汽車的動(dòng)力性第七章1第七章汽車的動(dòng)力性第一節(jié)動(dòng)力性的評(píng)價(jià)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)汽車的行駛條件第五節(jié)汽車動(dòng)力性指標(biāo)的確定方法第六節(jié)提高汽車動(dòng)力性的措施2第三節(jié)汽車的行駛阻力∑F=Ff+Fw+Fi

+Fj

一、滾動(dòng)阻力Ff

二、空氣阻力Fw

三、坡度阻力Fi

四、加速阻力Fj

3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7-3。這種損失稱為彈性物質(zhì)的遲滯損失。

4滾動(dòng)阻力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7-4所示。aFz5滾動(dòng)阻力2.從動(dòng)輪在硬路面上滾動(dòng)時(shí)的受力情況：如圖7-5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。f-滾動(dòng)阻力系數(shù)。需要說明的是，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，無法在真正的受力圖上表現(xiàn)出來）。Ff=Wf6滾動(dòng)阻力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7-6所示。在驅(qū)動(dòng)輪也作用有滾動(dòng)阻力偶矩Mf2。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。

7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)見表7-2。82)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0.014；卵石路面為0.025；砂石路面為0.020；貨車：f=0.0076+0.000056va

va—車速(km/h)。滾動(dòng)阻力9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7-2所示。10壓力阻力形狀阻力：與汽車的主體形狀有很大關(guān)系。占58％。干擾阻力：車身表面突起部位引起的阻力（如后視鏡、門把手、導(dǎo)水槽、驅(qū)動(dòng)軸、懸架導(dǎo)向桿等）。占14％。內(nèi)循環(huán)阻力：發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)、車身通風(fēng)等需要的空氣流經(jīng)車體內(nèi)部時(shí)形成的阻力。占12％。誘導(dǎo)阻力：空氣升力在行駛方向的分力。占7％。11汽車的空氣阻力系數(shù)和迎風(fēng)面積12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=Gsinα3.道路坡度：一般道路坡角較小，sinα≈tanα=i，所以坡度阻力為Fi=Gi13坡度阻力4.道路阻力Fψ：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

。

Fψ=Ff+Fi=fGcosa+Gsina當(dāng)坡角a較小時(shí)，cosa≈1，sina≈i，那么：

Fψ=Gf+Gi=G（f+i）令ψ=f+i，ψ稱為道路阻力系數(shù)。則Fψ=Gψ14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：式中：δ---汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。15汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)δ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：δ1——車輪旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；

δ2——飛輪旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。

16第四節(jié)汽車的行駛條件一、汽車行駛的驅(qū)動(dòng)-附著條件：

二、附著系數(shù)的影響因素：17一、汽車行駛的驅(qū)動(dòng)-附著條件1.汽車行駛的驅(qū)動(dòng)條件(或必要條件)：18一、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表示。附著力指地面對(duì)車輪切向反作用力的極限值，用Fφ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：Fφ=Fz2φφ--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)。19一、汽車行駛的驅(qū)動(dòng)-附著條件實(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=Ft-Ff2≤Fφ=Fz2

φFt≤Fφ+Ff2=Fz2

（φ+f）與φ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≤Fφ結(jié)論：汽車行駛的驅(qū)動(dòng)-附著條件為:20二、附著系數(shù)的影響因素1.路面的影響：2.輪胎的結(jié)構(gòu)和材料：3.輪胎的氣壓：4.車速：21路面的影響在硬路面上滾動(dòng)時(shí)，以輪胎變形為主，路面的一些堅(jiān)硬和微小突起物會(huì)嵌入輪胎的接觸表面，使車輪與地面之間產(chǎn)生較大的附著力，所以附著系數(shù)較大；在潮濕的路面上滾動(dòng)時(shí)，輪胎與路面之間的液體起潤滑劑作用，所以附著系數(shù)明顯減?。辉谲浡访嫔蠞L動(dòng)時(shí)，以土壤變形為主，附著系數(shù)取決于輪胎與土壤間的摩擦及土壤的抗剪強(qiáng)度。22輪胎的結(jié)構(gòu)和材料在硬路面上行駛的汽車，胎面花紋制成細(xì)而淺的形狀，加強(qiáng)了胎面與路面微觀突起物間的嚙合作用，有利于提高附著系數(shù)。在軟路面上行駛的汽車，胎面花紋制成寬而深的形狀，增加了嵌入輪胎花紋內(nèi)土壤的剪切斷面，有利于提高附著系數(shù)。合成橡膠輪胎比天然橡膠輪胎附著系數(shù)要高。輪胎磨損后由于花紋深度減小，附著系數(shù)顯著下降。23輪胎的氣壓在干燥的路面上，適當(dāng)降低輪胎氣壓，輪胎與路面之間的接觸面積增加，附著系數(shù)提高（如圖7-8）；在潮濕的路面上，提高輪胎氣壓，使路