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1、第一章 汽車的動力性1.汽車動力性指標:最高車速、加速時間、最大爬坡度2.加速時間表示加速能力:原地起步加速時間和超車加速時間3.驅動力:地面驅動輪的反作用力Ft=Tt/r=TtqigioT/r4.驅動輪的轉矩: Tt= TtqigioT5.發(fā)動機轉矩特性:節(jié)氣門全開,發(fā)動機外特性曲線;節(jié)氣門部分開啟,部分負荷特性。6.功率:Pe=Ttq n/95507.使用外特性曲線:帶上全部設備時的發(fā)動機特性曲線8.傳動系功率損失:機械和液力損失9.自由半徑:車輪處于無載時的半徑10.靜力半徑Rs:汽車靜止時,車輪中心至輪胎與道路接觸面間的距離11.滾動半徑rr:車輪幾何中心到速度瞬心的距離。12.驅動力
2、圖:根據下列兩個公式:Ua=0.377nr/igio Ft=Tt/r=TtqigioT/r以及發(fā)動機外特性曲線,做出的Ft - ua關系圖,即驅動力圖13.滾動阻力Ff產生的原因:輪胎(主要)、路面變形產生遲滯損失14.輪胎的遲滯損失:輪胎在加載變形時所消耗的能量在卸載恢復時不能完全收回,一部分能量消耗在輪胎內部摩擦損失上,產生熱量,這種損失稱為輪胎的遲滯損失。15.滾動阻力系數f:車輪在一定條件下滾動時所需之推力與車輪負荷之比,即單位車重所需的推力,Ft=Wf16.影響滾動阻力的因素:車速、輪胎結構、氣壓、路面條件、驅動力、轉向17.地面切向反作用力Fx:是真正作用在驅動輪上的驅動汽車行駛的
3、力,它的數值為驅動力減去驅動輪上的滾動阻力。18.臨界車速:超過后產生駐波現象,輪胎溫度快速增加,大量發(fā)熱導致輪胎破損或爆胎。19.駐波現象:在高速行駛時,輪胎離開地面后因變形所產生的扭曲并不立即恢復,其殘余變形形成了一種波20子午線輪胎比斜交輪胎的滾動阻力小20%30;21.氣壓:越高,輪胎變形及由其產生的遲滯損失就越小,滾動阻力也越小。22.驅動力:Ft增大,胎面滑移增加,Ff增大。23.轉向:離心力,前、后輪產生側偏力,側偏力沿行駛方向產生分力滾動阻力增加24.空氣阻力:壓力(占主要)、摩擦阻力 空氣阻力Fw的計算FW=1/2 CD Au r2 ( CD空氣阻力系數;A迎風面積;u r相
4、對速度;空氣密度=1.2258)25.壓力阻力:形狀(主要)、干擾、內循環(huán)、誘導阻力。26.壓力阻力:作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向上的分力。27.空氣升力:由于流經車頂的氣流速度大于流經車底的氣流速度,使得車底的空氣壓力大于車頂,從而空氣作用在車身上的垂直方向的壓力形成壓差,這就是空氣升力28.摩擦阻力:空氣粘性作用在車身表面產生的切向力的合力在行駛方向的分力。29.減小空氣阻力系數:1)車身前部:發(fā)動機蓋應向前下傾、面與面交接處的棱角應為圓柱狀、風窗玻璃應盡可能“躺平”,且與車頂圓滑過渡、盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物、上掀式前照燈、在保險杠下面,應安裝合適的擾流板、車
5、輪蓋應與輪胎相平。2)整車:整個車身應向前傾12、水平投影應為腰鼓形、后端稍稍收縮,前端呈半圓形。3)汽車后部:最好采用艙背式或直背式、應安裝后擾流板、若用折背式,則行李箱蓋板至地面距離應高些,長度要短些、后面應采用鴨尾式結構。4)車身底部:所有零件應在車身下平面內且較平整,最好有平滑的蓋板蓋住底部。5)發(fā)動機冷卻通風系統(tǒng):仔細選擇進風口與出風口的位置,精心設計內部風道。6)貨車和半掛車的空氣阻力也很重要,不少貨車駕駛室上已裝用導流板等裝置,以減小空氣阻力、節(jié)省燃油。30.坡度阻力Fi:汽車重力沿坡道的分力,Fi=Gsina31.道路阻力:滾動阻力和坡度阻力之和。 F =Gf+Gi=G 道路阻
6、力系數: =f+i32.加速阻力:汽車加速行駛時,克服其質量加速運動時的慣性力。平移質量的慣性力、旋轉質量的慣性力偶矩。Fj=mdu/dt 旋轉質量換算系數:Iw 車輪轉動慣量;If飛輪轉動慣量34.汽車行駛方程式:Ft=Fw+Ff+Fi+Fj 35.驅動力-行駛阻力圖:在驅動力圖的基礎上,畫出Ff+Fw=f (ua) 就是驅動力行駛阻力平衡圖。36.確定最高車去Umax:Fi=0,Fj=0,Ft=Ff+Fw37.確定加速時間t:Fi=0, du/dt=1/m(Ft-(Ff+Fw)) dt=du/a t=A38.確定最大爬坡度imax:du/dt=0,Ft-(Ff+Fw), Gsina=Ttq
7、igiot/r-(Gfcosa+CDAUa2/21.15)a=arcsin(Ft-(Ff+Fw))/G動力特性圖:橫坐標是速度,縱坐標是動力因數D39.動力因數D:Ft=Fw+Ff+Fi+Fj (Ft- Fw)/G=+du/gdt, D=(Ft- Fw)/G計算最高車速:du/dt=0,i=0,D=f 計算最高爬坡度:du/dt=0,i=D-f,擋工作時,爬坡度較大,此時以 imaxD1maxf 計算的誤差也較大,可以用下式計算:D1man=fcosamax+sinamax cosamax=根號(1-sin2amax)amax=arcsin(D1max-f根號(1-D21max+f2)/1+f
8、240.附著力:地面對輪胎切向反作用力的極限值(最大值)Fxman=F=FZ(FZ 地面作用在車輪上的法向反作用力)41.附著條件:地面作用在驅動輪上的切向反力小于驅動輪的附著力。(Tt-Tf2)/r=FX2FZ242.附著率C:由附著條件可得,后輪驅動:FX2 / FZ2(C2 后輪驅動汽車驅動輪的附著率) C2 前輪驅動:FX1 / FZ1(C1 前輪驅動汽車驅動輪的附著率) C1 43.附著率越小或路面附著系數越大,附著條件越容易滿足44.汽車的附著力決定于附著系數以及地面作用于驅動輪的法向反作用力45.法向反作用力是由四個部分組成:靜態(tài)軸荷的法向反作用力、動態(tài)分量、空氣升力、滾動阻力偶
9、矩產生的部分46.附著率:汽車直線行駛狀況下,充分發(fā)揮動力作用要求的最低附著系數。47隨著車速的增加,后輪的法向反作用力下降,而切向反作用力則按車速的平方關系增大。因此,附著率 隨車速的提高而急劇增大,附著條件不易滿足。48.活塞式內燃機的后備功率較小,如果不匹配變速器,所能產生的驅動力也很小。49.當變速器的擋數無限增多,即采用無級變速器,且無級變速器的機械效率等于分級式變速器時,活塞式內燃機就可能總在最大功率下工作,即具有與等功率發(fā)動機汽車同樣的動力性。50.變矩比K:渦輪輸出轉矩TT與泵輪輸入轉矩TP之比即為變矩比。51.變矩器速比i:渦輪轉速nt與泵輪轉速np之比為變矩器速比。52.效
10、率:輸出功率與輸入功率之比為變矩器效率。53.泵輪轉矩系數P:P 是泵輪轉矩式中的比例常數。TP=PgD5np2 (工作油的密度,D變矩器的有效直徑。)54.非透過性的變矩器:在任何速比下,泵輪轉矩系數P維持不變的液力變矩器。(只要節(jié)氣門不變,發(fā)動機的轉速(也是泵輪的轉速)始終保持不變。55.透過性的變矩器:泵輪轉矩系數P隨速比的變化而變化的液力變矩器。(轉矩系數隨速比而變化,發(fā)動機的轉速(也是泵輪的轉速)也隨之變化,此時即便節(jié)氣門不變,發(fā)動機的工作轉速和轉矩也會發(fā)生變化。)56.透過度p:P= TPo / TPc=Po/Pc57.在任何車速下都能發(fā)出最大功率,無級變速器的傳動比應隨車速按下式
11、規(guī)律變化:ig=0.377rnT/ioig58換擋時刻是由節(jié)氣門開度與行駛車速兩個參數決定的。第二章 汽車的燃油經濟性1.車的燃油經濟性:在保證動力性的前提下,汽車以盡量少的燃油消耗量經濟行駛的能力。2.油經濟性的評價指標(一定運行工況下):汽車行駛百公里的燃油消耗量、一定燃油量能使汽車行駛的里程。3.燃油消耗量的小結:排量大的車,油耗高;自重大的車,油耗高;城市油耗高于公路油耗;自動擋汽車的油耗高于手動擋汽車的油耗。4.等速行駛燃油消耗量計算:Qt= Pe b/367.1g (Pe=1/T(Pf+Pw)和由Ua和Pe在萬有特性圖上可求燃油消耗率b。5.等速行駛 s 行程時,燃油消耗量:Q=Q
12、t t= Qt 3.6s/Ua= Pe bs/102 Uag6.折算成等速百公里燃油消耗量:Qs= Pe b100/102 Uag= Pe b/1.02 Uag7.整個循環(huán)工況的百公里燃油消耗量:Qs=Q/s*1008.影響燃油經濟性的因素:燃油消耗率b(與發(fā)動機負荷率有關)、行駛中消耗的發(fā)動機功率Pe( Pe與總行駛阻力F成正比 、降低汽車重量G ,可以降低 Ff ;降低汽車CDA,可以降低空氣阻力 FW 、減輕汽車質量、降低空氣阻力有利于節(jié)省燃油)、怠速油耗、附件油耗、制動能量損耗(改進發(fā)動機設計、改善用車交通環(huán)境可以提高汽車的燃油經濟性)9. 影響燃油經濟性的因素:一是使用方面,二是結構
13、方面10.使用方面:行駛車速、檔位選擇、掛車的應用、正確的保養(yǎng)與調整11.機構方面:縮減轎車總尺寸和減輕質量、發(fā)動機、傳動系、汽車外形與輪胎12. 行駛車速:汽車接近低俗的中等車速時燃油消耗量Qs最低。13. 檔位選擇:使用高擋可節(jié)省燃油、汽車起步加速過程中,從經濟性角度出發(fā)要盡早換入高擋;從動力性角度出發(fā)要用足低擋。14. 掛車的應用:拖帶掛車后,雖然汽車總的燃油消耗量增加了,但100tkm計的油耗卻下降了、汽車的質量利用系數增加了=裝載質量/整車整備質量15. 正確的保養(yǎng)與調整:汽車的調整與保養(yǎng)會影響到發(fā)動機的性能與汽車的行駛阻力,所以對百公里油耗有相當的影響。16縮減轎車總尺寸和減輕質量
14、:汽車越輕,油耗越低;柴油車的油耗明顯低于汽油車17.發(fā)動機:1)提高現有發(fā)動機的熱效率和機械效率(熱損失占化學能65左右);2)擴大柴油發(fā)動機的應用范圍;3)增壓化;4)廣泛采用電子計算機控制技術。18.傳動系:擋位越多,油耗越低(傳動系的檔位增多后,增加了選用合適檔位是發(fā)動機處于經濟工作狀況的機會,有利于提高燃油經濟性。)19.汽車外形與輪胎:外形、滾動阻力、輪胎種類(子午線輪胎的綜合性能最好。)20電動汽車的類型:純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車21.混合動力電動汽車的特點:電動機與內燃機相比,具有清潔、安靜、效率高的特點,同時它的轉速轉矩控制特性也比較靈活電動機在低轉速時
15、具有恒轉矩的特性,高速時具有恒功率的特性,可以在轉速轉矩曲線下的任何一點工作混合動力電動汽車將電力驅動與傳統(tǒng)的內燃機驅動相結合,充分發(fā)揮了二者的優(yōu)勢,可以從根本上解決現在純電動汽車動力性能差和續(xù)駛里程短的問題。22.混合動力電動汽車與純電動汽車相比,其主要優(yōu)勢如下:1)電池容量大為減少,降低了整車質量,有利于提高汽車動力性;2)采用輔助動力驅動,打破了純電動汽車續(xù)駛里程短的限制,長途行駛能力可與傳統(tǒng)汽車相媲美;3)大大提高了燃油經濟性,還可以以純電動方式工作,成為零排放汽車;4)空調系統(tǒng)等附件由內燃機直接驅動,有充分的能源供應,保證了汽車的乘坐舒適性;5)輔助動力可以向儲能裝置提供能量,保證混合動力電動汽車無需停車充電,不需要進行專用充電設施的建設;6)電池組在使用過程中是淺充淺放,可以延長電池的使用壽命。23.混合動力電動汽車的結構:根據動力源的數量以及動力系統(tǒng)結構形式的不同,可以分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。24.混合動力電動汽車的節(jié)油原理:為了滿足急加速、以很高車速行駛行駛與快速上坡對驅動功率的要求,傳統(tǒng)的內燃機汽車所配備的發(fā)動機功率往往相當很大 在汽車停車等候或低速滑行的等工況下關閉內燃機,幾月燃油 利用發(fā)電機回收部分制動能量25能