02第二章汽车纵向动力学.ppt

第二章 汽车纵向动力学2.1 汽车动力性及评价指标 一、汽车的动力性： 汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的，所能达到的平均行驶速度。 基本概念： 动力性的评价指标 汽车的驱动力与各种行驶阻力 汽车行驶的驱动—附着条件 重点内容： 驱动力-行驶阻力平衡图 分析汽车动力性的方法 动力特性图 （图解法） 功率平衡图 二、汽车动力性指标 从获取尽可能高的平均速度考虑，动力性指标有： 最高车速 加速时间 最大爬坡度 1.最高车速uamax 在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度（km/h）。 2.加速时间t 表示汽车的加速能力。常用： 原地起步加速时间：汽车以1档或2档起步，并以最大加速强度换至最高档后达到某一距离（0 402.5m或0 400m）或车速（0 96.6km/h或0 100km/h）所需要的时间（s）。 超车加速时间：用最高档或次高档由某一较低车速（30km/h或40km/h）全力加速至某一高速所需时间（s）。 如：部分轿车的原地起步加速过程曲线 3.最大爬坡度imax 汽车的上坡能力。以1档满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度表示。是极限爬坡能力。 轿车：一般不强调 货车： imax =30%（约16.5°） 越野汽车：imax =60% 有时也以汽车在一定坡道上必须达到的车速来表示爬坡能力。如：美国对轿车爬坡要求，能以104 km/h车速通过6%的坡道。 2.2 汽车行驶驱动力与行驶阻力 根据沿行驶方向作用于汽车的各种外力，可以计算汽车的最高车速、加速度、最大爬坡度。由力平衡关系得： Ft=ΣF Ft—驱动力； ΣF—行驶阻力之和 汽车行驶方程 2.2.1、汽车的驱动力 1.定义 发动机产生的转矩，经传动系至驱动轮，转矩Tt对地面产生圆周力Fo，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。 2.2.2发动机的速度特性 发动机的功率Pe、转矩Tqt及燃油消耗率b与曲轴转速n之间的函数关系。用试验曲线或拟合多项式表达。 功率曲线为： 2.2.3 传动系机械效率 传动系各部件（变速器、万向节、主减速器）的摩擦导致的功率损失。由试验测得。 汽车各部件的传动效率 机械变速器的轿车： ηT =0.9~0.92 货车、客车： ηT =0.82~0.85 变速器传动效率与传递转矩、润滑油温度关系 2.2.4汽车的驱动力图 发动机外特性确定的是发动机输出转矩和转速关系。经传动系到达车轮后，可表示为驱动力与车速间的关系。 2.2.5 汽车的行驶阻力 汽车行驶时的各种阻力： 滚动阻力——以符号Ff表示； 空气阻力——以符号Fw表示； 坡度阻力——以符号Fi表示； 加速阻力——以符号Fj表示； 因此汽车行驶的总阻力为： ∑F=Ff+Fw+Fi+Fj 一、坡度阻力 当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力表现为汽车坡度阻力Fi，Fi=Gsinα 其中，G—作用于汽车上的重力（N），G=mg，m为汽车质量（kg），g为重力加速度。 一般路面上坡度较小，此时 Fi=Gsinα≈ Gtgα =Gi 由于坡度阻力与滚动阻力均属于与道路有关的阻力，且均与汽车重力成正比，故可把这两种阻力合在一起称作道路阻力，以Fψ表示，即Fψ= Ff+Fi= fGcosα+Gsinα，当α不大时，cosα≈1，sinα≈i，Fψ=Gf+