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1、1第一章第一章 汽车动力性汽车动力性 本节将通过作图法确定汽车动力性指标。本节将通过作图法确定汽车动力性指标。第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图返回目录返回目录2第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图 在驱动力图的在驱动力图的基础上,画出基础上,画出Ff+FW=f(ua)就是驱就是驱动力行驶阻力平衡动力行驶阻力平衡图。图。一、驱动力行驶阻力平衡图FfFf+FW这里的这里的“行驶阻力行驶阻力”指的就是指的就是F Ff f+F FW W。3FfFf+FWuamax第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图最高车速行驶时最高车速行驶时Fi=0Fj=0Ft=Ff+Fw发动机以部
2、分发动机以部分负荷工作即可负荷工作即可思考思考 当当Ff+FW与与Ft5没有没有交点时,如何确定最高交点时,如何确定最高车速?此时对应的发动车速?此时对应的发动机工况如何?机工况如何?1.确定uamax一般情况下,并不需要以最高车速行驶。此时,一般情况下,并不需要以最高车速行驶。此时,驾驶者可以减小节气门开度,使发动机工作在部驾驶者可以减小节气门开度,使发动机工作在部分负荷状态下,驱动力与行驶阻力仍然平衡。分负荷状态下,驱动力与行驶阻力仍然平衡。4uamax=205km/h奥迪奥迪A4 轿车驱动力轿车驱动力行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图5 由驱动力由驱动力行行驶阻力平衡图可以驶阻力平衡图可以做出
3、加速度曲线。做出加速度曲线。第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图Fi=02.确定加速时间t回顾:两个加速时间,都是回顾:两个加速时间,都是从低速提升到高速从低速提升到高速 2.加速时间加速时间t当加速时间不易定量计算时,有时可以用加速度来代替。在给当加速时间不易定量计算时,有时可以用加速度来代替。在给定起始和终止速度的条件下,加速度越大,加速时间就越短。定起始和终止速度的条件下,加速度越大,加速时间就越短。第一节第一节 汽车的动力性指标汽车的动力性指标汽车的加速时间有两个含义,单位均为汽车的加速时间有两个含义,单位均为s s。(1 1)原地起步加速时间:汽车由)原地起步加速时间:汽车
4、由挡或挡或挡起步,并挡起步,并以最大的加速强度(包括选择恰当的换挡时机)逐步换以最大的加速强度(包括选择恰当的换挡时机)逐步换至最高挡后到某一预定的车速或距离所需的时间。至最高挡后到某一预定的车速或距离所需的时间。(2 2)超车加速时间:用最高档或次高挡由某一较低车)超车加速时间:用最高档或次高挡由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。速全力加速至某一高速所需的时间。7第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图思考:从图中看,在什思考:从图中看,在什么时候换挡可以使加速么时候换挡可以使加速时间最短?时间最短?由加速度曲线由加速度曲线做加速度倒数曲线,做加速度倒数曲线,再积分,即可求出再
5、积分,即可求出加速时间。加速时间。8第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图 由加速度曲线由加速度曲线做加速度倒数曲线,做加速度倒数曲线,再积分,即可求出再积分,即可求出加速时间。加速时间。思考:从图中看,在什思考:从图中看,在什么时候换挡可以使加速么时候换挡可以使加速时间最短?时间最短?“原地起步原地起步”的讨论的讨论9第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图 积分时可积分时可以将积分区域以将积分区域划分成若干个划分成若干个小区间,采用小区间,采用图解积分的方图解积分的方法求面积和。法求面积和。10第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图直接挡加速直接挡加速挡原地起步换挡加
6、速挡原地起步换挡加速计算得到的加速度曲线计算得到的加速度曲线所用时间较短所用时间较短11第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图3.确定最大爬坡度imax12第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图 由驱动力由驱动力行驶行驶阻力平衡图和阻力平衡图和 i=tan可以做出爬坡度图。可以做出爬坡度图。简要总结简要总结汽车行驶方程式汽车行驶方程式以以最高车速最高车速行驶时,没有行驶时,没有F Fi i和和F Fj j,F Ft t与(与(F Ff f+F+Fw w)平衡;)平衡;全力全力加速加速时,没有时,没有F Fi i,F Ft t与(与(F Ff f+F+Fw w)之)之差反映加速度
7、差反映加速度;全力全力爬坡爬坡时,没有时,没有F Fj j,F Ft t与(与(F Ff f+F+Fw w)之)之差反映爬坡差反映爬坡度。度。只要车辆运动,就会有驱动力只要车辆运动,就会有驱动力F Ft t、滚动阻力、滚动阻力F Ff f和空气阻和空气阻力力F Fw w。驱动力。驱动力-行驶阻力平衡图表达的就是这个关系。行驶阻力平衡图表达的就是这个关系。14D动力因数。动力因数。第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图二、动力特性图思考:动力因数能否反映汽思考:动力因数能否反映汽车动力性的好坏?已知哪些车动力性的好坏?已知哪些参数可做出动力特性图?参数可做出动力特性图?15f第三节 汽车
8、的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图uamax1 1)计算最高车速由动力特性图确定动力性评价指标由动力特性图确定动力性评价指标各挡下的动力因数与车速的关系各挡下的动力因数与车速的关系曲线就是曲线就是动力特性图动力特性图。由上述定。由上述定义可以看出,动力因数中已经扣义可以看出,动力因数中已经扣除空气阻力,所以图中只需再画除空气阻力,所以图中只需再画出滚动阻力系数线。出滚动阻力系数线。16 由动力特性曲线,即可做出各挡的爬坡度图。由动力特性曲线,即可做出各挡的爬坡度图。第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图2)计算爬坡度 挡工作时,爬坡度较大,此时以挡工作时,爬坡度较大,此时以 imaxD
9、1maxf 计计算的误差也较大,可以用下式计算算的误差也较大,可以用下式计算17 计算加速度的倒数,并做出加速度倒数曲线,图解积计算加速度的倒数,并做出加速度倒数曲线,图解积分即可计算加速时间。分即可计算加速时间。第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图做出加速度曲线做出加速度曲线3)计算加速时间第三节第三节 汽车的驱动力汽车的驱动力行行驶阻力平衡图与动力特性图驶阻力平衡图与动力特性图由动力特性图确定动力性指标总结由动力特性图确定动力性指标总结已知动力因数已知动力因数以以最高车速最高车速行驶时,没有坡度和加速度,行驶时,没有坡度和加速度,D D与与f f平衡;平衡;全力全力加速加速时,没有坡度,时,没有坡度,D D与与f f之差反应加速度;之差反应加速度;全力全力爬坡爬坡时,没有加速度,时,没有加速度,D D与与f f之差反应爬坡度。之差反应爬坡度。和和“驱动力驱动力-行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图”的思想一样:的思想一样:,且,且可见可见,即,即19下一节下一节第三节 汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图本节内容结束本节内容结束