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汽车理论第一章汽车的动力性.ppt

上传人:yzhlya 2022/6/10 文件大小:1.06 MB

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汽车理论第一章汽车的动力性.ppt

文档介绍

文档介绍:第一章 汽车的动力性
定义:汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车所受的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
第一节 汽车的动力性评价指标
汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定:
1)汽车的最高车速ua进行,但这种方法只能在无风的好天气、平坦无坡的好路面来进行。并且也只能车辆设计出来,作成样品车后才能进行。要想在设计之初就大致了解车辆的空气动力学性能,只有风洞试验才能胜任。
风洞可提供人工控制的空气密度均匀的层流,并可以从各个角度吹向试验对象,便于观察与控制。
如果车身的空气阻力小,气流贴着车身流过,车表面的紊流很少,用示踪物可以观察到气流的流过车身的状况,如用发烟法或丝丛法。
(三)坡度阻力
汽车上坡行驶时,汽车重力沿坡道的分力表现为汽车的坡度阻力,即
道路的坡度以坡高与底长之比表示,即
在坡度较小时
(四)加速阻力
汽车加速行驶时需要克服的惯性力称为加速阻力Fj。
加速时,不仅平移质量产生惯性力,旋转质量也要产生惯性力偶矩。计算时,一般把旋转质量的惯性力偶矩转化成平移质量的惯性力。
式中δ称为汽车旋转质量换算系数。
推导过程如下:
对装有有级式固定传动比变速器的汽车,
三、汽车行驶方程式
推导过程如下
第三节 汽车的驱动力—— 行驶阻力平衡图与动力特性图
一、驱动力-行驶阻力平衡图
最高车速、最大爬坡度
最高车速:
由驱动力-行驶阻力平衡图上曲线交点确定,或由变速器最高挡速比和主传动比确定。
最大爬坡度:
驱动力:一般取一挡最大扭矩点;
阻力:相应车速下的滚动阻力+坡度阻力
加速时间:
滚动阻力+加速阻力+空气阻力 (固定速比)
二、动力特性图
动力因数
定义:
最高车速:
最大爬坡度:
加速时间:
第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
一、汽车行驶的附着条件
地面对轮胎切向作用力的极限值称为附着力 。
称为附着系数。
后轮驱动汽车行驶的驱动-附着条件:
上式可写成
称为后轮驱动汽车的驱动轮的附着率 ,即
前轮驱动汽车行驶的驱动-附着条件
即:
地面驱动力和附着力的关系
当地面驱动力小于附着力时,其它条件不变,地面驱动力随名义驱动力(由发动机所产生的传到车轮的力)的增大或变速比的增大而增大,当地面驱动力达到附着力之后,名义驱动力或变速比再增大,地面驱动力也不会再增大了。
2. 考虑地面附着力时的汽车动力性指标
由地面附着力所确定的最高车速:
后轮驱动
注意: Fz1和Fz2是个变化的值。运动时,Fz1随车速的增高而变小,Fz2则相反,随车速的增大而变大。
这与静止时不同。静止时, Fz1和Fz2是个常量。在汽车设计中,常用一个术语,叫汽车的轴荷,如某车前轴的载荷为60%,指的是汽车静止时,前轴承受了60%的载质量。但汽车动起来后,汽车前轴的载质量未必是60%。因此当其前驱时,只要它在运动,附着力
同样的道理,当它爬坡或加速时,附着力也不能用这个表达式来表示。
最大爬坡度
完整的分析方法:
如果忽略滚动阻力、空气阻力和旋转质量惯性力偶矩(前提:车速很低,加速度很大或坡度很大)则有:
当地面驱动力达到附着力时,有:
在一定φ值路面上,能通过的等效坡度为:
同样的道理,对于后轮驱动汽车,忽略滚动阻力、空气阻力和旋转质量惯性力偶矩后可得(在后面推导):
当地面驱动力达到附着力时,有:
在一定φ值路面上,能通过的等效坡度为:
简洁、有效的分析方法
求最大爬坡度时,其加速度为零,由于速度低,风阻可忽略不计,另滚阻比坡阻小1个数量级。因此仅考虑地面切向力与坡道阻力:
最大加速度:
最大加速度时,爬坡度为0,车速很低,风阻可忽略不计,与惯性力相比,滚阻很小,可忽略。因此此时,可以仅考虑地面切向力与惯性力的平衡。
对于四轮驱动的车
但实际上能否做到,还与汽车前、后名义驱动力的分配有关。至少当前、后名义驱动力的分配之比等于前后轮法向反力之比时,才可能最经济地实现上式。
为了衡量地面附着力利用的合理性,引入一个概念,叫附着利用率,它被定义为:汽车附着力与四轮驱动车附着力之比。
对前轮驱动汽车:
对后轮驱动汽车:
本节内容较多,基本概念总结如下:
1)驱动附着条件
2)附着力,附着率
3)附着利用率
4)由地面附着力所确定的汽车最高车速、最大爬坡度、最大加速度。
关键:
受力分析方法。掌握了这