分析1、汽车的驱动力TtF0Ftrua2、汽车的行驶阻力（1）滚动阻力

轮胎的迟滞损失（1）滚动阻力从动轮在硬路面上滚动时的受力情况令f—滚动阻力系数（2）空气阻力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。包括压力阻力和摩擦阻力。压力阻力（占91％）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。包括形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力。摩擦阻力（占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。（3）坡道阻力汽车重力沿坡道的分力。（4）加速阻力汽车加速行驶时，克服其质量加速运动时的惯性力。3、汽车行驶方程式三、汽车驱动力与行驶阻力平衡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。1、确定最高车速时，汽车坡道阻力和加速阻力均为零，此时驱动力等于常用行驶阻力(滚动阻力和空气阻力)之和2、确定加速时间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。3、确定最大爬坡度四、汽车功率平衡五、汽车驱动-附着条件

-后轮驱动汽车驱动轮的附着率后轮驱动时，附着条件是：

第二节拖拉机行驶原理一、拖拉机行驶动力学1、拖拉机驱动力

轮式拖拉机驱动力履带式拖拉机驱动力2、拖拉机行驶阻力（1）拖拉机牵引阻力

当拖拉机与配套机具组成机组作业时，牵引农机具必须克服作业阻力、农机具行走的滚动或摩擦阻力等，这些阻力的合力在前进方向的分力即农具牵引阻力，该力通过牵引装置或悬挂机构作用在拖拉机上形成牵引阻力。（2）拖拉机滚动阻力

拖拉机行驶在松软土壤上时，其功的消耗主要有三个方面：（1）车轮或履带对土壤垂直压缩变形的功耗；（2）车轮或履带前方水平挤压土壤的功耗；（3）轮胎弹性变形或履带克服预张紧力及驱动转矩所带来附加张紧力引起的摩擦力矩损失的功耗以及其它功率损失。车轮或履带滚动的总消耗主要受土壤条件的影响。上述三个方面的消耗功分别对应拖拉机的压实阻力、推土阻力和胎体变形阻力或履带式拖拉机行驶系各机件间的摩擦阻力。这三个阻力之和称为拖拉机滚动阻力。其用下式表示：3、拖拉机行驶方程式4、拖拉机的附着条件滑转率容许最大滑转率值附着力

5、影响滚动阻力和附着力的因素（1）土壤条件（2）路面条件（3）附着载荷（4）轮胎气压（5）轮胎尺寸（6）轮胎花纹（7）轮胎结构二、拖拉机附着动力学1、轮式拖拉机附着性能（1）轮式拖拉机牵引机组受力分析

（2）轮式拖拉机悬挂机组受力分析2、履带拖拉机附着性能压力中心坐标：

压力中心的位置对履带拖拉机附着性能和其他性能都有很大影响，它在某种程度上反映单位压力的分布情况。

假设支承面下的单位压力呈线性变化，当压力中心正好处于支承面中点(即

处)时，压力分布呈矩形(图7-13a)，压力中心坐标为

；当压力中心偏后时，压力分布呈梯形(图7-13b)，支承面后部压力大于前部压力；如果压力中心过于靠后，压力分布呈三角形(图7-13c)，甚至履带前部抬起，起不到支承作用。

单位压力分布越均匀附着性能越好，此时滚动阻力小而附着性能好，因此希望压力中心处于支承面的中点。3、手扶拖拉机附着性能（1）牵引农具受力分析

为尽可能减小扶手作用力

，手扶拖拉机牵引机组的质心应在驱动轮轴的前方。（2）悬挂农具受力分析

为保证机组工作时耕深稳定和农具提升后行驶稳定，两种

情况下都应使

，表明质心必须配置在驱动轮轴线的后方。（3）带旋耕机作业时的受力分析机组水平方向受力：分以下三种情况分析：

垂直方向受力分析：为防止手扶拖拉机旋耕机组作业时产生“上跃”和“前跃”现象，机组的使用重量和质心位置应适当。4、四轮驱动拖拉机附着性能（1）四轮驱动拖拉机的性能特点

性能特点有以下三点：

附着性能显著改善。

减轻对土壤结构的破坏。

操纵性和通过性提高。

（2）四轮驱动拖拉机附着原理

理论上

实际上，分以下4种情况：第三节汽车相关性能一、汽车燃油经济性1、汽车燃油经济性指标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

。

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。

2、汽车燃油经济性计算（1）等速行驶工况的燃油消耗量计算

等速时发动机应提供的功率为：

得到该公式确定的和此时的车速，利用插值法，能够在万有特性图上确定相应的燃油

消耗率

。

汽车以该车速等速行驶时单位时间内的燃油消耗量（mL/s）为：

折算成百公里燃油消耗量（L/100km）为：

（2）等加速行驶工况的燃油消耗量计算

等加速时发动机应提供的功率为：

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：

从行驶初速度

加速度到

的小区间，油耗为：

车速增加1km/h所需时间为：

将每个小区间的油耗叠加后得到总油耗为：

整个加速过程汽车行驶的距离：

（3）等减速行驶工况的燃油消耗量计算：

等减速工况的总减速时间：

减速过程的燃油消耗量：

整个减速过程汽车行驶的距离：

（4）怠速停车时的燃油消耗量计算：

如果怠速停车时间为，燃油消耗量为：（5）整个循环工况百公里燃油消耗量计算：

2、汽车燃油经济性影响因素（1）使用方面

行驶车速：档位选择：挂车的应用：正确调整与保养：

运行条件：

（2）汽车结构方面

轿车总尺寸和质量：

发动机：

传动系：

汽车外形与轮胎：

二、汽车制动性1、汽车制动性指标制动效能：制动效能是指在良好路面上，汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。

制动效能的恒定性：汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度。

制动时的方向稳定性：制动时汽车按照驾驶员给定方向行驶的能力，即是否会发生制动跑偏、侧滑和失去转向能力等。

2、汽车制动受力分析

地面制动力：

制动器制动力：地面制动力、制动器制动力与地面附着力三者间关系图：滑动率：制动力系数、侧向力系数与滑动率关系图：3、汽车制动效能分析（1）制动距离与制动减速度（2）制动距离的分析4、汽车制动效能的恒定性制动效能的恒定性主要指的是抗热衰退性能。抗热衰退性能与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。5、汽车制动时的方向稳定性（1）汽车的制动跑偏

原因有两个：汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮（转向轮）制动器的制动力不相等制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调（互相干涉）（2）制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失

6、制动性能及其改进措施（1）改进制动器制动性能（2）改善轮胎与地面的附着力

（3）防止制动时车轮的跑偏和侧滑（4）EBD系统三、汽车其他动力性性能1、汽车操纵稳定性

汽车的操纵稳定性是指在驾驶员不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶员通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，仍能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。

（1）轮胎侧偏特性

（2）汽车稳态转向

1、中性转向2、过多转向3、不足转向2、汽车平顺性

行驶平顺性是指保持汽车拖拉机在行驶过程中乘员所处的振动和冲击环境在一定舒适度范围内的性能。因此，平顺性主要根据驾乘人员主观感觉的舒适性来评价。对于载货汽车还包括保持货物完好的性能。3、汽车通过性

汽车通过性是指汽车在一定载质量条件下能以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍的能力。汽车通过性可分为轮廓通过性和牵引支承通过性。

第四节拖拉机相关性能一、拖拉机稳定性

拖拉机的稳定性是指其保持稳定不翻倾、不滑移的性能。1、拖拉机静态纵向稳定性（1）纵向极限翻倾角

拖拉机不带任何机具静止制动在纵向坡道上，不致产生纵向翻倾的最大坡度角称为纵向极限翻倾角。

轮式拖拉机上坡时的极限翻倾角

轮式拖拉机下坡时的极限翻倾角

履带式拖拉机上坡时的极限翻倾角履带式拖拉机下坡时的极限翻倾角（2）纵向滑移角

当拖拉机不带任何农具在纵向坡道上能被制动住而不致产生下滑的最大坡度角称为纵向滑移角。

轮式拖拉机上坡时的极限翻倾角

轮式拖拉机下坡时的极限翻倾角

履带式拖拉机上、下坡时的极限翻倾角

2、拖拉机带农具时的纵向稳定性（1）带牵引农具时的纵向稳定性拖拉机不向后翻倾的条件是前轮的地面支反力

：（2）带悬挂农具时的纵向稳定性

运输状态：

工作状态：拖拉机出现后翻的倾向时，由于有后悬挂农具作支撑，实际不会出现向后翻倾。此时需注意前轮载荷，保证良好操纵性。3、横向稳定性（1）横向静态稳定性拖拉机静止在横向坡道上或沿等高线等速行驶时，不致产生横向翻倾的最大坡度角称为横向翻倾角

；不产生横向滑移的最大坡度角称为横向滑移角

。

（2）轮式拖拉机在横向坡道上转向时的稳定性横向翻倾：横向滑移：4、改善稳定性的措施（1）质心位置的合理配置

轮式拖拉机在水平地面静置时的前后轮质量分配主要取决于质心坐标。因此质心位置的合理配置，即质心坐标对拖拉机稳定性是至关重要的。（2）机头配重、前轮配重

为使拖拉机能稳定地进行各种作业，目前多数拖拉机采用机头配重或前轮配重的方式。机头配重由多块铸铁块组成，可根据用途或需要调整配置重量。前轮配重与机头配重作用相同，但一般由若干块配重组成，为了避免轮子转动的不平衡及产生离心惯性力，前轮配重应沿圆周均匀分配安装或同时拆除。因此，在调整配重时不如机头配重方便。

二、拖拉机牵引性能1、拖拉机的功率平衡和牵引效率（1）拖拉机的功率平衡

拖拉机的功率平衡是表明拖拉机工作时，其发动机的有效功率是如何消