汽车性能与使用技术 刁立福 第2章.pptVIP

第2章　汽车动力性 第一 节　汽车动力性评价指标 汽车动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力所决定的，汽车所能达到的平均行驶速度。汽车的平均行驶车速越高，单位时间内完成的运输量越多，即汽车的运输生产率越高。汽车动力性在很大程度上决定着汽车作为一种高效运输工具的运输效率。汽车只有具备良好的动力性，才有可能提高汽车的平均行驶速度，达到高的运输生产率。因此，汽车动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。 从汽车能够达到尽可能高的平均行驶速度的角度考虑，汽车动力性主要有以下三方面的评价指标。 2.1.1 汽车的最高车速 汽车的最高车速是指汽车在水平良好的路面（沥青或混凝土）上，满载、高挡行驶时所能达到的最高行驶速度。 2.1.2 汽车的加速时间 汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对汽车的平均行驶速度有很大的影响。常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。 原地起步加速时间是指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，以最大的加速度（包括选择适当的换挡时机）逐步换至高挡，并达到某一预定的距离或车速所需的时间。 超车加速时间是指汽车用最高挡或者次高挡由某一较低车速全力加速至某一较高车速所需的时间。汽车超车时，汽车与被超车辆并行，容易发生交通事故，所以超车加速时间越短，两车并行行程就越短，行驶安全性就越高。 2.1.3 汽车的最大爬坡度 通常，汽车的最大爬坡度imax是指Ⅰ挡的最大爬坡度，表示汽车的最大爬坡（上坡）能力。轿车最高车速高，加速时间短，经常在较好的路面上行驶，因此一般不强调它的爬坡能力。而且它的Ⅰ挡加速能力大，故爬坡能力也强。货车经常在各种路况下行驶，要求它具有足够的爬坡能力，一般imax在30%或16.5°左右。越野汽车在坏路或无路条件下行驶，因而对其爬坡能力有更高要求，它的最大爬坡度可达60%或30°。 第二节 驱动力 2.2.1 汽车驱动力的产生 在汽车行驶中，某瞬时发动机的转速为n(r/min)，转矩为Ttq(N·m)，变速器所用挡位的传动比为ig，主减速器的传动比为io，传动系的机械效率为ηT，则驱动轮得到的转矩为Tt=TtqigioηT。若驱动轮在路面上无滑转现象，驱动轮施加给路面的力为Fo=Tt/r，方向与汽车行驶方向相反，r是驱动轮的滚动半径(m)。按作用力与反作用力定律，路面将给驱动轮一个反作用力Ft=Fo，如图2-1所示，Ft的作用使汽车前进，被称为汽车驱动力。 第三节 汽车行驶阻力 1.滚动阻力Ff 影响滚动阻力的因素： 1）车重：轮胎变形↑，f↑ 2）路面：路面塑性变形大，f↑ 3）轮胎结构：子午胎比普通胎刚度好变形小，f↓ 4）轮胎气压：气压↓，变形↑，f↑；坏路，f↓ 5）车速：当Va＜50km/h，f≈c 当Va＞100，f↑ 当Va＜150～200，当Va↑，振动Hz↑，轮胎周向，侧向扭曲变形↑，f↑↑ 2.空气阻力 　　定义：汽车直线行驶时，空气作用力在行驶方向上的分力。 1）组成： 压差阻力：车外形状、形状阻力 诱导阻力：空气升力在水平方向投影 表面阻力：空气有粘度 内部阻力：流经散热器，发动机，车箱的阻力 干扰阻力：表面突起物，车门把手，后视镜底盘 其中，压差和诱导阻力：50% ～90% 内部阻力：2% ～11% 表面阻力：3% ～30% 2）计算方法： 　　在一般动力计算中，认为空气阻力作用在风压中心， 式中： CD-空气阻力系数，实验得出； A-迎面面积，汽车在行驶方向的投影，m2 ； V-相对速度，km/h。 3）影响空气阻力因素 （1）车速： 与 V2成正比关系，而功率则与V3成正比关系 （2）表面：突出物及光洁 （3）A：车型，H↓为好 （4）CD ：车身形状（流线型好） 由于乘坐空间的制约A变化不大,但CD变化较大。1950～70年 CD =0.4～0.61990年CD =0.25～0.40概念车CD =0.2帕萨特 (Passat ) CD= 0.28  CD 大小对轿车（高速）汽车的性能影响极大。 3．坡度阻力Fi： 汽车重力沿坡道的分力。 车辆在坡道上受力情况如图所示。 坡度阻力Fi 　　　 　　　Fi=Gsinα≈Gtanα＝G i 式中：G—汽车重力 　　 α—坡度角 　　 i—坡度 (2)旋转质量的加速与减速 车辆加速时，车上旋转质量的转速也相应增加，引起了旋转质量的加速阻力 式中： I—折算到驱动轮上的全部旋转部件的转动惯量和车轮的转动惯量； 　一车轮的角加速度；