汽車動力性基本概念：

動力性的評價指標汽車的驅動力與各種行駛阻力汽車行駛的驅動—附著條件重點內容：

驅動力-行駛阻力平衡圖

分析汽車動力性的方法動力特性圖（圖解法）功率平衡圖

汽車的動力性系指汽車在良好路面上直線行駛時由汽車受到的縱向外力決定的，所能達到的平均行駛速度?！?-1汽車的動力性指標1、從獲得盡可能高的平均行駛速度的觀點出發(fā)，汽車的動力性主要可由三方面的指標來評定，即：（1）汽車的最高車速uamax,單位為km/h;（2）汽車的加速時間t，單位為s；（3）汽車能爬上的最大坡度imax,單位為（°）或（%）。

2、最高車速是指汽車在良好的水平路面上能達到的最大行駛速度。

加速時間分為原地起步加速時間和超車加速時間。①原地起步加速時間指汽車由第I檔或第II檔起步，并以最大的加速強度（包括選擇恰當?shù)膿Q檔時機）逐步換至最高檔后到某一預定的距離或車速所需的時間。②超車加速時間指用最高檔或次高檔由某一較低車速全力加速至某一高速所需的時間。3、汽車的上坡能力是用滿載時汽車在良好路面上的最大爬坡度imax表示的。一般imax在30%即16.5。左右?！?-2汽車的驅動力與行駛阻力

一、確定汽車的動力性，就是確定汽車沿行駛方向的運動狀況。為此需要掌握沿汽車行駛方向作用于汽車的各種外力，即驅動力與行駛阻力。根據(jù)這些力的平衡關系，建立汽車行駛方程式，就可以估算汽車的最高車速、加速度和最大爬坡度。汽車的行駛方程式為Ft=∑F=Ff+Fi+Fw+FjFt——驅動力；∑F——行駛阻力之和。二、汽車的驅動力（圖1-2）汽車的驅動力，單位為N，Tt——作用于驅動輪上的轉矩,單位為Nm;r——車輪半徑，單位為m。若令Ttq表示發(fā)動機轉矩，ig表示變速器的傳動化，i。表示主減速器的傳動比，ηT表示傳動系的機械效率，則有Tt=TtqigioηT驅動力（單位為N）為（一）發(fā)動機的轉速特性如將發(fā)動機的功率Pe、轉矩Ttq以及燃油消耗率b與發(fā)動機曲軸轉速之間的函數(shù)關系以曲線表示，則此曲線稱為發(fā)動機轉速特性曲線或簡稱發(fā)動機特性曲線。如果發(fā)動機節(jié)流閥全開（或高壓油泵在最大供油量位置），則此特性曲線稱為發(fā)動機外特性曲線；如果節(jié)流閥部分開啟（或部分供油），則稱為發(fā)動機部分負荷特性曲線。如轉矩的單位以N·m表示，功率的單位以kW表示，轉速以r/min表示，則功率與轉矩有如下關系（二）傳動系的機械效率如以PT表示傳動系中損失的功率，則傳動系的機械效率為（三）車輪的半徑車輪處于無載時的半徑稱為自由半徑。汽車靜止時，車輪中心至輪胎與道路接觸面間的距離稱為靜力半徑rs。由于徑向載荷的作用，輪胎發(fā)生顯著變形，所以靜力半徑小于自由半徑。車輪的滾動半徑rr，其單位為m：式中n-----車輪轉動的圈數(shù);s-----在轉動n圈時車輪滾動的距離（四）汽車的驅動力圖滾動阻力——以符號Ff表示；空氣阻力——以符號Fw表示；坡度阻力——以符號Fi表示；加速阻力——以符號Fj表示；因此汽車行駛的總阻力為：∑F=Ff+Fw+Fi+Fj

三、汽車的行駛阻力（一）滾動阻力1.滾動阻力偶矩Tf=Fza欲使從動輪在硬路面上等速滾動，必須在車輪中心加一推力Fp1，若令，常將Fp1值寫作Fp1=Wf或f稱為滾動阻力系數(shù)?？梢姖L動阻力系數(shù)是車輪在一定條件下滾動時所需之推力與車輪負荷之比，即單位汽車重力所需之推力，則Ff=Wf2、滾動阻力系數(shù)由試驗確定。滾動阻力系數(shù)與路面的種類、行駛車速以及輪胎的構造、材料、氣壓等有關。（二）空氣阻力1、汽車直線行駛時受到的空氣作用力在行駛方向上的分力稱為空氣阻力。空氣阻力分為壓力阻力與摩擦阻力兩部分。壓力阻力又分為四部分：形狀阻力、干擾阻力、內循環(huán)阻力和誘導阻力。空氣阻力:,若汽車車速用km/h表示，A用m2表示，且將空氣密度ρ=1.2258N·s2·m-4代入，則，降低CD值是降低空氣阻力的主要手段。

（三）坡度阻力爬坡演示當汽車上坡行駛時，參看圖1-19，汽車重力沿坡道的分力表現(xiàn)為汽車坡度阻力Fi，F(xiàn)i=Gsinα

G——作用于汽車上的重力，單位為N，G=mg，m為汽車質量，g為重力加速度。一般路面上坡度較小，此時Fi=Gsinα≈Gtgα

=Gi由于坡度阻力與滾動阻力均屬于與道路有關的阻力，而且均與汽車重力成正比，故可把這兩種阻力合在一起稱作道路阻力，以Fψ表示，即Fψ=Ff+Fi=fGcosα+Gsinα，當α不大時，cosα≈1，sinα≈i，F(xiàn)ψ=Gf+Gi=G(f+i)，令f+i=ψ，ψ稱為道路阻力系數(shù)Fψ=Gψ。(四)加速阻力汽車的質量分為平移的質量和旋轉的質量兩部分。把旋轉質量的慣性力偶矩轉化為平移質量的慣性力，并以系數(shù)δ作為計入旋轉質量慣性力偶矩后的汽車質量換算系數(shù)，因而汽車加速時的阻力:δ——汽車旋轉質量換算系數(shù)，（δ>1）；m——汽車質量，單位為kg；——行駛加速度。加速演示

δ主要與飛輪的轉動慣量、車輪的轉動慣量以及傳動系的傳動比有關。根據(jù)公式推導（詳見下文）若不知道準確的If、∑Iw值，也可按下述經(jīng)驗公式估算δ值：δ=1+δ1+δ2式中δ1≈δ2=0.03~0.05。根據(jù)上面逐項分析的汽車行駛阻力，可以得到汽車的行駛方程式為：Ft=Ff+Fw+Fi+Fj

或四、汽車行駛方程式§1-3汽車行駛的驅動-附著條件與汽車的附著力

一、汽車行駛的驅動條件Ft≥Ff+Fw+Fi

式（1-11）稱為汽車的驅動條件，可以采用增加發(fā)動機轉矩、加大傳動比等措施來增大汽車驅動力。汽車行駛除受驅動條件制約外，還受輪胎與地面附著條件的限制。二、汽車行駛的附著條件地面對輪胎切向反作用力的極限值稱為附著力F，在硬路面上它與驅動輪法向反作用力Fz成正比，常寫成Fxmax=F=FZ·

稱為附著系數(shù)Ft≤FZ·

FZ

——作用于所有驅動輪上的地面法向反作用力。把驅動條件和附著條件連起來寫，則有Ff+Fw+Fi≤Ft≤FZφ·

,這才是汽車行駛的必要與充分條件，稱為汽車行駛的驅動-附著條件。一、驅動力-行駛阻力平衡圖前面曾得到汽車的行駛方程式為Ft=Ff+Fi+Fw+Fj

或

為了清晰而形象地表明汽車行駛時的受力情況及其平衡關系，一般是將汽車行駛方程式用圖解法來進行分析的。就是說在圖1-8的汽車驅動力圖上把汽車行駛中經(jīng)常遇到的滾動阻力和空氣阻力也算出并畫上，作出汽車驅動力-行駛阻力平衡圖，并以它來確定汽車的動力性。

超速演示§1-4汽車驅動力—行駛阻力平衡圖與動力特性圖汽車驅動力-行駛阻力平衡圖用圖解積分法時，將aj-ua。曲線轉畫成-ua曲線，曲線下兩個速度區(qū)間的面積就是通過此速度區(qū)間的加速時間；常將速度區(qū)間分為若干間隔，通過確定面積△1、△2…來計算（總）加速時間（參看圖1-27b）。二、動力特性圖圖1-27為汽車的動力因數(shù)并以符號D表示，則汽車在各檔下的動力因數(shù)與車速的關系曲線稱為動力特性圖D=ψ=f+I因此D曲線與f曲線間的距離就表示汽車的上坡能力。

ua/(km·h-1)圖1-30汽車動力特性圖和利用動力特性來確定汽車的動力性（圖1-30）

§1-5汽車的功率平衡

汽車行駛時，不僅驅動力和行駛阻力互相平衡，發(fā)動機功率和汽車行駛的阻力功率也總是平衡的。就是說，在汽車行駛的每一瞬間，發(fā)動機發(fā)出的功率始終等于機械傳動損失功率與全部運動阻力所消耗的功率。將汽車行駛方程式兩邊乘以行駛車速ua，并經(jīng)單位換算整理出汽車功率平衡方程式（式中功率單位為kw）如下

汽車運動阻力所消耗的功率有滾動阻力功率Pf、空氣阻力功率Pw、坡度阻力功率Pi及加速阻力功率Pj。

若以縱坐標表示功率，橫坐標表示車速，將發(fā)動機功率Pe、汽車經(jīng)常遇到的阻力功率