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1、汽车的主要性能辽工大职业技术学院第一节第一节 汽车的动力性汽车的动力性n n 一、汽车动力性的评价指标一、汽车动力性的评价指标 n n (一一)汽车的最高车速汽车的最高车速 n n最高车速是指汽车满载行驶于平直良好路面最高车速是指汽车满载行驶于平直良好路面(混凝混凝土或沥青土或沥青)上所能达到的最高行驶速上所能达到的最高行驶速n n度。度。n n (二二)汽车的加速性能汽车的加速性能 n n 汽车的加速性能是指汽车在各种使用条件下迅速汽车的加速性能是指汽车在各种使用条件下迅速增加行驶速度的能力。增加行驶速度的能力。n n1 1最高挡或次高挡加速性能，最高挡或次高挡加速性能，也称超车加速性能也称
2、超车加速性能 它是汽车用最高挡或次高挡由某一预定的中速全它是汽车用最高挡或次高挡由某一预定的中速全力加速至另一预定高速时所经过的时间或距离来力加速至另一预定高速时所经过的时间或距离来评定。评定。n n2 2起步连续换挡加速性能，起步连续换挡加速性能，也称原地起步加速性也称原地起步加速性能能 n n它是汽车以起步挡起步，并以大的加速度且选择它是汽车以起步挡起步，并以大的加速度且选择恰当的换挡时刻逐步换至最高挡后，加速到某一恰当的换挡时刻逐步换至最高挡后，加速到某一高速高速(8080u ua amaxmax以上以上)所需时间与距离来评定。所需时间与距离来评定。n n高速轿车的高速轿车的0 0 10
3、0km/h100km/h的加速时间应在的加速时间应在10s10s以内，以内，跑车或竞赛汽车的加速时间可达跑车或竞赛汽车的加速时间可达4s4s左右。左右。n n (三三)汽车的上坡性能汽车的上坡性能n n汽车的上坡性能通常用最大爬坡度来评定。汽车的上坡性能通常用最大爬坡度来评定。n n最大爬坡度最大爬坡度i imaxmax是指汽车满载时用变速器最低挡位是指汽车满载时用变速器最低挡位在良好路面上等速行驶所能克服的最大道路纵向在良好路面上等速行驶所能克服的最大道路纵向坡度。坡度。(一一)汽车的驱动力汽车的驱动力 n n货车则不同，它需要在各种地区的各种道路上行货车则不同，它需要在各种地区的各种道路上
4、行驶，所以必须具有足够的爬坡能力。一般最大爬驶，所以必须具有足够的爬坡能力。一般最大爬坡度在坡度在3030，即，即16.716.7 左右。左右。二、汽车的驱动力和行驶阻力二、汽车的驱动力和行驶阻力行驶方程式为：行驶方程式为：汽车的驱动力图：一般用驱动力与车速之间的函数关系曲线Ft-ua 来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。n n2 2传动系的机械效率传动系的机械效率 n n传动系内损失的功率是在离合器、变速器、万向传动系内损失的功率是在离合器、变速器、万向传动机构、主减速器、驱动轮轴承等处损失功率传动机构、主减速器、驱动轮轴承等处损失功率的总和。的总和。n n传动系的功率损失主要在变速
5、器和主减速器这两传动系的功率损失主要在变速器和主减速器这两个部位上。个部位上。n n损失的功率可分为损失的功率可分为机械损失功率和液力损失功率机械损失功率和液力损失功率两大类。两大类。n n机械损失机械损失是指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩是指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失，与传动副的数量、机械制造质量及传递擦损失，与传动副的数量、机械制造质量及传递的转矩有关。的转矩有关。n n液力损失液力损失是指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋是指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件表面的摩擦等功率损失，与润滑转零件表面的摩擦等功率损失，与润滑n n油的品种、温度、箱体内的油面高度以及齿轮等油的品种、温
6、度、箱体内的油面高度以及齿轮等旋转零件的转速有关。旋转零件的转速有关。n n 虽然虽然受到多种因素影响，但对汽车进行初步受到多种因素影响，但对汽车进行初步的动力性分析时可把它取：的动力性分析时可把它取：n n轿车取轿车取0.90.9 0.920.92，单级主传动货车取，单级主传动货车取0.90.9，双级，双级主传动货车取主传动货车取0.850.85，4X44X4汽车取汽车取0.850.85，6X66X6汽车汽车取取0.80.8。n n (二二)汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力n n汽车行驶的总阻力为：汽车行驶的总阻力为：1 1滚动阻力滚动阻力 n n汽车车轮在滚动时，由于车轮与地面的变形以及汽车车
7、轮在滚动时，由于车轮与地面的变形以及两者之间的相互作用所产生的能量损失称为滚动两者之间的相互作用所产生的能量损失称为滚动阻力。阻力。n n滚动阻力产生的原因主要有如下几个方面：滚动阻力产生的原因主要有如下几个方面：n n (1)(1)道路塑性变形损失道路塑性变形损失 n n (2)(2)轮胎弹性迟滞损失轮胎弹性迟滞损失 汽车行驶时，使轮胎在径汽车行驶时，使轮胎在径向，切向及侧向都会产生变形，并处于变形、恢向，切向及侧向都会产生变形，并处于变形、恢复的循环中，其中有一部分能量要消耗在轮胎组复的循环中，其中有一部分能量要消耗在轮胎组织的内摩擦上，称为弹性迟滞损失，使轮胎发热，织的内摩擦上，称为弹性
8、迟滞损失，使轮胎发热，并向大气散出热量。并向大气散出热量。n n (3)(3)其他损失其他损失 汽车行驶时，还包括从动轮轴承、汽车行驶时，还包括从动轮轴承、油封处的损失，悬架零件间的摩擦和减振器内的油封处的损失，悬架零件间的摩擦和减振器内的损失等。损失等。滚动阻力的大小一般用下列公式计算滚动阻力系数f表示单位车重的滚动阻力。滚动阻力系数的大小由试验确定。其影响因素主要有以下几个方面：(1)路面的类型、平整度、坚硬程度和干燥状况。n n(2)(2)轮胎的结构轮胎的结构 n n(3)(3)轮胎的气压轮胎的气压 n n(4)(4)行车速度行车速度 n n车速在车速在50km/h50km/h以下时，滚
9、动阻力系数变化不大。以下时，滚动阻力系数变化不大。在在l00km/hl00km/h以上时增长较快。车速达某一高速，如以上时增长较快。车速达某一高速，如150150 200km/h200km/h左右时，滚动阻力系数迅速增长，左右时，滚动阻力系数迅速增长，因为这时轮胎将出现驻波现象，即轮胎周缘不再因为这时轮胎将出现驻波现象，即轮胎周缘不再是圆形而呈明显的波浪状。是圆形而呈明显的波浪状。n n此外，前轮定位失准以及车轮受到侧向力作用时，此外，前轮定位失准以及车轮受到侧向力作用时，地面会对轮胎产生侧向反作用力，引起轮胎的侧地面会对轮胎产生侧向反作用力，引起轮胎的侧向变形，例如在转弯行驶时，滚动阻力系数
10、将大向变形，例如在转弯行驶时，滚动阻力系数将大幅度增加。幅度增加。2空气阻力n n汽车是在空气介质中行驶的。汽车相对于空气运汽车是在空气介质中行驶的。汽车相对于空气运动时，空气作用力在行驶方向上的分力称为空气动时，空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力，用符号阻力，用符号F Fww表示。表示。n n空气阻力可分为摩擦阻力和压力阻力两大空气阻力可分为摩擦阻力和压力阻力两大n n部分。部分。n n (1)(1)摩擦阻力摩擦阻力是由于空气的粘性在车身表面产生是由于空气的粘性在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向上的分力。的切向力的合力在行驶方向上的分力。n n摩擦阻力与车身表面粗糙度及表面积有关，
11、约占摩擦阻力与车身表面粗糙度及表面积有关，约占空气阻力的空气阻力的8 8 1010。n n (2)(2)压力阻力压力阻力是作用在汽车外形表面上的法向压是作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。它主要包括形状力的合力在行驶方向上的分力。它主要包括形状阻力、干扰阻力、诱导阻力和内循环阻力。阻力、干扰阻力、诱导阻力和内循环阻力。n n 空气阻力数值的大小通常用下列公式计算：3上坡阻力 当汽车上坡行驶时，汽车的重力在平行于路面方向的分力，称为汽车的上坡阻力。上坡阻力Fi的大小由下面公式计算：道路坡度i常用坡高与底长之比的百分数来表4加速阻力 n n汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动
12、时的汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的惯性力，就是加速阻力气。通常把汽车的质量分惯性力，就是加速阻力气。通常把汽车的质量分为平移的质量和旋转的质量两部分。为平移的质量和旋转的质量两部分。n n汽车加速阻力汽车加速阻力F Fj j可写成：可写成：三、汽车行驶的驱动条件和附着条件 n n (一一)汽车行驶的驱动条件汽车行驶的驱动条件n n表示汽车驱动力与行驶阻力之间关系的等式，称表示汽车驱动力与行驶阻力之间关系的等式，称为汽车的驱动力平衡方程，即：为汽车的驱动力平衡方程，即：(二)汽车行驶的附着条件n n附着力附着力F F：地面对轮胎切向反作用力的极限值称地面对轮胎切向反作用力的极限值称为
13、附着力。为附着力。n n在硬路面上附着力取决于轮胎与路面间的相互摩在硬路面上附着力取决于轮胎与路面间的相互摩擦，它与驱动轮法向作用力成正比，常写成：擦，它与驱动轮法向作用力成正比，常写成：n n附着系数：附着系数：它表示轮胎与路面的接触强度，反映它表示轮胎与路面的接触强度，反映了轮胎与路面的摩擦作用。了轮胎与路面的摩擦作用。n n地面的切向反作用力不得大于附着力，否则会发地面的切向反作用力不得大于附着力，否则会发生驱动轮滑转，即：生驱动轮滑转，即：汽车行驶的驱动附着条件，也是汽车行驶的充分和必要条件：(三）驱动力行驶阻力平衡图汽车的行驶动力方程为：n n图解法就是在汽车驱动力图上再画上汽车行驶
14、中经常遇到的滚动阻力和空气阻力曲线，作出汽车驱动力一行驶阻力平衡图，并用来确定汽车的动力性。（四）汽车的功率平衡n n发动机输出功率为发动机输出功率为p pe e，汽车运动阻力所消耗的功，汽车运动阻力所消耗的功率有滚动阻力功率率有滚动阻力功率p pf f、空气阻力功率、空气阻力功率n nP Pww、坡度阻力功率、坡度阻力功率P Pi i及加速阻力功率及加速阻力功率p pj j，则得：，则得：汽车功率平衡方程式可用图解法表示。n nPe-1/(pf+pw)=ac-bc=ab后备功率n n四、影响汽车动力性的主要因素n n(一)发动机参数的影响n n 1、发动机最大功率的影响 n n单位汽车质量所具有的发动机功率称为比功率或功率利用因数。比功率与汽车的类型有关。n n2、发动机最大转矩(二)主减速器传动比的影响n n(三)传动系挡数的影响n n(四)变速器传动比影响 n n(五)汽车流线型的影响 n n(六)轮胎尺寸与形式的影响 n n（七）使用因素的影响n n1、发动机技术状况n n2、汽车底盘技术状况n n3、驾驶技术n n4、汽车运行条件的影响