9/2/20231/231第一章汽車的動力性第一節(jié)汽車的動力性指標第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力第三節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率第五節(jié)汽車的功率平衡9/2/20232/231第一章汽車的動力性汽車的動力性良好的路面直線行駛平均行駛速度運輸效率等最基本的性能動力性評價指標第一節(jié)汽車的動力性指標9/2/20233/231第一節(jié)汽車的動力性指標汽車動力性評價指標汽車能爬上的最大坡度汽車的最高車速汽車的加速時間9/2/20234/231第一節(jié)汽車的動力性指標汽車的最高車速在水平良好路面上汽車能達到的最高行駛車速汽車的加速時間原地起步加速時間超車加速時間9/2/20235/231第一節(jié)汽車的動力性指標原地起步加速時間汽車由1擋或2擋起步，并以最大的加速強度逐步換至最高擋后到某一預定的距離或車速所需的時間0～400m或0～100km/h超車加速時間用最高擋或次高擋由某一較低車速加速至某一高速所需時間最高擋或次高擋30km/h或40km/h9/2/20236/231第一節(jié)汽車的動力性指標最大爬坡度滿載或一定載荷時汽車在良好路面上的最大爬坡度最大爬坡度指的是一擋最大爬坡度注意：以上三個指標均指在無風或微風條件下測得的9/2/20237/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的動力性汽車行駛方向的運動狀態(tài)汽車的縱向外力驅(qū)動力與行駛阻力汽車的行駛方程式9/2/20238/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力變速器/減速器等驅(qū)動輪驅(qū)動力行駛阻力坡度阻力發(fā)動機滾動阻力加速阻力空氣阻力傳動系9/2/20239/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202310/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力輸入功率×機械效率＝輸出功率9/2/202311/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力發(fā)動機的轉(zhuǎn)速特性發(fā)動機的外特性曲線發(fā)動機的使用外特性曲線發(fā)動機的部分特性曲線哪個的功率大？9/2/202312/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202313/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力kwN·mr/min9/2/202314/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力典型汽車發(fā)動機外特性曲線9/2/202315/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力傳動系的機械效率等速行駛工況功率輸入Pin功率輸出PT傳動系變速器、減速器等9/2/202316/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力傳動系的功率損失機械損失液力損失摩擦潤滑油齒輪傳動副之間軸承摩擦。。。潤滑油的攪動潤滑油與零件之間的表面摩擦。。。0.90~0.92轎車0.82~0.85貨車與客車9/2/202317/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力車輪的半徑rrsrrWW自由半徑靜力半徑滾動半徑9/2/202318/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力滾動半徑的理論計算滾動半徑的近似計算一般近似歐洲輪胎與輪輞技術(shù)協(xié)會（ETRTO）德國橡膠企業(yè)協(xié)會9/2/202319/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力汽車的驅(qū)動力圖發(fā)動機外特性曲線Pe，Ttq~n傳動系的傳動比ig，i0傳動效率ηT車輪半徑r汽車行駛速度ua發(fā)動機轉(zhuǎn)速

n9/2/202320/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力貨車的驅(qū)動力圖9/2/202321/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力二、汽車的行駛阻力9/2/202322/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力滾動阻力輪胎/路面接觸輪胎變形載荷遲滯損失阻力偶9/2/202323/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力WhOCADEFδ加載卸載WCWD拖距a滾動阻力偶矩遲滯現(xiàn)象分析Wdd’nn’aFz9/2/202324/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力從動輪滾動時的受力情況Wnn’aWnn’a9/2/202325/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力等速行駛9/2/202326/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力驅(qū)動輪滾動時的受力情況nn’ann’aWW9/2/202327/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力推薦使用的滾動阻力系數(shù)9/2/202328/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202329/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力影響滾動阻力系數(shù)的主要因素路面的種類車速輪胎的構(gòu)造輪胎的充氣壓力輪胎的材料驅(qū)動力系數(shù)驅(qū)動力與徑向載荷之比9/2/202330/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202331/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202332/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力轉(zhuǎn)彎時的滾動阻力9/2/202333/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力空氣阻力汽車行駛空氣作用行駛方向空氣阻力壓力阻力（法向力）摩擦阻力（切向力）形狀阻力內(nèi)循環(huán)阻力誘導阻力干撓阻力形狀阻力58%干撓阻力14%內(nèi)循環(huán)阻力12%誘導阻力7%摩擦阻力9%9/2/202334/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202335/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力空氣阻力的計算9/2/202336/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力遵循的基本原則：車身前部：發(fā)動機蓋應向前下傾整車：整車車身應向前傾斜1°~2°汽車后部：最好采用艙背式或直背式，應有擾流板車身底部：底部平整，最好有平滑的蓋板蓋住底部發(fā)動機冷卻進風系統(tǒng)：進風口與出風口位置，內(nèi)部風道9/2/202337/231發(fā)動機蓋應向前下傾1）車身前部第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202338/231

面與面交接處的棱角應為圓柱狀第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202339/231

風窗玻璃應盡可能“躺平”，且與車頂圓滑過渡。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202340/231

盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202341/231

在保險杠下面，應安裝合適的擾流板。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202342/231

車輪蓋應與輪胎相平第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202343/231

整個車身應向前傾1°～2°2）整車第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202344/231

水平投影應為腰鼓形第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202345/231

后端稍稍收縮，前端呈半圓形。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202346/231

最好采用艙背式或直背式3）汽車后部第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202347/231

應安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202348/231

當車速超過120km/h，尾翼會自動升高160mm，為車身增加30％的下壓力；在車速低于80km/h，尾翼又會自動降低。

應安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202349/231

應安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202350/231

應安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202351/231

應安裝后擾流板第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202352/231

若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應高些，長度要短些。第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202353/231

后面應采用鴨尾式結(jié)構(gòu)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202354/231

后面應采用鴨尾式結(jié)構(gòu)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202355/231

所有零件應在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑的蓋板蓋住底部。4）車身底部第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202356/231

仔細選擇進風口與出風口的位置，精心設(shè)計內(nèi)部風道。5）發(fā)動機冷卻通風系統(tǒng)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202357/231冷卻前制動器冷卻前制動器冷卻發(fā)動機和制動器冷卻后制動器和潤滑系統(tǒng)第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202358/231冷卻發(fā)動機和前制動器冷卻后制動器為發(fā)動機提供充足的空氣第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202359/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力9/2/202360/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力導流板9/2/202361/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力坡度阻力汽車上坡行駛汽車重力沿坡道的分力坡度阻力shhgFiGα坡度較小9/2/202362/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力坡度與坡度角的關(guān)系9/2/202363/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力道路阻力坡度阻力滾動阻力道路阻力系數(shù)9/2/202364/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力加速阻力汽車加速行駛克服加速運動的慣性力加速阻力汽車質(zhì)量平移質(zhì)量旋轉(zhuǎn)質(zhì)量平移慣性力慣性力偶矩汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)

汽車加速行駛9/2/202365/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力轎車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量與傳動比的關(guān)系9/2/202366/231第二節(jié)汽車的驅(qū)動力與行駛阻力三、汽車的行駛方程式9/2/202367/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖一、驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖有固定傳動比的汽車行駛方程式9/2/202368/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖行駛方程式汽車的基本參數(shù)汽車的動力性能最高車速加速能力爬坡能力9/2/202369/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖汽車驅(qū)動力—行駛阻力平衡圖FfFf+FW9/2/202370/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖最高車速的確定驅(qū)動力FtFf+FwFi=0Fj=09/2/202371/231加速時間的確定最低穩(wěn)定車速一定的距離（0～400m）一定的速度（80％umax）加速時間第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖回顧：兩個加速時間，都是從低速提升到高速……9/2/202372/231加速時間的確定第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖回顧：兩個加速時間，都是從低速提升到高速……（1）原地起步加速時間：汽車由Ⅰ擋或Ⅱ擋起步，并以最大的加速強度（包括選擇恰當?shù)膿Q擋時機）逐步換至最高擋后到某一預定的車速或距離所需的時間。（2）超車加速時間：用最高檔或次高擋由某一較低車速全力加速至某一高速所需的時間。9/2/202373/231汽車的加速度曲線（a~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖9/2/202374/231汽車的加速度曲線（a~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖9/2/202375/231汽車的加速度倒數(shù)曲線（1/a~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖9/2/202376/231汽車的加速度倒數(shù)曲線（1/a~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖9/2/202377/231加速時間的積分方法1/a~ua曲線加速時間矩形積分第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖9/2/202378/231最佳換擋時機的確定第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖9/2/202379/231BJ130汽車的加速時間曲線第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖直接擋加速Ⅱ擋原地起步換擋加速所用時間較短9/2/202380/231爬坡能力的確定驅(qū)動力Ft空氣阻力Fw滾動阻力Ff爬坡能力第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖——9/2/202381/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖9/2/202382/231典型的汽車爬坡度—車速曲線（i~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖9/2/202383/231二、汽車的動力特性圖動力因數(shù)第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖9/2/202384/231典型的汽車的動力特性圖（D~ua）第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖fuamax9/2/202385/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖fuamax1）計算最高車速9/2/202386/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖

由動力特性曲線，即可做出各擋的爬坡度圖。

Ⅰ擋工作時，爬坡度較大，此時以imax＝D1max－f

計算的誤差也較大，可以用下式計算2）計算爬坡度9/2/202387/231第三節(jié)汽車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖與動力特性圖3）計算加速時間

計算加速度的倒數(shù)，并做出加速度倒數(shù)曲線，圖解積分即可計算加速時間。做出加速度曲線9/2/202388/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率一、汽車行駛的附著條件驅(qū)動力大動力性強驅(qū)動力大足夠的附著力（切向力）動力性強滿足輪胎與地面的附著條件9/2/202389/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率地面對輪胎切向的反作用力極限值附著力附著力大小的計算輪胎與路面間的附著系數(shù)9/2/202390/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率汽車行駛的附著條件對于驅(qū)動輪驅(qū)動力附著力附著率由發(fā)動機決定由路面與輪胎決定9/2/202391/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率令后輪驅(qū)動汽車的附著條件也可以表達為—后輪驅(qū)動汽車驅(qū)動輪的附著率；3.附著率由附著條件可得前輪驅(qū)動時，附著條件是令—前輪驅(qū)動汽車驅(qū)動輪的附著率；前輪驅(qū)動汽車的附著條件也可以表達為

附著率是完成規(guī)定工況對路面提出的最低要求，其大小取決于“規(guī)定工況”，與實際路面條件無關(guān)。9/2/202392/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率二、汽車的附著力與地面的反作用力汽車的附著力地面附著系數(shù)法向反作用力路面的種類和狀況行駛車速車輪的運動狀況汽車的總體布置行駛的狀況車身的形狀道路的坡度9/2/202393/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率二、汽車的附著力與地面的反作用力路面條件附著系數(shù)干瀝青路面0.7～0.8濕瀝青路面0.5～0.6干燥的碎石路0.6～0.7干土路0.5～0.6濕土路0.2～0.4滾壓后的雪路0.2～0.3常見路面的平均附著系數(shù)

為什么汽車在濕土路上容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象？思考9/2/202394/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率汽車加速上坡時的受力圖αhgabLuadu/dtFZ1FZ2Tf1Tf2Tjw2FZw1FZw2GsinaGcosaTjeFX1FX2mdu/dtTjw19/2/202395/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率整理后得對后輪與路面的接觸中心取矩靜態(tài)軸荷動態(tài)分量空氣升力滾動阻力偶9/2/202396/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率對前輪與路面的接觸中心取矩整理后得靜態(tài)軸荷動態(tài)分量空氣升力滾動阻力偶9/2/202397/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率前、后輪法向反力的構(gòu)成靜態(tài)軸荷空氣升力動態(tài)分量滾動阻力偶法向反作用力9/2/202398/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率FZd1

FZd2

加速時后驅(qū)車容易滿足附著條件跑車大多采用后輪驅(qū)動思考：加速時，前驅(qū)車還是后驅(qū)車容易滿足附著條件？

保時捷911雙座跑車采用后置式發(fā)動機后輪驅(qū)動。9/2/202399/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率

典型轎車前、后升力系數(shù)的比較9/2/2023100/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率9/2/2023101/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率9/2/2023102/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率9/2/2023103/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率簡化的前、后輪的法向反力忽略旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性阻力偶矩和滾動阻力偶矩之后9/2/2023104/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率三、作用在驅(qū)動輪上的地面切向反作用力作用在驅(qū)動輪上的切向作用力汽車行駛工況的受力圖9/2/2023105/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率αTf1Tf2Tjw2WBsinaWBcosaFX1mBdu/dtFWWBcosab’/L-Tt’/La’Lb’WBcosaa’/L+Tt’/LTt’Fp2Fp1Fp1WBcosab’/L-Tt’/LWBcosaa’/L+Tt’/LFp2Tjw1Tt’FZ1FZ2GW1sinaGW2sinam1du/dtm2du/dtTf1Tf2FX2FZ1FZ2前輪驅(qū)動汽車加速上坡時的受力圖GW2cosaGW1cosaFX2FX19/2/2023106/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率從動輪受力分析在X方向?qū)χ行娜【睾雎?/2/2023107/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率車身受力分析在X方向9/2/2023108/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率驅(qū)動輪受力分析在X方向與Fj區(qū)別9/2/2023109/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率后輪驅(qū)動汽車作用在驅(qū)動輪上的切向作用力9/2/2023110/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率四、附著率附著率直線行駛充分發(fā)揮驅(qū)動力要求的最低附著系數(shù)汽車的行駛工況9/2/2023111/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率附著率附著率的計算地面切向反作用力地面法向反作用力9/2/2023112/231第四節(jié)汽車行駛的附著條件與汽車的附著率加速上坡