1、汽車概述,汽車的行駛原理,驅(qū)動(dòng)力Ft：地面對(duì)車輪施加的一個(gè)與驅(qū)動(dòng)輪向地面施加的力數(shù) 值相等、方向相反的反作用力。其大小決定于發(fā)動(dòng) 機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)輸送給驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和地面附著力。,“梅賽德斯-奔馳”E350,汽車的驅(qū)動(dòng)力 (N) 式中 車輪的滾動(dòng)半徑。 -力矩,汽車行駛基本原理圖,Ft = F0,驅(qū)動(dòng)輪與地面接觸處向地面施加一個(gè)力F0 ，其數(shù)值為Mi 與車輪半徑r之比。,汽車行駛的基本原理,汽車行駛必須具備兩個(gè)基本的行駛條件：驅(qū)動(dòng)條件和附著條件。,1驅(qū)動(dòng)條件 汽車必須具有足夠的驅(qū)動(dòng)力，以克服各種行駛阻力。這些阻力主要包括滾動(dòng)阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。,汽車在水平路面上等速行駛時(shí)，會(huì)受

2、到來(lái)自地面的滾動(dòng)阻力Ff和來(lái)自空氣的空氣阻力Fw；當(dāng)汽車在坡道上上坡行駛時(shí)，還必須克服重力沿坡道的分力坡度阻力Fi；而當(dāng)汽車加速行駛時(shí)需要克服加速阻力Fj。所以，汽車在行駛過(guò)程中須克服的總阻力為： F=Ff+Fw+Fi+Fj,F0 = Mt r,Ft = F0,滾動(dòng)阻力Ff 由車輪滾動(dòng)時(shí)輪胎與路面發(fā)生變形而產(chǎn)生的。 Ff =Wtf 式中 Ff 滾動(dòng)阻力（N） Wt 車輪載荷（N） f滾動(dòng)阻力系數(shù)。 滾動(dòng)阻力系數(shù)與輪胎結(jié)構(gòu)、輪胎氣壓、車速和路面性質(zhì)等有關(guān)。,空氣阻力Fw 汽車行駛時(shí)受到空氣作用力在行駛方向上的分力稱為空氣阻力。它由空氣阻力由壓力阻力與摩擦阻力兩部分組成。 壓力阻力是空氣作用在汽車

3、外表面上的法向壓力的合力在行駛方向的分力。 摩擦阻力是由于空氣的粘性在車身表面產(chǎn)生的摩擦作用的阻力。 影響空氣阻力的因素 主要有汽車形狀、迎風(fēng)面積和車速。在汽車行駛的速度范圍內(nèi)，空氣阻力與車速的平方成正比，當(dāng)車速很高時(shí)，空氣阻力是行駛阻力的主要部分。,空氣阻力Fw,風(fēng)阻系數(shù)：描述Fw大小，轎車為0.280.4。,空氣阻力,正面阻力：板塊頂風(fēng)； 摩擦阻力：空氣與車身，高速可略； 外型阻力：高速時(shí)，主要部分。,風(fēng)洞試驗(yàn),人造均勻氣流。奔馳公司，其風(fēng)扇直徑就達(dá)8.5m，電動(dòng)機(jī)4000kW，空氣流速達(dá)270kmh。建造一個(gè)耗資數(shù)億美元，甚至10多億美元，而且每做一次汽車風(fēng)洞試驗(yàn)的費(fèi)用也是相當(dāng)大的。目前

4、世界上的實(shí)車風(fēng)洞還不多，主要集中在日、美、德、法、意等國(guó)的大汽車公司。,V200km/h時(shí)，F(xiàn)w幾乎占F的85%。風(fēng)阻系數(shù)每降 低10，燃油節(jié)省7左右。,坡道阻力Fi： 汽車上坡時(shí)其重力沿坡道上的分力。其大小決定于坡道的坡度和汽車總質(zhì)量。,Fi=Gsin 式中G汽車重力，Gmg（N） 坡度角,坡道阻力Fi： 我們需要明白“上坡的角度”與“坡度”完全是兩個(gè)概念。下圖可以看出，按照公共設(shè)施的設(shè)計(jì)規(guī)律，高速公路的上坡角度一般設(shè)計(jì)在3度以內(nèi)。 汽車車庫(kù)的出口大約是8度。20度就已經(jīng)是一般轎車的爬坡能力極限。30度則是樓梯的傾斜設(shè)計(jì)極限。,坡道阻力Fi,坡道阻力Fi,坡道阻力Fi：,Fi=Gsin 式中

5、G汽車重力，Gmg（N） 坡度角,汽車一般能輕松爬上15%的坡度，普通轎車極限能爬上20陡坡，最好的66軍用越野車可爬60%（31)的坡。貨車在各種地區(qū)的各種道路上行駛，所以必須具有足夠的爬坡能力，一般max在30%即16.7左右在城市里最常見(jiàn)的大坡是地下停車場(chǎng)的坡，10%-15%,高級(jí)不大于10度,一級(jí)不大于15度,二級(jí)不大于25度,三級(jí)不大于30度,四級(jí)不大于35度.大于35度的路就不是等級(jí)公路,加速阻力Fj 汽車加速行駛時(shí)，需要克服汽車質(zhì)量加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力，這就是加速阻力。 汽車的質(zhì)量越大，加速阻力越大。,加速阻力Fj,汽車正常情況下的狀態(tài)： 當(dāng)FtF時(shí)，剩余驅(qū)動(dòng)力為0，汽車將勻速行駛

6、； 當(dāng)Ft F時(shí)，汽車將加速行駛； 當(dāng)Ft F時(shí)，汽車將減速直至停車。,驅(qū)動(dòng)力與總阻力的關(guān)系,行駛時(shí)總阻力與驅(qū)動(dòng)力的關(guān)系,附著條件 附著力F：由附著作用所決定的阻礙車輪滑動(dòng)的力的最大值（地面對(duì)輪胎的切向反作用力的極限值）。 附著力與車輪所承受垂直于地面的法向力G（稱為附著重力）和附著系數(shù)成正比。 -附著系數(shù)：附著力與驅(qū)動(dòng)輪的法向反作用力之比。其值與輪胎的結(jié)構(gòu)和氣壓、路面的結(jié)構(gòu)和狀況等有關(guān)； G-附著重力：汽車總重力分配到驅(qū)動(dòng)輪上的那部分。 附著條件： FtF 汽車行駛的充分必要條件 FFtF,驅(qū)動(dòng)力大,動(dòng)力性強(qiáng),驅(qū)動(dòng)力大,足夠的附著力 （切向力）,動(dòng)力性強(qiáng),滿足輪胎與地面的附著條件,驅(qū)動(dòng)力,附

7、著力,汽車附著力影響因素： （1）附著系數(shù) （2）驅(qū)動(dòng)輪的法向反作用力,汽車的附著力,地面附著系數(shù),法向反作用力,行駛車速,車輪的運(yùn)動(dòng)狀況,汽車的總體布置,行駛的狀況,車身的形狀,道路的坡度,路面的種類和狀況,附著條件,附著力F ：地面對(duì)輪胎切向反作用力的極限值 F=G G-驅(qū)動(dòng)輪方向反作用力 -附著系數(shù) 驅(qū)動(dòng)力與附著力,汽車行駛充分必要條件,F Ft F,返回,作業(yè),一、填空題 1 、汽車的驅(qū)動(dòng)力是由 產(chǎn)生的。 2 、汽車的坡道阻力是汽車上坡時(shí)其 沿坡道上的 。 3 、坡道阻力的大小決定于坡道的 和汽車 。 4 、總阻力的公式為 。 5 、當(dāng)Ft=F時(shí)，汽車 行駛；當(dāng)FtF時(shí)，汽車 行駛；當(dāng)

8、FtF時(shí)，汽車 行駛或 。 6 、附著力與車輪所承受垂直于地面的 和 成 比。 7、滾動(dòng)阻力系數(shù)與 、 和 等有關(guān)。 8、影響空氣阻力的因素主要有汽車的 、迎風(fēng) 和 。車速越快空氣阻力就越 。 9、坡度越大坡道阻力就越 。 10、加速阻力與汽車的 和 有關(guān) 11、汽車行駛的充分必要條件： 。,作業(yè),一、填空題 1 、汽車的驅(qū)動(dòng)力是由 發(fā)動(dòng)機(jī) 產(chǎn)生的。 2 、汽車的坡道阻力是汽車上坡時(shí)其 重力 沿坡道上的 分力 。 3 、坡道阻力的大小決定于坡道的 坡度 和汽車 總質(zhì)量 。 4 、總阻力的公式為 F = Ff + Fw+ Fi + Fj 。 5 、當(dāng)Ft=F時(shí)，汽車 均勻 行駛；當(dāng)FtF時(shí)，汽車 加速 行駛；當(dāng)FtF時(shí)，汽車 減速 行駛或 停止 。 6 、附著力與車輪所承受垂直于地面的附著重力（法向力）和附著系數(shù)成