1、第二章 汽車動力性,學習目標：1. 掌握汽車動力性的評價指標及其內涵 2. 阻力的分析方法及影響因素 3. 掌握汽車行駛基本原理與行駛條件 4. 行駛阻力與動力平衡、動力因素、功率平 衡圖 5.了解動力性的檢測項目和方法 6. 掌握動力性檢測、動力性檢測設備的結構 工作原理與使用,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,縱向受力,行駛方程式,動力性評價指標,第一節(jié) 汽車的動力性指標,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。,1-1 汽車的動力性指標,汽車動力性指標的要素,汽車能爬上的最大坡度,汽車的

2、最高車速,汽車的加速時間,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（%）。,（一）最高車速 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。 條件：額定最大總質量 風速3m/s 水平良好路面 最高穩(wěn)定車速 （二）汽車的加速性能 汽車的加速性能是指汽車在各種使用條件下迅速增加行駛速度的能 力。 評價：理論上用加速度 實際實驗中用汽車加速時間 t(s) 加速時間 額定最大總質量 風速3m/s 水平良好路面 由

3、某一低速加速 到某一高速所需的時間。分為原地起步加速時間和超車加速時 間。,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 恰當的換檔時機）逐步換至最高檔后到某一預定的距離或車速 所需的時間。 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。 ( 三)汽車的上坡 汽車的上坡能力通常用最大爬坡度表示。 最大爬坡度i 是指汽車滿載時用變速器最低檔在風速3m/s的條件下，在干燥、清 潔良好路面上等速行駛所能克服的的最大道路縱向爬坡度imax表示 的。一般imax在30%即16.5。左右。,1-2 汽車的驅動力與行駛阻力,確定汽車的動力性，就

4、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+Fj Ft驅動力； F行駛阻力之和。,一、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，T表示傳動系的機械效率，則有Tt=TtqigioT 驅動力（單位為N）為,汽車動力傳動過程,發(fā)動機,變速器 減速器等,

5、傳動系,驅動輪,驅動力,行駛阻力,滾動阻力,坡度阻力,加速阻力,空氣阻力,輸入功率機械效率輸出功率,（一）發(fā)動機的轉速特性,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,（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。 發(fā)動機外特性曲線 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； 發(fā)動機部分負荷特性曲線 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Nm表示，功率的單位以kW表示，

6、轉速以r/min表示，則功率與轉矩有如下關系,典型汽車發(fā)動機外特性曲線,近似的發(fā)動機轉矩多項式描述,（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,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,kw,Nm,r/min,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,。,（三）車輪的半徑,自由半徑,靜力半徑,滾動半徑,1.自由半徑 車輪處于無載時的半徑。 2.靜力半徑rs 汽車靜止時，車輪中心至輪胎與道路接觸面間的距離。由于徑向載荷的作用，輪胎發(fā)生

7、顯著變形，所以靜力半徑小于自由半徑。,3.滾動半徑rr 單位為m 式中 n-車輪轉動的圈數; s-在轉動n圈時車輪滾動的距離,滾動半徑的近似計算,一般近似,歐洲輪胎于輪輞技術協會 （ETRTO）,德國橡膠企業(yè)協會,滾動半徑的理論計算,（四）汽車的驅動力圖,發(fā)動機外特性曲線 Pe，Ttq n,傳動系的傳動 ig，i0,傳動效率T,車輪半徑 r,汽車行駛速度 ua,發(fā)動機轉速 n,（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,二、汽車的行駛阻力,（一）滾動阻力,1.

8、滾動阻力偶矩,輪胎/路面接觸,輪胎變形,載荷,遲滯損失,阻力偶,C,A,D,E,加載,卸載,WC,WD,拖距 a,滾動阻力偶矩,遲滯現象分析,2.從動輪滾動時的受力情況,等速行駛,3.驅動輪滾動時的受力情況,4.影響滾動阻力的因素,(1)行駛車速的影響 (2)輪胎氣壓的影響 (3)輪胎結構、材料的影響 (4)路面的種類和形狀 (5)滾動阻力系數與驅動力系數的關系,推薦使用的滾動摩擦系數,第二節(jié) 汽車的驅動力與行駛阻力,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?？諝庾枇Ψ譃閴毫ψ枇εc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。,（二）空氣阻

9、力,(二)空氣阻力,汽車行駛,空氣作用,空氣阻力,壓力阻力 （法向力）,摩擦阻力 （切向力）,形狀阻力,內循環(huán)阻力,誘導阻力,干撓阻力,第二節(jié) 汽車的驅動力與行駛阻力,空氣阻力的計算,(三)坡度阻力,汽車上坡行駛,汽車重力沿坡道的分力,坡度阻力,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為汽車坡度阻力Fi，Fi=Gsin 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=Gsin Gtg =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F表示，即F=F

10、f+Fi=fGcos+Gsin，當不大時，cos1，sini，F=Gf+Gi=G(f+i)，令f+i=，稱為道路阻力系數F=G。,（三）坡度阻力,坡度與坡度角的關系,2.道路阻力系數,道路阻力,坡度阻力,滾動阻力,道路阻力系數,(四)加速阻力,汽車加速行駛,克服加速運動的慣性力,加速阻力,汽車質量,平移質量,旋轉質量,平移慣性力,慣性力偶矩,汽 車 加 速 行 駛,汽車旋轉質量 換算系數,(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，并以系數作為計入旋轉質量慣性力偶矩后的汽車質量換算系數， 因而汽車加速時的阻力: 汽車旋轉質量換算系

11、數，（1）； m 汽車質量，單位為kg； 行駛加速度。,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。 根據公式推導（詳見下文） 若不知道準確的If、Iw值，也可按下述經驗公式估算值： =1+1+2 式中12=0.030.05。,（一） 根據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,三、汽車行駛方程式,三.汽車行駛方程,汽車旋轉質量 換算系數,功率方程,汽車動能,（二）汽車旋轉質量換算系數,2-2 汽車的驅動力與行駛阻力,發(fā)動機功率,外力的功率,摩擦阻力的功率,2-2 汽車的驅動力與行駛阻力,發(fā)動機轉速,車輪轉速,傳動系,第二節(jié) 汽

12、車的驅動力與行駛阻力,轉動慣量,2-2汽車的驅動力與行駛阻力,加速時飛輪的轉矩,2-2汽車的驅動力與行駛阻力,半軸施加于驅動輪的轉矩,2-2汽車的驅動力與行駛阻力,摩擦阻力轉矩,摩擦阻力轉矩換算到車輪周緣的摩擦阻力,2-2汽車的驅動力與行駛阻力,汽車的動能,功率方程,2-2汽車的驅動力與行駛阻力,整理上式得,加速阻力為,2-2汽車的驅動力與行駛阻力,汽車旋轉質量換算系數,固定傳動比變速器的加速阻力為,2-2汽車的驅動力與行駛阻力,轎車旋轉質量與傳動比的關系,2-2汽車的驅動力與行駛阻力,三、汽車的行駛方程式,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,一、驅動力行駛阻力平衡圖,有固定傳動比

13、的汽車行駛方程式,2-3 汽車的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,2-3 汽車的驅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,汽車的動力性能,最高車速,加速能力,爬坡能力,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,最高車速的確定,驅動力,行駛阻力,驅動力,行駛阻力,加速時間的確定,最低穩(wěn)定車速,一定的距離（0400m） 一定的速度（80umax）,加速時間,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的加速度曲線（a ua）,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的加速度曲線（a ua）,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與

14、動力特性圖,汽車的加速度倒數曲線（1/a ua）,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的加速度倒數曲線（1/a ua）,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,加速時間的積分方法,1/a ua 曲線,加速時間,矩形積分,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,BJ130汽車的加速時間曲線,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,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

15、的動力因數并以符號D表示， 則 汽車在各檔下的動力因數與車速的關系曲線稱為動力特性圖 D=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。,爬坡能力的確定,驅動力Ft,空氣阻力Fw,滾動阻力Ff,爬坡能力,等速,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,典型的汽車爬坡度車速曲線（i ua）,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,二、汽車的動力特性圖,動力因素,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的動力特性圖（D ua）,Ft ua,D ua,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,典型的汽車的動

16、力特性圖（D ua）,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,2-3 汽車的驅動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的動力特性圖（D ua）,最高車速的確定,最大爬坡度的確定,阻力曲線,加速時間的確定,精確,2-4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,驅動力大,動力性強,驅動力大,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,2-4 汽車行駛的驅動-附著條件與汽車的附著力,汽車行駛的驅動條件 FtFf+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

17、件的限制。 一、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 Ft FZ FZ 作用于所有驅動輪上的地面法向反作用力。,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,地面對輪胎的作用力,切向的作用力,極限值,附著力,附著力大小的計算,2-4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,對于驅動輪,驅動力,附著力,附著率,把驅動條件和附著條件連起來寫，則有 Ff+Fw+FiFtFZ ,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。,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率

18、,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,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,2-4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,2-4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)分量,動態(tài)分量,空氣升力,滾動阻力偶,2-4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)分量,動態(tài)分量,空氣升力,滾動阻力偶,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,前、后輪法向反力的構成,靜態(tài)分量,空氣升力,動態(tài)分量,滾動阻力偶,法向反作用力,2

19、-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,典型轎車前、后升力系數的比較,前阻風板、后擾流板對空氣升力系數與空氣阻力系數的影響,2-4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,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,三、作用在驅動輪上的地面切向反作用力,作用在驅動輪上的切向作用力,汽車行駛工況的受力圖,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,前輪驅動汽車加速 上坡時的受力圖,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,(一) 從動輪受力分析,在X方向,對中心取矩,忽略,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,(一) 從動輪受力分析,在X方向,對中心取矩,忽略,2-4汽車行駛的附著條件與

20、汽車的附著率,(一) 從動輪受力分析,在X方向,對中心取矩,忽略,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,(二) 車身受力分析,在X方向,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,（三）驅動輪受力分析,在X方向,與Fj區(qū)別,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,后輪驅動汽車,作用在驅動輪上的切向作用力,2-4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)揮驅動力,最低的附著系數,汽車的行駛工況,2-4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,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,（一）.加速上坡行駛時的附著率 1.后輪

21、驅動,后驅動輪的附著率,忽略滾動阻力和空氣阻力,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,等效坡度,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,前驅動輪的附著率,（一）加速上坡行駛時的附著率 2.前輪驅動,忽略滾動阻力和空氣阻力,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,等效坡度,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,前、后驅動力是根據中央差速器的結構確定的。若令后軸的轉矩分 配系數為,（一）加速上坡行駛時的附著率 3.四輪輪驅動,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,前、后輪的切向反作力,（一）加速上坡行駛時的附著率 3.四輪輪驅動,忽略滾動阻力、空氣阻力與旋轉質量,2-4汽車行駛的附著條件與汽

22、車的附著率,前、后輪的附著率（四輪輪驅動）,前、后輪的附著率（四輪輪驅動）常不相等，討論：,如果前后驅動輪的分配可以根據運動調節(jié)，而使前、后驅動力同時到達附作力的極限,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,不同驅動形式汽車的等效坡度與地面附著系數曲線（q ）,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,附著系數與汽車速度曲線（C2 ua）,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,二.高速行駛時的附著率,后驅動輪的附著率,忽略坡度阻力和加速阻力,2-4汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,地面反力與車速的關系曲線 （FX2, FZ2 ua）,附著系數與車速的關系曲線 （C2 ua）,1-5 汽車的功率

23、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、汽車經常遇到的阻力功率 對車 速的關系曲線繪在坐標圖上，即得汽車功率平衡圖，見圖1-36 （圖1-36）,2-5汽車的功率平衡,汽車行駛狀態(tài),驅動力,

24、行駛阻力,行駛阻力功率,發(fā)動機功率,2-5汽車的功率平衡,發(fā)動機功率,行駛阻力功率,滾動阻力功率Pf,空氣阻力功率Pw,坡度阻力功率Pi,加速阻力功率Pj,2-5汽車的功率平衡,f隨車速ua的增大，Pf 的增加更快,Pw是車速ua的三次函數,2-5汽車的功率平衡,汽車功率平衡圖,發(fā)動機功率 Pe,阻力功率 (Pf+Pw)/T,車速ua,發(fā)動機外特性曲線 （Pe n）,ua=0.377nr/igi0,2-5汽車的功率平衡,汽車的后備功率,一定的速度等速行駛,阻力功率 (Pf+Pw)/T,發(fā)動機功率Pe,節(jié)氣門某一開度,后備功率,節(jié)氣門全開,2-5汽車的功率平衡,汽車的后備功率圖（P ua）,2-

25、6裝有液力變矩器汽車的動力性,變速器ig,分級式變速器,無級式變速器,液力變矩器,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,一、發(fā)動機的外特性比較,活塞式內燃機,等功率發(fā)動機,活塞式蒸氣機,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,功率平衡與驅動力行駛阻力平衡圖,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,活塞式內燃機,優(yōu)點,缺點,改進措施,分級式變速器,無級式變速器,體積小,重量輕,價格便宜,燃料供應方便,后備功率小,等功率發(fā)動機 的性能,ig=0.377npr/i0ua,傳動效率非常高,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,活塞式內燃機變速器的汽車 與等功率汽車性能比較,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,無級式變速器,

26、液力變矩器,動液傳動,三擋或四擋 AMT,轉矩變化范圍小,改善汽車的性能,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性二、液力變矩器,液力變矩器簡圖,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,（一）液力變矩器的特性無因次特性,無因次特性,變矩比K,效率,p i 特性,泵輪轉矩系數,渦輪輸出轉矩,泵輪輸入轉矩,速比,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,（二）液力變矩器的特性無因次特性,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,變矩比K,效率,泵輪轉矩系數p,變矩器 臺架試驗,Tp,TT,np,nT,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,（三）液力變矩器的透過性,

27、泵輪轉矩系數p,速比i,p不隨i變化,p隨i變化,非透過性,透過性,泵輪載荷變化情況與渦輪載荷的關系,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,液力變矩器的非透過性曲線,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,非透過性變矩器,發(fā)動機的轉速,曲線的交點,阻力變化,汽車的運動狀態(tài)變化,發(fā)動機的轉速不變,汽車的運動狀態(tài)變化,渦輪轉矩變化,渦輪軸的轉速改變,負載,泵輪轉速,非透過性,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,液力變矩器的透過性曲線,透過性液力變矩器擴展了發(fā)動機運轉的轉速范圍 和相應的轉矩范圍,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,透過度p,渦輪不動時，泵輪的轉矩和轉矩系數,K=1時，泵輪的轉矩和轉矩系數,非透過

28、性,透過性,p = 1 1.2,p 1.2,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,液力變矩器的輸出特性,發(fā)動機外特性曲線 Ttq n,渦輪輸出功率TT,渦輪輸出轉速nT,液力變矩器 的輸出特性,汽車的動力性,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,非透過性 液力變矩器的輸出特性,透過性 液力變矩器的輸出特性,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,非透過性液力變矩器與透過性液力變矩器的比較,P33 主要從其效率方面入手,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,液力耦合器,nT的轉速增加,Tt逐漸減小,TtTp時，處于不利的工況,液力耦合器工況 （Tt=Tp）,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,汽車動力性計算（裝有液

29、力變矩器）,渦輪上的轉矩,渦輪上的轉速,車速公式,TT,nT,Ua=0.377rnT/i,液力變矩器后面?zhèn)鲃友b置的傳動比,驅動力公式,Ft=TTiT/r,汽車的驅動力圖,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,汽車的驅動力圖,2-6裝有液力變矩器汽車的動力性,裝有液力變矩器汽車的特點,2-7 汽車動力性檢測一、汽車動力性檢測項目及有關標準,汽車動力性檢測項目與有關標準 汽車動力性檢測項目主要有:加速性能檢測、最高車速檢測、滑行性能檢測、發(fā)動機輸出功率檢測、汽車底盤輸出功率檢測。 動力性檢測可依據的標準有: 1. JT/T198一95汽車技術等級評定標準； 2. GB/T15746.2-1995汽車修

30、理質量檢查評定標準-發(fā)動機大修； 3. GB3798-83汽車大修竣工出廠技術條件； 4. JT/T201-95汽車維護工藝規(guī)范。 5. GB/T12534-1990汽車道路試驗通則 6. GB/T12544-1990汽車最高車速試驗方法,2-7 汽車動力性檢測,二、汽車動力性檢測的方法 汽車動力性檢測方法可以分為路試與臺架 試驗兩種。 汽車動力性室內臺架試驗的方式 主要是用無外載測功儀檢測發(fā)動機功率，底盤測功機檢測汽車的最大輸出功率、最高車速和加速能力。 優(yōu)點：室內臺架試驗不受氣候、駕駛技術等客觀條件的影響，只受測試儀本身測試精度的影響，測試條件易于控制，所以汽車檢測站廣泛采用汽車動力性室內

31、臺架試驗方式。,注意事項：為了取得精確的測量結果，底盤測功機的生產廠家，應在說明書中給出該型底盤測功機在測試過程中本身隨轉速變化機械磨擦所消耗的功率，對風冷式測功機還需給出冷卻風扇隨轉速變化所消耗的功率。另外，由于底盤測功機的結構不同，對汽車在滾筒上模擬道路行駛時的滾動阻力也不同，在說明書中還應給出不同尺寸的車輪在不同轉速下的滾動阻力系數值。,2-7 汽車動力性檢測,1、汽車底盤輸出功率的檢測方法 通過底盤測功機檢測車輛的最大底盤驅動功率，用以評定車輛的技術狀況等級。 (1)在動力性檢測之前，必須按汽車底盤測功機說明書的規(guī)定進行試驗前的準備。臺架舉升器應處于升狀態(tài)，無舉升器者滾筒必須鎖定；車輪

32、輪胎表面不得夾有小石子或堅硬之物； (2)汽車底盤測功機控制系統(tǒng)、道路模擬系統(tǒng)、引導系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)等必須工作正常； (3)在動力性檢測過程中，控制方式處于恒速控制，當車速達到設定車速(誤差2km/h)并穩(wěn)定5s后(時間過短，檢測結果重復性較差)，計算機方可讀取車速與驅動力數值，并計算汽車底盤輸出功率。 (4)輸出檢測結果。,2-7 汽車動力性檢測,2.發(fā)動機功率的檢測方法 用發(fā)動機無外載檢測儀檢測發(fā)動機功率，使用方便，檢測快捷，在規(guī)范操作的前提下，可對發(fā)動機動力性檢測與管理提供有效依據。還可以用于同一發(fā)動機調試前后、維修前后的功率對比，因此也得到廣泛使用。 (1)起動發(fā)動機并預熱至正常狀態(tài)

33、，與此同時接通無外載測功儀電源，連接傳感器； (2)按儀器使用說明書進行操作； (3)從測功儀上讀取(或算成)發(fā)動機的功率值。,2-7 汽車動力性檢測,3.數據處理 (1)檢測的數據處理 目前底盤測功機顯示的數值，有的是功率吸收裝置的吸收功率的數值，有的則是驅動輪輸出的最大底盤輸出功率的數值。對于顯示功率吸收裝置所吸收功率數值的，在檢測結果的數據處理時，必須增加汽車在滾筒上滾動阻力消耗的功率、臺架機械阻力消耗的功率及風冷式功率吸收裝置的風扇所消耗的功率，其計算式應為: 汽車底盤最大輸出功率=功率吸收裝置所消耗的功率+滾動阻力所消耗的功率 +臺架機械阻力所消耗的功率 +風冷式功率吸收裝置冷卻風扇

34、所消耗的功率,(2)檢測發(fā)動機最大輸出功率的數據處理 依據JT/T198-95汽車技術等級評定標準的規(guī)定，所測發(fā)動機最大輸出功率應與發(fā)動機的額定功率相比較。為此，發(fā)動機最大輸出功率的計算式應為: 發(fā)動機最大輸出功率Pmax=附件消耗功率P1+傳動系消耗功率P2+底盤最大輸出功率DPmax 所以，在測得底盤最大輸出功率之后，應增加傳動系消耗功率P2及附件消耗功率P1，才可確定發(fā)動機最大輸出功率Pmax，若該汽車發(fā)動機額定功率為凈功率，不包括發(fā)動機附件消耗功率P1，則處理后發(fā)動機最大輸出功率Pmax的數值為Pmax=P2+DPmax。 用發(fā)動機無外載測功儀測得的發(fā)動機功率P為凈功率，若該汽車發(fā)動機

35、的額定功率為總功率，而不是凈功率，則所測得的功率P應加發(fā)動機附件消耗功率P1后才可與額定功率相比較。,2-7 汽車動力性檢測三、汽車底盤測功機,（一）、底盤測功機的功能 底盤測功機是模擬汽車在道路上行駛時受到的阻力，測量其驅動輪輸出功率以及加速、滑行等性能的設備。有的底盤測功機還帶有汽車燃料消耗量檢測裝置。底盤測功機具有如下功能: 測量汽車驅動輪輸出功率。 檢驗汽車滑行性能。 檢驗汽車加速性能。 校驗車速表。 校驗里程表。 配備油耗儀的底盤測功機可以在室內模擬道路行駛，測量等速油耗。,2-7 汽車動力性檢測,（二）、底盤測功機的基本結構及工作原理 底盤測功機是一種不解體檢驗汽車性能的檢測設備，

36、它是通過在室內臺架上汽車模擬道路行駛工況的方法來檢測汽車的動力性，而且還可以測量多工況排放指標及油耗。同時能方便地進行汽車的加載調試和診斷汽車在負載條件下出現的故障等。由于汽車底盤測功機在試驗時能通過控制試驗條件，使周圍環(huán)境影響減至最小，同時通過功率吸收加載裝置來模擬道路行駛阻力，控制行駛狀況，故能進行符合實際的復雜循環(huán)試驗，因而得到廣泛應用。底盤測功機分為兩類，單滾筒底盤測功機，其滾筒直徑大(1500-2500mm），制造和安裝費用大，但其測試精度高，一般用于制造廠和科研單位；雙滾筒式底盤測功機的滾筒直徑小(180-500mm），設備成本低，使用方便，但測試精度較差，一般用于汽車使用、維修行

37、業(yè)及汽車檢測線、站。近年來因電子計算機技術的高度發(fā)展，為數據的采集、處理及試驗數據分析提供了有效的手段，同時為模擬道路狀態(tài)準備了條件，加速了底盤測功機的發(fā)展，加之各類專用軟件的開發(fā)和應用，使汽車底盤測功機得到了廣泛的推廣。,2-7 汽車動力性檢測,1、汽車底盤測功機的基本結構 汽車底盤測功機主要組成 道路模擬系統(tǒng)、數據采集與控制系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)及引導系統(tǒng)等構成。普通型道路模擬系統(tǒng)如圖 l所示。,2-7 汽車動力性檢測,2-7 汽車動力性檢測,2.工作原理 汽車在道路上運行過程中存在著運動慣性、行駛阻力，要在試驗臺上模擬汽車道路運行工況，首先要解決模擬汽車整車的運動慣性和行駛阻力問題，這樣才能

38、用臺架測試汽車運行狀況的動態(tài)性能。為此，在該試驗臺上利用慣性飛輪的轉動慣量來模擬汽車旋轉體的轉動慣量及汽車直線運動質量的慣量，采用電磁離合器自動或手動切換飛輪的組合，在允許的誤差范圍內滿足汽車的慣量模擬。至于汽車在運行過程中所受的空氣阻力、非驅動輪的滾動阻力及爬坡阻力等，則采用功率吸收加載裝置來模擬。路面模擬是通過滾筒來實現的，即以滾筒的表面取代路面，滾筒的表面相對于汽車作旋轉運動。在系留裝置及車偃等安全措施保障下，通過控制系統(tǒng)可對加載裝置及慣性模擬系統(tǒng)進行自動或手動控制，以實現對車輛的動力性如加速性能、汽車底盤輸出功率、底盤輸出最大驅動力、滑行性能、車速表校驗、里程表校驗等項目的檢測。,2-

39、7 汽車動力性檢測,四、汽車底盤測功機的構造 (一)道路模擬系統(tǒng) 1、滾筒裝置 滾簡直徑 底盤測功機所采用的路面模擬系統(tǒng)的滾筒一般是直徑為180-400mm的鋼滾筒，按其結構形式可分為兩滾筒和四滾筒兩種。所謂兩滾筒路面模擬系統(tǒng)由兩根短滾筒組成，其特點是支承軸承少，臺架的機械損失小;所謂四滾筒路面模擬系統(tǒng)由四根短滾筒組成，它較兩滾筒多了四個支承軸承和一個聯軸器，在檢測過程中，其機械損失較大。,2-7 汽車動力性檢測,2、功率吸收裝置（加載裝置） （1）底盤測功機功率吸收裝置類型 在汽車檢測線上所用的底盤測功機功率吸收裝置的類型有：電渦流式、水力式、電力式。 由于一般水力式功率吸收裝置的可控性較電

40、渦流式差，電力測功機的成本較高，因而國內所生產的汽車底盤測功機大多數采用電渦流式功率吸收裝置。,(2）電渦流功率吸收裝置的基本結構 電渦流測功器主要由定子和轉子兩部分組成。在定子四周裝有勵磁線圈，轉子與測功機主動滾筒相連，在磁場中轉動。當勵磁線圈通以直流電時，磁力線在定子、渦流環(huán)、空氣隙和轉子之間構成回路。磁通的大小與勵磁線圈的應數以及所通過的電流大小有關。轉子外圓制成凸凹不同的形狀，由于通過齒頂和凹槽的磁通不一樣，凸出部分比凹陷部分通過的磁通多，當轉子旋轉時，引起磁通的變化，從而在固定的渦流環(huán)中產生渦流。這種渦流產生的磁場又產生一個與轉子旋轉方向相同的轉矩，由于作用與反作用的關系，轉子產生一

41、個與自己轉動方向相反的轉矩，該轉矩是轉子轉速和磁場電流的函數。由于轉子與滾簡相連，就等于給滾筒施加了一個阻力，用這個阻力來模擬汽車在道路上行駛的阻力。這個對轉子起制動作用的扭矩，使浮動的定子順著轉子旋轉方向擺動。制動力矩的大小可以通過控制勵磁電流來調節(jié)，所以，電渦流測功器很容易實現自動控制。,2-7 汽車動力性檢測,2-7 汽車動力性檢測,3.慣性模擬裝置 上述結構為常見于僅檢測汽車底盤輸出功率的汽車底盤測功機。為了檢測汽車的滑行性能，我國目前有部分非電力式底盤測功機配備有慣性模擬系統(tǒng)如圖 所示。,2-7 汽車動力性檢測,2-7 汽車動力性檢測,(二)底盤測功機采集與控制系統(tǒng) 1.車速信號采集 2.驅動力信號 汽車底盤測功機驅動力傳感器可分為兩種，其一是拉壓傳感器，安裝圖如圖 10(a)所示；其二是位移傳感器，其安裝圖如圖 10(b)所示；它們一邊連接功率吸收裝置的外殼，另一邊連接機體。,2-7 汽車動力性檢測,2-7 汽車動力性檢測,3、汽車底盤測功機控制系統(tǒng) 4、測油耗裝置。 （三)安全保障系統(tǒng) 安全保障系統(tǒng)包括左右擋輪、系留裝置、車偃、發(fā)動機與車輪冷卻風機，其作用如下: