3-2-1汽车行驶理论..docVIP

授课时间 2009年3月6日1,2节 授课 方式 课堂授课 授课 学时 2学时 授课 题目 第三讲：汽车行驶理论。汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件、汽车的动力特性 目的与要求： 1．了解汽车行驶对道路的基本要求； 2．了解汽车的牵引力及行驶阻力； 掌握汽车的牵引平衡方程、汽车的动力特性 重点与难点： 重 点：1．汽车的牵引力及行驶阻力； 2．汽车的牵引平衡方程、汽车的动力特性 难 点：汽车的行驶阻力、汽车的动力特性 授课内容摘要： 第2章 汽车行驶理论 2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件 汽车的牵引力；汽车的行驶阻力第2章 汽车行驶理论 1．学习目的： 道路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的。 汽车运动基本规律及对公路的要求，指导公路设计；保证公路的使用品质、服务等级。汽车行驶理论是公路线形设计的理论基础。 2．研究内容： 研究汽车的驱动力和行驶阻力； 分析汽车运动的基本规律； 研究汽车主要动力性能 分析影响汽车主要使用性能的因素。 3．汽车行驶对道路的基本要求： 安全：保证汽车的行驶稳定性，避免发生翻车、倒溜、侧滑等； 迅速：行驶速度——平均技术速度。 经济：运输成本：低 运输生产率：高 评价汽车运输工作效率的指标有： 汽车运输生产率——周转率 运输成本——油料及轮胎消耗，保养周期 舒适：视觉上：线形美观，赏心悦目，自然环境与景观设计 生理上：平稳、不颠簸，离心力小 心理上：轻松，有安全感，心情愉快。 2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件 2.1.1 汽车的牵引力 发动机输出的功率N与产生的扭矩M的关系： 汽车传动系统： （1）发动机扭矩的传递： 传到传动轴上的扭矩为： Mn=Me·ik·ηk 经主传动器的半轴而传到汽车驱动轮上的扭矩值为 Mk=Mn·i0·η0=Me·i0·η0·ik·ηk 令ηm=η0·ηk，ηm称为传动系的机械效率 Mk = Me ·i0·ik·ηm （2）牵引力Ft与曲轴扭矩Me的关系： 汽车的牵引力 （2.1.6） 式中 Ft——汽车牵引力，N——车轮工作半径，即计入轮胎弹性变形后的车轮半径（m）。它与内胎气压，外胎构造、路面的刚性与平衡性以及车轮上的载有关。其值一般为0.93r00.96r0，r为未变形前轮胎的自由半径。为： 相应的车速V为(车速V与发电机转速关系)： 驱动力Ft 与行车速度之间的函数关系式为： 驱动力Ft与功率Ne之间的关系式为： 2.1.2 汽车的行驶阻力滚动阻力汽车的轮胎具有弹性，所以当车轮滚动时，轮胎会连续反复地发生变形。车轮轮胎的变形属弹塑性体的变形。以Z表示法向单位压力之合力（即车轮法向反作用力）。则力Z就与车轮负荷Gk大小相等，方向相反。但法向反作用力Z的作用点较车轮法线前移了一个距离a，因而产生一个滚动阻力距Mf，其值为 Mf = Gka 欲使车轮在路上作等速滚动，必须在车轮中心加一推力T1，它与地面切向反作用力构成一力偶矩来克服滚动阻力矩。由平衡条件得：Mf=T1·rk T1 = Mf /rk = Gk·a/rk 令f=a/rk ，则 T1=Gk·f 或 f=T1/Gk f称为滚动阻力系数。由上述可知，滚动阻力系数是车轮在一定条件下滚动时，所需推与车轮负荷之比，即单位车重所需的推力。 对整个车辆，为克服滚动阻力矩所必须的推力为 T=∑T1=∑Gk·f = Ga·f 滚动阻力Rf为： Rf =Ga·f 当汽车在坡度角α的公路上行驶时，其滚动阻力为 Rf = Ga·cosα·f 2. 坡度阻力 3．空气阻力 RW = C·ρ·A·vHn 在汽车行驶中，一般n取2，在地面空气密度变化甚小，可视为常数，将上式的C与ρ的乘积以系数K 取代之，在计算中又近似地取相对速度vH 等于车速v（m/s），则 Rw=KAv2 =KAV2/13 式中：K——空气阻力系数，kg/m3。其值可由道路试验，风洞试验等方法测得；