汽車?yán)碚摰谝徽聹亓?xí)總結(jié) 汽車?yán)碚摐亓?xí)總結(jié)第一章 汽車動(dòng)力性是指汽車在良好路面上直線行駛時(shí)有汽車遭到的縱向外力決定的、所能到達(dá)的平均行駛速度。汽車動(dòng)力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。評(píng)定指標(biāo)〔應(yīng)在無(wú)風(fēng)或微風(fēng)條件下測(cè)定〕：1、最高車速maxau 2、加速時(shí)間t〔原地起步加速時(shí)間、超車加速時(shí)間〕 3、最大爬坡度maxi〔極限爬坡能力〕 其他補(bǔ)充知識(shí)：手動(dòng)擋的動(dòng)力性強(qiáng)、加速時(shí)間短；SUV最高車速與燃油經(jīng)濟(jì)性由于其車重和外形原因，都比擬差。 汽車行駛方程式：jiwftFFFFFF+++=∑= 汽車驅(qū)動(dòng)力：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩tqT經(jīng)傳動(dòng)系，作用到車輪的轉(zhuǎn)矩tT對(duì)地面產(chǎn)生圓周力0F，地面反過(guò)來(lái)對(duì)車輪的力tF被稱為汽車驅(qū)動(dòng)力。 →根據(jù)闡述能夠用公式表達(dá)：r iiTFr TFiiTTT gtqtttT gtqtηη00= → = = 為傳動(dòng)系機(jī)械效率為主減速器傳動(dòng)比 為變速器傳動(dòng)比 T g iiη0 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性：將發(fā)動(dòng)機(jī)功率eP、轉(zhuǎn)矩tqT、燃油消耗率b與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速n之間的函數(shù)關(guān)系用曲線表示，被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線。 若節(jié)氣門全開(kāi)〔高壓油泵在最高泵油位〕，則此時(shí)的曲線被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線。節(jié)氣門部分開(kāi)啟〔部分供油〕，則此時(shí)的曲線被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷特性曲線。若發(fā)動(dòng)機(jī)在實(shí)驗(yàn)時(shí)帶上所有附件設(shè)備時(shí)測(cè)得的曲線被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性曲線。發(fā)動(dòng)機(jī)功率與輸出轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系為：9550 nTPtqe= 〔轉(zhuǎn)矩單位mN?，轉(zhuǎn)速單位min/r〕 在加速經(jīng)過(guò)的不穩(wěn)定工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的功率比穩(wěn)定工況時(shí)要稍有下降，電噴汽 油機(jī)比化油器汽油機(jī)要下降更少些。 試驗(yàn)臺(tái)測(cè)得的數(shù)據(jù)能夠通太多項(xiàng)式來(lái)描繪近似于拋物線的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線： kktqnanaaT+???++=10 傳動(dòng)系的機(jī)械效率：e TeTeTeinin T inTPP PPPPPPPP-=-= =-= 1,ηη故等速情況下 傳動(dòng)系功率損失可分為機(jī)械損失和液力損失，機(jī)械損失是指齒輪傳動(dòng)副、軸承、油封等 處的摩擦損失，液力損失是指消耗與潤(rùn)滑油的攪動(dòng)、潤(rùn)滑油與旋轉(zhuǎn)零件之間的外表摩擦等功率損失。 車輪半徑：車輪處于無(wú)載時(shí)的半徑稱為自由半徑；車輪靜止時(shí)，車輪中心直輪胎與道路 接觸面的距離成為靜力半徑sr，車輪滾動(dòng)半徑rr是車輪轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)與實(shí)際車輪滾動(dòng)距離之間的關(guān)系： 圈時(shí)車輪滾動(dòng)的距離。轉(zhuǎn)動(dòng)為在為車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)；www rnSnnSr,2?= π 以上系指最大載荷、規(guī)定氣壓與車速在60km/h時(shí)的滾動(dòng)圓周，故滾動(dòng)半徑為π2Fd rr= 。 在汽車作動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，應(yīng)用靜力半徑s r，做運(yùn)動(dòng)學(xué)分析時(shí)用滾動(dòng)半徑rr，但是統(tǒng)稱 為車輪半徑： r rrrs≈≈。 汽車驅(qū)動(dòng)力圖〔根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)外特性確定的驅(qū)動(dòng)力與車速之間的函數(shù)關(guān)系曲線atuF-〕，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系為0 377 .0iirn uga?=。行駛阻力分為滾動(dòng)阻力fF、空氣阻力wF、坡度阻力iF、加速阻力jF. 阻力形式符號(hào)計(jì)算公式 滾動(dòng)阻力fF r afGf Ff= = 空氣阻力wF15 .212 a dwAuCF= fiGF+==ψψψ道路阻力： 坡度阻力iF ααsintan≈==iGi Fi 加速阻力 jF dt dum Fjδ= 行駛方程式 dt dum GiAuCGfr iiTFFFFFaDT gtqj iwftδη+++=+++=15.212 滾動(dòng)阻力：車輪滾動(dòng)時(shí)，車輪與路面接觸區(qū)域產(chǎn)生法向、切向的互相作用力以及相應(yīng)的輪胎和支承路面產(chǎn)生的彈性變形、路面變形和車轍摩擦等原因所產(chǎn)生的阻礙汽車行駛的力稱為輪胎滾動(dòng)阻力?！泊蟛糠帜軌蛞詾槭窍鹉z路面之間的擠壓摩擦產(chǎn)熱消耗掉〕滾動(dòng)阻力分析時(shí)常采取兩點(diǎn)，前受擠壓點(diǎn)和后恢復(fù)點(diǎn)，取法向反作用力ZF，可求滾動(dòng)阻力偶矩aFTZf==rFf?，而)(為汽車法向載荷GG FZ≈，所以定義滾動(dòng)阻力系數(shù) r a f= ，知足：r TFGfFfff= = 子午線輪胎的阻力系數(shù)較小，驅(qū)動(dòng)力系數(shù)變化對(duì)它的影響也較小。140km/h車速下面， f值維持不變，車速更高時(shí)，f值逐步加大，在轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，輪胎發(fā)生側(cè)偏現(xiàn)象，滾動(dòng)阻 力大幅度增加。 空氣阻力：汽車在直線行駛時(shí)遭到空氣作用力在行駛方向上的分力?？諝庾枇Ψ譃閴毫ψ枇湍Σ磷枇?，其中壓力阻力分為形狀阻力〔占?jí)毫ψ枇Φ拇蟛糠郑?8%〕、干擾阻力〔車身外表干擾物引起的，14%〕、內(nèi)循環(huán)阻力〔發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系、車身通風(fēng)等內(nèi)部氣體循環(huán)，12%〕和誘導(dǎo)阻力〔空氣升力在水平方向上的投影，7%〕；摩擦阻力占9%。 空氣阻力表示：為相對(duì)速度為空氣密度為迎風(fēng)面積為空阻系數(shù)rDrDwuACuACFρρ22 1 = 在無(wú)風(fēng)情況下：為行駛速度aa DwuAuCF15 .212 = 坡度阻力：汽車在上坡時(shí)重力在沿坡道方向上的分力成為坡度阻力αsinGFi=道路的坡度αtan== s h i，在坡度不大的時(shí)候可以為：GiGGFii=≈=?=≈ααααtansintansin 在有坡道的時(shí)候，坡度阻力和滾動(dòng)阻力都與坡度大小有關(guān)，因而兩者合成道路阻力： )1()sin1cos(sincos+=≈≈+=+=fGFiGGfFFFifψψαααα α不大時(shí)， 定義道路阻力系數(shù)ψψψGFi f=? += 加速阻力：汽車在加速行駛時(shí)，需要克制其質(zhì)量因加速行駛時(shí)產(chǎn)生的慣性力，該慣性力可稱為加速阻力：表示行駛加速度dt dudtdum Fj?=δ。汽車行駛方程式：dt dum GiAuCGfr iiTFFFFFaDT gtqj iwftδη+++=+++=15.212 其中的加速阻力為簡(jiǎn)化形式，正常情況下的推導(dǎo)思路： 1、建立能量平衡公式：汽車動(dòng)能=總內(nèi)能-損失能量 dtdiruiiIdtduuriiIrImuidtduuidtdiirIdtduruIdtdumudtdEIIruiiIruImuEggfgfwgggfwfwgfw222 02220242 20242 02 2 212121+???????? ?++=??????+++=??? ???+?????+=∑∑∑動(dòng)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪滾動(dòng)慣量 表示車輪滾動(dòng)慣量， 總功率：ur iiTTPgtqtqe0 ==ω，外力損耗功率：()uFFFPiwf?++-=外，傳動(dòng)系摩 擦損失：傳P。 傳外動(dòng) PPPdt dEe--= 2、分析傳動(dòng)系摩擦損失功率傳損P 〔1〕傳動(dòng)系統(tǒng)在加速時(shí)假設(shè)傳動(dòng)系有摩擦損失，整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的效率為Tη TgggwTggwTgwtiiudtdiidtduriITiidtriuidITiidtdITTηηηω00tq 00tq0tq?? ??????????+-=?? ???? ?????????-=?????-=有摩擦〔2〕傳動(dòng)系統(tǒng)在加速時(shí)假設(shè)傳動(dòng)系沒(méi)有摩擦損失 gggwggw gwtiiudtdiidtduriITiidt riuidITiidtdITT00tq 00tq0tq?? ??????????+-=?? ???? ? ? ???????-=????? -=ω?zé)o摩擦 〔3〕傳動(dòng)系統(tǒng)摩擦損失：有摩擦無(wú)摩擦ttTT-摩擦損耗的轉(zhuǎn)矩：)1(-00tqTgggwt t t iiudtdiidtdu riITTTTη-?? ? ?????????+-==有摩擦 無(wú)摩擦 摩擦損失 〔4〕傳動(dòng)系統(tǒng)摩擦損失浪費(fèi)的功率傳損P uriiudtdiidtdu riITurTPTgggwt) 1(00tqη-?? ??? ???????+-==摩擦損失傳損 3、完成整個(gè)功率平衡方程式 ()uriiudtdiidtdu riITuFFFur iiTdtdiruiiIdtduuriiIrImTgggwiwfgtqggfgfw) 1(00tq0 2 22 022202η-??? ???????????+--?++-= +???? ?????++∑ 化簡(jiǎn)：dtdiruiiIdtduriiIrImFFFFgTgfTgfwiwft22 022 202ηη+??? ?? ?+++++=∑ dtdiruiiIdtdumdtdiruiiIdtduriiIrImFgTgfgTgfTgfwj22 022024 202ηδηη+=+??? ?? ?++=∑2 2202 1mriiImr IT gfw ηδ+ + =∑ 若為有級(jí)變速器，gi為常數(shù)，02 2 0=dt dir uiiIg Tgfη 動(dòng)力因數(shù)：G FFgdt du Dw t-= + =δψ定義附著力為??ZFF=，其中?為附著系數(shù)。汽車行駛附著條件：〔后輪驅(qū)動(dòng)，前輪亦是如此〕 )()(22 2 222 附著系數(shù)附著率???≤=? ≤=-CFFFFr TTZXZXft0.4~0.20.6~0.50.7~600.6~0.50.8,~0.7值為值為，濕土路值為土路，枯燥。值為，枯燥碎石路面值為潮濕路面枯燥路面????? 通過(guò)受力分析：dt dum FFFFFFdt du LhgGFFFdtdu LhgGFFFjjiwfXgZwZsZgZwZsZ為其中'' 12222 111+++=+ -=- -= 加速、上坡行駛時(shí)的附著率 L hLa dtdugiqqL hLaq Cdt du LhgGFFFFFFFFCg ggZwZsjiwfZX-=?????? ??????????+=+= + -+++==?α??11cos1222' 12 22 ：滾動(dòng)阻力上坡時(shí)忽略空氣阻力和 功率平衡公式：??? ???+++=dtdumuGiuAuCGfuPaaa DaTe3600360076140360013 δη，后備功率()wf T ePP P+- η1 越大，汽車的動(dòng)力性越好 裝有液力變矩器的汽車的動(dòng)力性： 結(jié)論1、活塞式內(nèi)燃機(jī)與蒸汽機(jī)的最大功率均等于等功率發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，但是活塞式內(nèi)燃機(jī)汽車在低車速是后備功率很小，提供的驅(qū)動(dòng)力也很小，為克制這一缺陷，目前常采用分級(jí)式變速器。等功率發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在低車速下仍有很大的驅(qū)動(dòng)力，為了使普通發(fā)動(dòng)機(jī)向等功率發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換，提出了讓變速器的檔數(shù)無(wú)限多，汽車總是在最大功率maxeP下工作，驅(qū)動(dòng)力總是等于maxeTPη，所以規(guī)定傳動(dòng)比應(yīng)根據(jù)一定規(guī)律變化a pguirni0377.0=