1、第一節(jié)汽車的動(dòng)力性指標(biāo)第二節(jié)汽車的驅(qū)動(dòng)力第三節(jié)汽車的行駛阻力第四節(jié)汽車的動(dòng)力方程第五節(jié)汽車行駛的驅(qū)動(dòng)附著條件第六節(jié)汽車的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖第七節(jié)汽車的功率平衡第八節(jié)裝有液力變矩器的動(dòng)力特性第九節(jié)影響汽車動(dòng)力性的主要因素第十節(jié)汽車的駕駛性能第十一節(jié)汽車動(dòng)力性試驗(yàn)第十二章汽車的動(dòng)力性第一節(jié) 汽車的動(dòng)力性指標(biāo)一、汽車的最高車速二、汽車的加速時(shí)間三、汽車的最大爬坡度汽車的最高車速uamax最高車速是指在良好的水平路面（混凝土或?yàn)r青）上汽車能達(dá)到的最高行駛車速。 轎車：uamax=130200km/h； 客車：uamax=90130km/h； 貨車：uamax=80110km/h。在使用中

2、，將加速踏板踩到底，變速器掛入最高檔位。汽車的加速時(shí)間汽車的加速時(shí)間表示汽車的加速能力，加速能力可用汽車以最大加速?gòu)?qiáng)度加速行駛時(shí)的加速度、加速時(shí)間或加速行程來(lái)表示。分類：.原地起步加速時(shí)間： 由低檔（I或II檔）起步，以最大的加速?gòu)?qiáng)度（包括選擇恰當(dāng)?shù)膿Q檔時(shí)機(jī)）逐步換至最高檔位后達(dá)到某一預(yù)定距離或車速所需的時(shí)間。一般用0400m或0100km/h的時(shí)間表示原地起步加速能力。.超車加速時(shí)間:用最高檔或次高檔由某一較低車速全力加速到某一高速所需的時(shí)間。有時(shí)也采用加速過(guò)程曲線表示加速能力。汽車最大爬坡度汽車的上坡能力：用滿載時(shí)汽車在良好路面上的最大爬坡度 imax （檔的最大爬坡度）表示。不同的車輛對(duì)

3、爬坡能力的要求：轎車:最高車速大，加速時(shí)間短，經(jīng)常在較好的道路上行駛，一般不強(qiáng)調(diào)它的爬坡能力。貨車:在各種道路上行駛，要求它具備足夠的爬坡能力。一般30即16.7；越野車：在壞路或無(wú)路條件下行駛。60或31。為了維持道路上各種車輛能暢通行駛，要求各種車輛在常見(jiàn)的坡道上行駛速度相差不能太懸殊，所以，也可用汽車在常遇的坡道上必須達(dá)到的車速來(lái)表明汽車的爬坡能力。第二節(jié)汽車的驅(qū)動(dòng)力一、汽車的驅(qū)動(dòng)力圖12-1汽車的驅(qū)動(dòng)力部分負(fù)荷特性：節(jié)氣門部分開(kāi)啟時(shí)，轉(zhuǎn)矩或功率等與轉(zhuǎn)速的關(guān)系使用特性曲線：即帶有附件時(shí)的負(fù)荷特性，通常汽油機(jī)小15，而柴油機(jī)小10外特性曲線：節(jié)氣門(油門)全開(kāi)時(shí)，轉(zhuǎn)矩或功率等與轉(zhuǎn)速的關(guān)系二

4、、汽車驅(qū)動(dòng)力的影響因素1.發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性圖12-2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線圖12-3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)外特性及部分負(fù)荷特性曲線圖12-4汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線和使用外特性曲線外特性曲線使用外特性曲線常采用多項(xiàng)式來(lái)描述試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線,即 Ttq=a0+a1n+a2n2+aknk式中,系數(shù)a0、a1、a2、ak可由最小二乘法來(lái)確定;擬合階數(shù)k隨特性曲線而異,一般在2、3、4、5中選取。2.傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率傳動(dòng)系的功率損失包括變速器、傳動(dòng)軸萬(wàn)向節(jié)、主減速器等部件產(chǎn)生的功率損失。其中變速器和主減速器產(chǎn)生的功率損失所占的比例最大。傳動(dòng)系功率損失的分類： 機(jī)械損失功率：與嚙合齒輪對(duì)數(shù)、傳遞的扭矩

5、有關(guān)。 液力損失功率：攪動(dòng)和磨擦。它與潤(rùn)滑油品質(zhì)、溫度、油面高度、轉(zhuǎn)速等有關(guān)。傳動(dòng)系各部件的傳動(dòng)效率：見(jiàn)表12-1。部 件 名 稱T(%)部 件 名 稱T(%)46檔變速器95單級(jí)減速主減速器96分動(dòng)器95雙級(jí)減速主減速器928檔以上變速器90傳動(dòng)軸的萬(wàn)向節(jié)98表12-1傳動(dòng)系統(tǒng)各部件的傳動(dòng)效率傳動(dòng)效率因受到多種因素的影響而有所變化,但對(duì)汽車進(jìn)行初步的動(dòng)力性分析時(shí),可把傳動(dòng)效率看作一個(gè)常數(shù)。采用有級(jí)機(jī)械變速器傳動(dòng)系統(tǒng)的轎車,其傳動(dòng)效率可取為0.90.92;貨車、客車可取0.820.85;越野汽車可取為0.800.85。3.車輪的半徑自由半徑r0：車輪處于無(wú)載荷時(shí)的半徑。 靜力半徑rs：汽車靜止

6、時(shí)，車輪中心至輪胎與道路接觸面間的距離。rs與法向載荷和胎壓有關(guān)。動(dòng)力半徑rg：驅(qū)動(dòng)車輪除承受法向載荷外，還承受扭矩作用，輪胎產(chǎn)生徑向變形和切向變形。這時(shí)車輪中心至輪胎與道路接觸面切向反力之間的距離。滾動(dòng)半徑rr ： 子午線輪胎 F=3.05 斜交輪胎 F=2.99 應(yīng)用：rs用于動(dòng)力學(xué)分析；rr用于運(yùn)動(dòng)學(xué)分析；一般分析不計(jì)差別： rsrrr 4.傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比表12-2變速器各檔傳動(dòng)比類型型號(hào)變速器傳動(dòng)比主減速器傳動(dòng)比i0123456轎車夏利TJ71003.0901.8421.2300.8644.500桑塔納330k8BLOL3.4551.9441.2860.9094.111富康DC7140

7、3.4171.8101.2760.9750.7634.063奧迪1003.5452.1051.3000.9430.7894.11紅旗CA75602.461.461.004.22輕型貨車依維柯40106.193.892.261.431.004.44躍進(jìn)NJ 1061S6.403.091.691.006.67解放CA10214.2182.6371.6461.0000.8455.143中型貨車東風(fēng)EQ1091E7.314.312.451.541.006.33解放CA10917.6404.8342.8561.8951.3771.007.107重型貨車東風(fēng)EQ1141G6.543.782.161.441

8、.006.167三、汽車的驅(qū)動(dòng)力圖定義：在各個(gè)檔位上，汽車的驅(qū)動(dòng)力與車速之間的函數(shù)關(guān)系曲線。 若已知發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線、傳動(dòng)系的傳動(dòng)比、傳動(dòng)效率、車輪半徑等參數(shù)時(shí)，就可作出汽車驅(qū)動(dòng)力圖。圖12-5五檔變速器貨車的驅(qū)動(dòng)力圖汽車在水平道路上等速行駛時(shí)必須克服來(lái)自汽車賴以行駛的地面滾動(dòng)阻力Ff和來(lái)自汽車周圍的空氣阻力Fw。當(dāng)汽車上坡行駛時(shí),還必須克服汽車重力沿坡道的分力,稱為坡度阻力Fi。汽車加速行駛時(shí)需要克服的慣性力,稱為加速阻力Fj。汽車行駛的總阻力為 F=Ff+Fw+Fi+Fj第三節(jié)汽車的行駛阻力一、滾動(dòng)阻力滾動(dòng)阻力是指車輪在路面上滾動(dòng)時(shí)，由于輪胎與路面之間的相互作用而引起的能量損失。1輪胎的變

9、形分析: 車輪滾動(dòng)時(shí)，輪胎與路面的接觸區(qū)域產(chǎn)生相互作用力，輪胎和支承路面發(fā)生相應(yīng)的變形。當(dāng)彈性輪胎在混凝土、瀝青等硬路面上滾動(dòng)時(shí)，輪胎的變形是主要的。 如圖12-6。這種損失稱為彈性物質(zhì)的遲滯損失。 圖12-6輪胎的徑向變形曲線輪胎的彈性遲滯損失表現(xiàn)為阻礙車輪滾動(dòng)的一種阻力矩（Mf =Fza）。如圖12-7所示。圖12-7彈性車輪在硬路面上的滾動(dòng)2.從動(dòng)輪在硬路面上滾動(dòng)時(shí)的受力情況：如圖12-8所示。欲使從動(dòng)輪等速滾動(dòng)，在車輪中心施加一個(gè)推力Fp1。需要說(shuō)明的是，在分析汽車行駛阻力時(shí)，不必具體考慮輪胎滾動(dòng)時(shí)所受到的滾動(dòng)阻力矩，只要知道滾動(dòng)阻力系數(shù)求出滾動(dòng)阻力就可以（它只是一個(gè)數(shù)值，無(wú)法在真正的

10、受力圖上表現(xiàn)出來(lái)）。3.驅(qū)動(dòng)輪在硬路面上等速滾動(dòng)時(shí)的受力情況：如圖12-9所示。在驅(qū)動(dòng)輪也作用有滾動(dòng)阻力偶矩Tf。結(jié)論 ：真正驅(qū)動(dòng)汽車行駛的力是地面切向反力Fx2，它在數(shù)值上等于驅(qū)動(dòng)力Ft減去滾動(dòng)阻力Ff。圖12-9驅(qū)動(dòng)輪在硬路面上滾動(dòng)時(shí)的受力圖輪胎的結(jié)構(gòu)、材料和氣壓對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)有很大影響。圖12-10不同輪胎的滾動(dòng)阻力與車速的關(guān)系圖12-11滾動(dòng)阻力系數(shù)與充氣壓力的關(guān)系在軟路面上行駛的汽車,降低輪胎氣壓可增大輪胎與地面的接觸面積,降低輪胎對(duì)地面的單位壓力,減小土壤變形,輪轍深度變淺。圖12-12軟路面上輪胎氣壓與滾動(dòng)阻力的關(guān)系滾動(dòng)阻力系數(shù)1) 影響因素：與路面的種類、車速以及輪胎的結(jié)構(gòu)、材

11、料、胎壓等有關(guān)。同一輪胎在不同的路面上的滾動(dòng)阻力系數(shù)見(jiàn)表12-3。 表12-3滾動(dòng)阻力系數(shù)f的數(shù)值路 面 類 型滾動(dòng)阻力系數(shù)路 面 類 型滾動(dòng)阻力系數(shù)良好的瀝青或混凝土路面0.0100.018雨后壓緊土路0.0500.150一般的瀝青或混凝土路面0.0180.020泥濘土路0.1000.250碎石路面0.0200.025干砂路面0.1000.300良好的卵石路面0.0250.030濕砂路面0.0600.150坑洼的卵石路面0.0350.050結(jié)冰路面0.0150.030干燥壓緊土路0.0250.035壓緊雪道0.0300.0502)滾動(dòng)阻力系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算：轎車：式中：f0良好瀝青或混凝土路面為

12、0.014；卵石路面為0.025；砂石路面為0.020；貨車： ua車速(km/h)。滾動(dòng)阻力二、空氣阻力1.定義:汽車直線行駛時(shí)受到的空氣作用力在行駛方向上的分力。 2.分類:摩擦阻力和壓力阻力。3.空氣阻力的計(jì)算：CD可通過(guò)道路試驗(yàn)、風(fēng)洞試驗(yàn)等方法測(cè)得。A指汽車在其縱軸的垂直平面上的投影面積；也常用輪距與汽車高度乘積表示。汽車的CD和A的數(shù)值如表12-4示。汽車的空氣阻力系數(shù)和迎風(fēng)面積車型迎風(fēng)面積A/m2空氣阻力系數(shù)CD轎車1.41.90.320.5貨車370.61.0客車470.50.8表12-4汽車的空氣阻力系數(shù)與迎風(fēng)面積影響 Fw 的因素：CD 和 A由于乘坐空間的制約A變化不大但C

13、D變化較大，195070年 CD =0.40.6 1990年CD =0.250.40 概念車CD =0.2CD大小對(duì)轎車（高速）汽車的性能影響極大例如：帕薩特 (Passat ) CD= 0.28前部低，過(guò)渡平滑，后部加擾流板，掠背式，底部導(dǎo)流，平整化，向后應(yīng)逐步升高，整車俯視形狀為腰鼓式，改進(jìn)通風(fēng)進(jìn)口、出口位置，商用車頂部安裝導(dǎo)流罩系統(tǒng)。降低的要點(diǎn)CD三、坡度阻力1.定義：當(dāng)汽車上坡行駛時(shí)，汽車重力沿坡道方向的分力 。2.計(jì)算式： Fi=Gsin3.道路坡度：一般道路坡角較小，sintan=i，所以坡度阻力為Fi=Gi圖12-13汽車的坡度阻力圖12-14坡度i與道路坡道角的換算圖在坡度較大

14、時(shí),上述近似等式誤差較大,坡度阻力應(yīng)為Fi=Gsin。4.道路阻力F：由于坡度阻力與滾動(dòng)阻力都是與道路有關(guān)的阻力，且都與汽車重力成正比，所以把兩種阻力合在一起稱為道路阻力 。 F=Ff+Fi=fGcosa+Gsina當(dāng)坡角a較小時(shí)，cosa1，sinai，那么： F=Gf+Gi=G（f+i）令 =f+i，稱為道路阻力系數(shù)。 則 F=G四、加速阻力1.定義:汽車加速行駛時(shí)，需要克服其質(zhì)量加速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力，稱為加速阻力Fj。汽車的質(zhì)量包括平移質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量?jī)刹糠?，加速時(shí)平移質(zhì)量產(chǎn)生慣性力，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生慣性力偶距。2. 計(jì)算式：汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)主要與飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和傳動(dòng)系的

15、傳動(dòng)比等有關(guān)。 在進(jìn)行動(dòng)力性計(jì)算時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)公式估算：式中：1車輪旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)； 2飛輪旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。 12=0.030.05;ig為變速器傳動(dòng)比.第四節(jié)汽車的動(dòng)力方程一、受力分析1.從動(dòng)輪在加速過(guò)程中的受力分析圖12-15加速時(shí)從動(dòng)輪的受力圖圖中,W1為從動(dòng)輪上的載荷;FZ1為地面對(duì)從動(dòng)輪的法向反作用力;m1為從動(dòng)輪的質(zhì)量;IW1為從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;FP1為從動(dòng)軸作用于從動(dòng)輪的平行于路面的力;FX1為作用在從動(dòng)輪上的地面切向反作用力;Tf1為從動(dòng)輪滾動(dòng)阻力偶矩。1.從動(dòng)輪在加速過(guò)程中的受力分析推動(dòng)從動(dòng)輪前進(jìn)的力FP1要克服從動(dòng)輪的滾動(dòng)阻力和從動(dòng)輪的加速阻力,即要克服滾動(dòng)阻力Ff1、平

16、移質(zhì)量的加速阻力 和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的加速阻力 。2.驅(qū)動(dòng)輪在加速過(guò)程中的受力分析圖12-16加速時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的受力圖圖中,W2為驅(qū)動(dòng)輪上的載荷;FZ2為地面對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的法向反作用力;m2為驅(qū)動(dòng)輪的質(zhì)量;IW2為驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;FP2為驅(qū)動(dòng)軸作用于驅(qū)動(dòng)輪的平行于路面的力;FX2為作用在驅(qū)動(dòng)輪上的地面切向反作用力;Tf2為驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)阻力偶矩;Tt為半軸作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩。2.驅(qū)動(dòng)輪在加速過(guò)程中的受力分析驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力Ft要克服三部分阻力,即由驅(qū)動(dòng)軸傳來(lái)的阻力FP2、驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)阻力Ff2、驅(qū)動(dòng)輪本身平移質(zhì)量及旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的加速阻力.二、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩、實(shí)際驅(qū)動(dòng)力及飛輪加速阻力三、車身受力分析圖12-17加速時(shí)的車身受力

17、圖四、整部汽車的動(dòng)力方程汽車的行駛動(dòng)力方程為1.汽車行駛的驅(qū)動(dòng)條件(或必要條件)：第五節(jié)汽車行駛的驅(qū)動(dòng)附著條件一、汽車行駛的驅(qū)動(dòng)附著條件2.汽車行駛的附著條件(或充分條件)： 輪胎與路面之間附著條件可用附著力來(lái)表示。附著力指地面對(duì)車輪切向反作用力的極限值，用F表示。 在硬路面上，附著力與驅(qū)動(dòng)輪法向反作用力Fz2（或垂直載荷W2）成正比，即：F=Fz2-稱為附著系數(shù)，與路面的種類和路面狀況、輪胎的結(jié)構(gòu)和材料及車速等有關(guān)。附著條件FtFZ實(shí)際上，附著力并不是作用在汽車上的外力，它只是地面對(duì)車輪切向反作用力的極限值，當(dāng)切向反作用力達(dá)到此極限值時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪將產(chǎn)生滑轉(zhuǎn) 。 對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)的汽車： FX2=F

18、t-Ff 2F=Fz2 FtF+Ff2 = Fz2 （+f）與值相比，f值很小，故可忽略不計(jì)。所以，汽車行駛的附著條件為: Ft F結(jié)論：汽車行駛的驅(qū)動(dòng)-附著條件為:1.附著系數(shù)附著系數(shù)主要取決于路面的種類和表面狀況,還和輪胎結(jié)構(gòu)、胎面花紋以及使用條件等有關(guān),行駛車速對(duì)附著系數(shù)也有影響。二、汽車的附著力圖12-18附著系數(shù)與輪胎氣壓的關(guān)系圖12-19附著系數(shù)與行駛速度的關(guān)系1干燥路面2潮濕路面表12-5不同輪胎在各種路面上的附著系數(shù)路面輪胎類型狀態(tài)高壓輪胎低壓輪胎越野輪胎瀝青、混凝土路面干燥0.500.700.700.800.700.80潮濕0.350.450.450.550.500.60污染

19、0.250.450.250.400.250.45碎石路面干燥0.500.600.600.700.600.70潮濕0.300.400.400.500.400.55路面輪胎類型狀態(tài)高壓輪胎低壓輪胎越野輪胎土路干燥0.400.500.500.600.500.60濕潤(rùn)0.200.400.300.400.350.50泥濘0.150.250.150.250.200.30積雪荒地松軟0.200.300.200.400.200.40壓實(shí)0.150.200.200.250.300.50結(jié)冰路面0.080.150.100.200.050.102.驅(qū)動(dòng)輪的法向反作用力驅(qū)動(dòng)輪地面法向反作用力與汽車的總體布置、車身形狀

20、、行駛狀況以及道路的坡度有關(guān)。圖12-20汽車加速上坡時(shí)的受力圖對(duì)后軸驅(qū)動(dòng)汽車來(lái)說(shuō),其附著力F2為對(duì)前軸驅(qū)動(dòng)汽車來(lái)說(shuō),其附著力F1為對(duì)四輪驅(qū)動(dòng)汽車來(lái)說(shuō),其附著力F4為汽車附著力與全輪驅(qū)動(dòng)汽車附著力之比(F/F4)100%,稱為附著利用率。圖12-21不同驅(qū)動(dòng)方式汽車的附著利用率曲線第六節(jié)汽車的驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖與動(dòng)力特性圖一、驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖只要汽車行駛，汽車行駛阻力中的滾動(dòng)阻力Ff 和空氣阻力Fw 就存在。在良好典型路面上，汽車驅(qū)動(dòng)力與這兩個(gè)阻力之差就是汽車可用于克服坡道阻力Fi 或是汽車加速需要克服的加速阻力Fj 。這就是所謂的汽車驅(qū)動(dòng)力和汽車行駛阻力的平衡。為了形象地說(shuō)明汽車行駛時(shí)

21、驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力的關(guān)系，通常將汽車驅(qū)動(dòng)力Ft 以及始終存在的兩個(gè)行駛阻力Ff 和Fw 繪制成力和車速的關(guān)系曲線圖，稱為汽車驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖.動(dòng)力性指標(biāo)(最高速度,加速能力,爬坡能力) 便可分析汽車在附著條件良好路面上的行駛能力。即在油門全開(kāi)時(shí)，汽車可能達(dá)到最高車速、加速能力和爬坡能力。行駛方程式反映了汽車行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)力和外界阻力之間的普遍情況。當(dāng)已知條件：驅(qū)動(dòng)力Ft圖12-22汽車驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖加速能力 它用aj,但aj不方便評(píng)價(jià)。通常用加速時(shí)間或加速距離來(lái)評(píng)價(jià)。 由驅(qū)動(dòng)力、滾動(dòng)阻力和空氣阻力，就可按行駛方程式計(jì)算加速度及其倒數(shù)，從而求得加速時(shí)間或者加速距離。手工計(jì)算時(shí),一般忽略原地

22、起步過(guò)程的離合器打滑過(guò)程.即假設(shè)在最初時(shí)刻，汽車已具備起步換檔所需的最低車速。換檔時(shí)刻的確定：若I-II加速度曲線相交，則規(guī)定在交點(diǎn)處換檔；若I-II的加速度曲線不相交，則規(guī)定在發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速處換檔；換檔時(shí)間一般忽略不計(jì)（正態(tài)分布t=0.20.4s)。計(jì)算加速時(shí)間的用途：確定汽車加速能力；傳動(dòng)系最佳匹配；合理選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的排量。注意圖12-23汽車的行駛加速度曲線圖12-24汽車的加速度倒數(shù)曲線1. 最大速度和部分負(fù)荷時(shí)的力平衡以及 uamax 和部分負(fù)荷時(shí)的等速2. 加速能力3. 最大爬坡度圖12-25汽車的爬坡度圖二、動(dòng)力特性圖動(dòng)力因數(shù)圖12-26汽車動(dòng)力特性圖 汽車在行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力

23、平衡 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率也與行駛阻力功率平衡第七節(jié)汽車的功率平衡汽車功率平衡方程式為式中,Pe為發(fā)動(dòng)機(jī)功率(kW);T為傳動(dòng)系統(tǒng)效率;G為作用于汽車上的重力(N);f為滾動(dòng)阻力系數(shù);i為道路坡度;CD為空氣阻力系數(shù);A為迎風(fēng)面積(m2);為汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù);m為汽車質(zhì)量(kg);ua為行駛車速(km/h);功率平衡圖 用縱坐標(biāo)表示功率，橫坐標(biāo)表示車速，將發(fā)動(dòng)機(jī)功率與經(jīng)常遇到的阻力功率對(duì)車速的關(guān)系繪制在直角坐標(biāo)圖上，就得到功率平衡圖。圖12-27汽車功率平衡圖檔位不同時(shí)車速的范圍不同，但是功率的大小不變，只是各檔的功率曲線對(duì)應(yīng)的車速位置不同。低檔時(shí)車速低，速度變化區(qū)域窄；高檔時(shí)車速高，所占速度變

24、化區(qū)域大。滾動(dòng)阻力功率在低速時(shí)近似為直線，而在高速時(shí)是二次曲線（低速、貨車?。┛諝庾枇β是€為三次函數(shù)在低速時(shí)以滾動(dòng)阻力功率為主，而在高速時(shí)以空氣阻力功率為主。 汽車后備功率越大，汽車的動(dòng)力性越好。 利用后備功率也可確定汽車的爬坡度和加速度。 功率平衡也可描述汽車行駛時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率，有利于分析汽車燃油經(jīng)濟(jì)性。后備功率上式中兩部分功率的差值稱為汽車的后備功率,可用來(lái)加速或爬坡.第八節(jié)裝有液力變矩器的動(dòng)力特性一、液力變矩器的特性液力變矩器是汽車上使用得最多的一種無(wú)級(jí)變速器。液力變矩器的特性通常用無(wú)因次特性來(lái)表征.無(wú)因次特性給出了變矩比K、效率及泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)P隨速比i變化的規(guī)律。泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)P是

25、泵輪轉(zhuǎn)矩TP中的比例系數(shù),它表示液力變矩器的負(fù)載特性.式中,為工作油密度;g為重力加速度;D為變矩器有效直徑;nP為泵輪轉(zhuǎn)速。圖12-28液力變矩器的無(wú)因次特性非透過(guò)性液力變矩器的泵輪轉(zhuǎn)矩與泵輪轉(zhuǎn)速的關(guān)系TP=f(nP)是一條拋物線(見(jiàn)圖12-29)。這條曲線與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線的交點(diǎn)就決定了發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。只要發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門不變,當(dāng)外界阻力發(fā)生變化時(shí),汽車運(yùn)動(dòng)狀況也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化,而發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是不變的。圖12-29非透過(guò)性液力變矩器的泵輪轉(zhuǎn)矩曲線與發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線對(duì)“透過(guò)性”液力變矩器而言,汽車行駛阻力的變化、行駛速度的變化,在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開(kāi)度不變的條件下,均會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,也就是說(shuō)泵輪

26、轉(zhuǎn)矩系數(shù)P不是一個(gè)常數(shù)。透過(guò)性液力變矩器的泵輪轉(zhuǎn)矩曲線是一組曲線(見(jiàn)圖12-30)。一個(gè)速比對(duì)應(yīng)有一個(gè)P值,確定一條泵輪轉(zhuǎn)矩曲線。圖12-30透過(guò)性液力變矩器的泵輪轉(zhuǎn)矩曲線與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線液力變矩器的透過(guò)性程度以透過(guò)度p表示式中,為渦輪不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),泵輪的轉(zhuǎn)矩;為渦輪不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),泵輪的轉(zhuǎn)矩系數(shù);TPc為變矩比K=1時(shí),泵輪的轉(zhuǎn)矩;Pc為變矩比K=1時(shí),泵輪的轉(zhuǎn)矩系數(shù)。p=11.2,為非透過(guò)性液力變矩器;p1.2,為透過(guò)性液力變矩器。一般轎車p2,其他車輛p=1.31.8。二、裝有液力變矩器汽車的動(dòng)力性裝有液力變矩器的汽車,由于液力變矩器的變矩比K是隨速比i的減小而增加,即隨渦輪轉(zhuǎn)速的降低而增加,所以

27、汽車起步時(shí)轉(zhuǎn)矩較大,并且保證傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比隨汽車阻力的增加而自動(dòng)增加。當(dāng)液力變矩器具有一定透過(guò)性時(shí),渦輪軸可以得到較大的轉(zhuǎn)速nT,也就是汽車可以有較高的行駛速度,其轉(zhuǎn)矩也有所增加,并有較寬的高效率工作范圍。這樣,當(dāng)汽車起步時(shí),可以從發(fā)動(dòng)機(jī)獲得較大轉(zhuǎn)矩,而隨著加速,發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加,使汽車獲得較高的速度,因而改善了汽車的動(dòng)力性。圖12-31非透過(guò)性液力變矩器的輸出特性圖12-32透過(guò)性液力變矩器的輸出特性圖12-33液力偶合器的無(wú)因次特性圖12-34綜合式液力變矩器的無(wú)因次特性綜合式液力變矩器和帶有鎖止離合器的液力變矩器,可以防止高速區(qū)傳動(dòng)效率的降低從而提高汽車的動(dòng)力性與燃油經(jīng)濟(jì)性。利用液力變矩

28、器的輸出特性及下面兩個(gè)公式,可以求出汽車的驅(qū)動(dòng)力圖.式中,ua為行駛車速(km/h);nT為渦輪轉(zhuǎn)速(r/min);r為車輪半徑(m);i為液力變矩器后面?zhèn)鲃?dòng)裝置的傳動(dòng)比;Ft為驅(qū)動(dòng)力(N);TT為渦輪輸出轉(zhuǎn)矩(Nm);T為液力變矩器后面?zhèn)鲃?dòng)裝置的傳動(dòng)效率。圖12-35裝有綜合式液力變矩器和兩檔變速器的汽車的驅(qū)動(dòng)力曲線圖一、發(fā)動(dòng)機(jī)特性二、傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)1，主減速器傳動(dòng)比2，變速器參數(shù)三、汽車總質(zhì)量四、使用因素第九節(jié)影響汽車動(dòng)力性的主要因素影響汽車動(dòng)力性的因素主要有：發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、傳動(dòng)系參數(shù)、汽車質(zhì)量和使用因素等 。一、合理選擇發(fā)動(dòng)機(jī)二、合理選擇傳動(dòng)系參數(shù)三、減輕汽車自重四、改善汽車運(yùn)行條件一、發(fā)動(dòng)

29、機(jī)特性圖12-36三種發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線a)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)b)等功率發(fā)動(dòng)機(jī)c)活塞式蒸汽機(jī)一、發(fā)動(dòng)機(jī)特性活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性遠(yuǎn)不如活塞式蒸汽機(jī)的好,更比不上等功率發(fā)動(dòng)機(jī)。等功率發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線為理想的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)特性。發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)出的轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的降低而增大的程度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能甚為重要,通常以發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)性系數(shù)來(lái)表征發(fā)動(dòng)機(jī)的這種工作性能,發(fā)動(dòng)機(jī)適應(yīng)系數(shù)K是指最大轉(zhuǎn)矩Ttqmax與最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩TtqP之比汽車上配備的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率越大,則汽車的動(dòng)力性越好,但功率過(guò)大,會(huì)使經(jīng)濟(jì)性降低。為了評(píng)價(jià)汽車的動(dòng)力性能,可用汽車的比功率作為指標(biāo)。比功率是發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率Pemax與汽車總質(zhì)量m之比,即Pemax/m

30、,也稱為功率利用系數(shù),其值大小因汽車形式的不同而異。圖12-37汽車的功率平衡與驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖二、傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)1、主減速器傳動(dòng)比 如圖12-38所示，其中i01i02i03。i0增大，功率曲線左移，在一定車速下，后備功率增加。當(dāng)主傳動(dòng)比為i02時(shí)，最高車速vmax最高。當(dāng)主傳動(dòng)比增大(i03)或減小(i01 )時(shí)，最高車速vmax降低。 在保證最高車速的前提下，盡可能選擇較大的主減速器傳動(dòng)比。圖12-38主傳動(dòng)比i0對(duì)汽車動(dòng)力性的影響2.變速器參數(shù)：(1)變速器檔數(shù): 如圖12-39。 檔位數(shù)越多，特性越接近等功率發(fā)動(dòng)機(jī)。采用無(wú)級(jí)變速器后，發(fā)動(dòng)機(jī)就可能總是在最大功率下工作，動(dòng)力性提高。(

31、2) 變速器傳動(dòng)比：I檔傳動(dòng)比越大，汽車最大爬坡度和驅(qū)動(dòng)力越大。但要考慮附著條件的限制（否則驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)）。其余各檔傳動(dòng)比要適當(dāng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于或接近最大功率或最大扭矩的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作。選擇變速器傳動(dòng)比時(shí)，先根據(jù)最大爬坡能力要求和附著條件確定I檔傳動(dòng)比，其余各檔傳動(dòng)比按等比級(jí)數(shù)進(jìn)行分配。圖12-39裝有活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和三檔變速器的汽車與裝有等功率發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的動(dòng)力性對(duì)比三、汽車總質(zhì)量除了空氣阻力外,所有運(yùn)動(dòng)阻力都與汽車總質(zhì)量有關(guān)。減輕汽車自重,會(huì)改善汽車的動(dòng)力性。對(duì)具有相同載質(zhì)量的不同汽車,其自重較小者,總質(zhì)量較小,因而動(dòng)力性較好。在貨車中,為了提高運(yùn)貨量,采用掛車,汽車總質(zhì)量增加,汽車動(dòng)力性

32、變差,即汽車帶上掛車后的平均行駛速度將有所降低,但由于運(yùn)貨量增加,只要運(yùn)輸生產(chǎn)率增加,對(duì)汽車運(yùn)輸仍是有利的。四、使用因素汽車的動(dòng)力性在不同程度上受到汽車運(yùn)行條件的影響,如道路、氣候、海拔高度、駕駛技術(shù)、技術(shù)保養(yǎng)與調(diào)整、交通規(guī)則與運(yùn)輸組織等。在汽車使用過(guò)程中,加強(qiáng)保養(yǎng)維護(hù),采用正確的駕駛方法,合理的運(yùn)輸組織,充分發(fā)揮汽車的動(dòng)力性能,以提高運(yùn)輸速度與運(yùn)輸生產(chǎn).一、駕駛性能的表示方法.駕駛性方面第十節(jié)汽車的駕駛性能 (1)汽車波動(dòng)汽車在正常行駛或加、減速行駛時(shí),由于加速踏板操作不協(xié)調(diào),發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率變化,點(diǎn)火系統(tǒng)不點(diǎn)火引起傳動(dòng)系統(tǒng)扭振,其結(jié)果將導(dǎo)致汽車沿前進(jìn)方向波動(dòng)行駛(見(jiàn)圖12-40)。(2)加速

33、不暢汽車起步加速時(shí),無(wú)論怎樣踩加速踏板車速仍不能提高的現(xiàn)象(見(jiàn)圖12-41)。(3)車速回落汽車在加速過(guò)程中,發(fā)動(dòng)機(jī)功率明顯下降,加速性能不好,短時(shí)間內(nèi)這種現(xiàn)象稱為抖動(dòng);若持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),且表現(xiàn)不很明顯則稱為車速回落(見(jiàn)圖12-42)。 (4)汽車加速遲緩在加速過(guò)程中,汽車遲滯不前的現(xiàn)象(見(jiàn)圖12-43)。 (5)熄火熄火是指在汽車行駛中或怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作。圖12-40汽車波動(dòng)行駛圖12-41加速不暢圖12-43加速遲緩圖12-42車速回落.噪聲、振動(dòng)方面()怠速不穩(wěn)定怠速不穩(wěn)定是指發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常而產(chǎn)生嚴(yán)重振動(dòng)，由此給駕駛員帶來(lái)不舒適感(見(jiàn)圖12-44)。()回火回火是在進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)，可燃混合氣爆燃的現(xiàn)象。()放炮放炮是指在排氣系統(tǒng)內(nèi)，未燃燒的混合氣爆燃的現(xiàn)象。()自然點(diǎn)火汽車在大負(fù)荷行駛后，即使關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)還繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。(5)爆燃噪聲爆燃噪聲是在汽車加速和坡道行駛時(shí),由于氣缸內(nèi)爆燃產(chǎn)生的金屬敲擊聲。圖12-44怠速不穩(wěn)定.起動(dòng)性方面()冷起動(dòng)性冷起動(dòng)性表示發(fā)動(dòng)機(jī)冷狀態(tài)時(shí)，由起動(dòng)機(jī)起動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)所需的時(shí)間，一般起動(dòng)時(shí)間不超過(guò)。在外界氣溫較低時(shí)(以下)的起動(dòng)性稱為低溫起動(dòng)性。()再起動(dòng)性再起動(dòng)性是指汽車行駛一段時(shí)間后，使發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)，經(jīng)較短時(shí)間后，在發(fā)動(dòng)機(jī)熱狀態(tài)下重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。如外界氣溫