文档介绍:第二节 汽车驱动力和行驶阻力
动力传递路线:发动机→离合器→变速器→(分动器)→传动轴→主减速器→差速器→半轴→(轮边减速器)→车轮
图3-2 汽车驱动力
Tractive Force
的断面宽度b为7英寸(in).
 —20, 表示轮胎断面宽度b为9英寸(in),“ —”表示低压胎,20表示轮胎的内径d(轮辋直径)是20英寸(in).
 国产子午线轮胎 规格用bRd 表示。
如 , 表示轮胎断面宽度b为9英寸(in),R表示为子午线结构轮胎 ,20表示轮胎的内径d(轮辋直径)是20英寸(in).
定义:
用Ft-Va曲线图来能全面地描述汽车的驱动力(思考:为什么能?)。若已知外特性曲线、传动系速比、传动系机械效率就可求计算驱动力。
汽车的驱动力图
二、汽车行驶阻力
1、滚动阻力Ff : 轮胎内部摩擦产生的迟滞损失。这种迟滞损失表现为阻碍车轮运动的阻力偶。
图1-6 轮胎径向变形曲线
图1-7
滚动阻力系数
轮胎内部摩擦产生迟滞损失,这种损失表现为阻碍车轮运动的阻力偶。
滚动阻力系数
车轮在一定条件下,滚动所需要推力Fp1与负荷W1之比,即单位重力的推力:
滚动阻力系数
阻力偶用滚动阻力描述
滚动阻力无法在受力图上画出,它是一个数值,在受力图上它是切向反力。
在实际计算时,可不必考虑阻力偶,而用滚动阻力替代
(1) 速度Va对 f 的影响
对 f 的影响因素
(2) 轮胎的结构、材料、帘线对f 的影响也很大。子午线轮胎 f 小,天然橡胶 f 低。轮胎气压P、车重、路面种类和状况也有影响。
f 的经验公式
图1-9驱动轮受力图
真正驱动车轮前进的力是地面切向反力Fx2。其在数值上等于汽车驱动力Ft与滚动阻力Ff之差。
驱动力与地面纵向(切向)力
2、汽车的空气阻力FW
汽车发明于19世纪末,当时人们认为汽车的阻力主要来自前部对空气的撞击,因此早期的汽车后部是陡峭的,称为箱型车,空气阻力系数(CD)很大,。
实际上汽车阻力主要来自后部形成的尾流,称为形状阻力。
20世纪30年代起,人们开始运用流体力学原理改进汽车尾部形状,出现甲壳虫型,。
20世纪50-60年代改进为船型,阻力系数CD降低为
。
80年代经过风洞实验系统研究后,又改进为
鱼型,,
以后进一步改进为楔型,阻力系数CD降低
。
90年代后,科研人员研制开发的未来型汽车,
。
经过近80年的研究改进,,阻力减小为原来的1/5。
试验表明,空气阻力系数CD每降低10%,燃油节省7%左右。曾有人对两种相同质量、相同尺寸;但具有不同空气阻力系数()的轿车进行比较,以88km/h的速度行驶100km,。
空气阻力
定义:汽车直线行驶时受到的空
气阻力在汽车行驶方向上的分力。
分类:压力阻力和摩擦阻力。
⑴压力阻力:汽车外形表面法向压力
的合力在行驶方向的分力。主要由形状阻
力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力四
部分组成。
①形状阻力主要与汽车的形状有关,约占
58%。
②干扰阻力:汽车突出部件,如后视镜、
门把手、导水槽、驱动轴、悬架导向杆等,约
占14%。
③ 内循环阻力:发动机冷却系、车身通风
等气流流过汽车内部,占12%。
④ 诱导阻力:空气升力在水平方向的分
力,占7%。
⑵ 摩擦阻力:9%。
空气阻力FW正比于气流相对运动的动
压力:
影响 FW 的因素:CD (空气阻力系数)和 A (迎风面积)。
由于乘坐空间的制约,A不能轻易减少。故降低CD是减少FW的主要手段。
1950~1970年 CD =~;1990年CD =~;概念车的CD =。如帕萨特 (Passat ) 的CD= 。
CD大小对轿车(高速)汽车的性能影响极大。
★前部低,
★过渡平滑,
★后部加扰流板,
★掠背式,
★底部导流,平整化,向后应逐步升高,
★整车俯视形状为腰鼓式,
★改进通风进口、出口位置,
★商用车顶部安装导流罩系统。
降低的要点
CD
3.坡度阻力:汽车重力沿坡道的分力。
4.加速阻力
定义:汽