浅谈汽车动力性评价标准 摘要：本文研究了汽车动力性评价的各种方法和评价指标，介绍了动力性评价的主要参数：最高车速、加速时间、最大爬坡度、发动机最大功率、比功率、驱动轮输出功率、驱动力等相关评价参数；介绍了汽车的动力性衰退现象和汽车动力性评价的实验方法。 关键词：汽车动力性评价指标加权系数优化设计 1汽车动力性评价的各种方法及评价指标概述 1.1汽车动力性概述 汽车动力性是汽车最基本的使用性能。汽车无论是用作生产工具还是用作生活用具，其运行效率均取决于是否拉得动、跑得快，即取决于运行速度。在运行条件(地理、道路、气候条件及运输组织条件等)一定时，汽车的平均运行技术速度主要取决于汽车的动力性。显然汽车动力性越好，汽车运行的平均技术速度就越高，汽车运行效率也就越高。因此汽车工程界，用车的、购车的、爱车的都很看重汽车的动力性。汽车具有什么样的动力性算好，如何评定，观点不同，评价的依据也就不同，目前尚无统一公认的评价指标，更无标准。汽车工程界基于具有最高的平均行驶技术速度的观点，以汽车的最高行驶速度、加速时间和最大爬坡度为量标，评定、比较汽车动力性的优劣。对于新车的动力性，人们基本上认同这三个指标。 对于在用汽车动力性的评价量标就各不一样了。在用汽车的动力性在新车定型时便已确立，在使用时，再与其他车型横向比较动力性的高低就毫无意义了。就是在同型汽车间相互比较动力性，除了表明具体汽车间动力性存在差异外，也不能据此揭示该型汽车结构、性能的优劣。由于使用条件的差异，在用汽车间不具有横向比较的条件，缺乏可比性。在用汽车固有动力性在使用过程不是恒定不变的，是随着运行过程中部件、零件的磨损、老化等逐渐衰退变差，直至跑不动，丧失工作能力。这样动力性衰退便是汽车技术状况变差的征兆。汽车
关键词：汽车操纵稳定性 1、蔡世芳(1985). "汽车操纵稳定性评价指标和参数匹配的工程分析方法." 汽车工程7(3): 21-29. 本文提出一种工程分析方法,并利用此方法研究评价指标和参数匹配规律。全文主要内容有四部份: (1)工程分析方法的数学模型; (2)评价指标的工程计算方法; (8)评价指标的相关分析和主要评价指标的推荐。(4)操纵稳定性参数匹配的基本规律。 2、岑少起, 潘筱, et al. (2006). "ADAMS 在汽车操纵稳定性仿真中的应用研究." 郑州大学学报: 工学版27(003): 55-58. 运用ADAMS软件建立了C型车多自由度整车多体动力学仿真模型，详细分析了前悬架系统、后钢板弹簧系统和轮胎模型，同时提出了一种建立钢板弹簧多体模型的新方法——中性面法，并对不同方向盘转角及改变整车质心位置下的操纵稳定性进行了动力学仿真．经过与实际车型性能比较，该模型与分析结果是准确、可靠的，可应用于汽车平顺性研究中． 3、陈克, 王工, et al. (2005). "基于ADAMS 的汽车操纵稳定性虚拟试验演示系统开发." 沈阳理工大学学报24(001): 59-61. 利用ADAMS动力学软件建立了整车多刚体系统模型．分别考虑车型、悬架、轮胎、车速等不同因素对整车操纵稳定性的影响，进行整车操纵稳定性6个性能试验的仿真分析．利用获取的动力学分析数据、仿真动画，实现汽车操纵稳定性虚拟试验演示系统． 4、陈黎卿, 王启瑞, et al. (2005). "基于ADAMS 的双横臂扭杆独立悬架操纵稳定性分析." 合肥工业大学学报: 自然科学版28(004): 341-345. 悬架的主要性能参数在悬架运动过程中的变化规律是影响悬架性能的主要因素。文章采用ADAMS软件建立了某商务车独立悬架的数学模型和仿真模型，分析了该悬架对操纵稳定性的影响，以及悬架主要性能参数的变化规律，为悬架设计奠定了基础。与传统的设计方法相比，这种方法提高了精度和效率。 5、邓亚东, 余路, et al. (2005). "ADAMS 在汽车操纵稳定性仿真分析中的运用." 武汉大学学报: 工学版38(002): 95-98. 利用ADAMS软件建立了某轿车的操纵动力学多体仿真模型，详细考虑了前后悬架系统、转向系统、轮胎以及各种连接件中的弹性衬套的影响，分析了汽车在方向盘转角阶跃输入时的转向特性．通过对不同车速、不同载荷下的仿真计算，得出汽车转向特性在这些条件下的不同表现，揭示了汽车转向特性与车速、载荷和轮胎的内在关系，为汽车操纵稳定性分析提供了参考． 6、董涵(2003). 侧风环境下高速汽车稳定性研究与分析[D], 长沙: 湖南大学. 随着汽车车速的不断提高，汽车侧风稳定性的研究日益重要。由于实车试验风险大、场地设备要求高，而使用计算机仿真则可以极大的的缩短产品开发周期。因而进行高速汽车侧风稳定性计算机仿真研究具有现实意义。在车辆动力学研究过程中，汽车数学模型的精确与否始终是一个关键问题。随着计算机技术的长足进步，以及多体系统动力学这一学科的成熟，汽车模型的自由度越来越多，仿真结果越来越精确。本文首先整理了汽车操纵稳定性的各项评价指标，根据汽车高速运动时的受力分析，使用非线性轮胎模型，建立了侧风环境下汽车运动十八自由度数学模型并进行了直线行驶运动仿真。
1.简述汽车动力性及其评价指标 2.汽车行驶阻力是怎样形成的？ 3.滚动阻力系数 4.影响滚动阻力系数的因素有哪些？ 5.柏油或水泥路面经使用后，滚动阻力系数增加而附着系数下降，请说 明其原因。 6.汽车旋转质量换算系数 7.简述汽车旋转质量换算系数的物理意义 8.汽车旋转质量换算系数由哪几部分组成？ 9.汽车空气阻力是怎样形成的？ 10.汽车空气阻力由哪几部分组成？ 11.附着力 12.附着系数 13.影响附着系数的因素是什么？ 14.什么是道路阻力系数ψ，请写出它的表达式。 15.什么是汽车的驱动力，请写出它的表达式。 16.什么是汽车的加速阻力，请写出它的表达式。 17.什么是发动机工况的稳定性？ 18.滚动阻力如何产生的？它是作用在汽车（轮胎）的切向力吗？ 19.迟滞损失 20.滚动阻力偶与滚动阻力系数的关系。 21.滚动阻力是否是作用在汽车轮胎圆周上的切向力？为什么？ 22.能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力，为什么？
23.用受力图分析汽车从动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推 导切向力方程式。 24.用受力图分析汽车驱动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推 导切向力方程式。 25.作用在汽车上的是滚动阻力偶矩，但是在汽车行驶方程式中出现的却 是滚动阻力，请论述之。 26.从理论力学力系（力偶矩）平衡和汽车工程两个角度，分析汽车行驶 方程式中各项的意义和使用（适用）条件。 27.分析驱动－附着条件公式的地面法向反作用力与道路条件的关系。 28.利用驱动－附着条件原理分析不同汽车驱动型式的适用条件。 29.试从物理和力学意义分析汽车行驶方程式中的各个力。 30.汽车旋转质量换算系数及加速阻力的力学和工程意义。 31.叙述地面法向力的合力偏离轮胎与地面接触印迹中心的原因。 32.请说明汽车最高车速与汽车实际行驶中遇到的最高车速是否一致，为 什么？ 33.汽车用户说明书上给出的最高车速是如何确定的？ 34.驱动力Ft是否为真正作用在汽车上驱动汽车前进的（反）作用力， 请说明理由。 35.如何确定汽车样车的最高车速？在汽车设计和改装车设计阶段如何 确定汽车最高车速？ 36.用作图法或数值计算法确定的汽车最高车速是一个固定值，而汽车 （例如样车）的最高车速却是一个平均值，为什么？ 37.汽车的驱动力图 38.汽车的驱动力图是如何制作的？
第5章汽车的操纵稳定性 学习目标 通过本章的学习，应掌握汽车行驶的纵向和横向稳定性条件；掌握车辆坐标系的有关术语，了解影响侧偏特性的因素，掌握轮胎回正力矩与侧偏特性的关系；熟练掌握汽车的稳态转向特性及其影响因素；了解汽车转向轮的振动和操纵稳定性的道路试验内容。 汽车在其行驶过程中，会碰到各种复杂的情况，有时沿直线行驶，有时沿曲线行驶。在出现意外情况时，驾驶员还要作出紧急的转向操作，以求避免事故。此外，汽车还要经受来自地面不平、坡道、大风等各种外部因素的干扰。一辆操纵性能良好的汽车必须具备以下的能力： （1）根据道路、地形和交通情况的限制，汽车能够正确地遵循驾驶员通过操纵机构所给定的方向行驶的能力——汽车的操纵性。 （2）汽车在行驶过程中具有抵抗力图改变其行驶方向的各种干扰，并保持稳定行驶的能力——汽车的稳定性。 操纵性和稳定性有紧密的关系：操纵性差，导致汽车侧滑、倾覆，汽车的稳定性就破坏了。如稳定性差，则会失去操纵性，因此，通常将两者统称为汽车的操纵稳定性。 汽车的操纵稳定性，是汽车的主要使用性能之一，随着汽车平均速度的提高，操纵稳定性显得越来越重要。它不仅影响着汽车的行驶安全，而且与运输生产率与驾驶员的疲劳强度有关。 节汽车行驶的纵向和横向稳定性 5.1.1 汽车行驶的纵向稳定性 汽车在纵向坡道上行驶，例如等速上坡，随着道路坡度增大，前轮的地面法向反作用力不断减小。当道路坡度大到一定程度时，前轮的地面法向反作用力为零。在这样的坡度下，汽车将失去操纵性，并可能产生纵向翻倒。汽车上坡时，坡度阻力随坡度的增大而增加，在坡度大到一定程度时，为克服坡度阻力所需的驱动力超过附着力时，驱动轮将滑转。这两种情况均使汽车的行驶稳定性遭到破坏。 图汽车上坡时的受力图 图为汽车上坡时的受力图，如汽车在硬路面上以较低的速度上坡，空气阻力 w F可以忽略不计，由于剩余驱动力用于等速爬坡，即汽车的加速阻力0 = j F，加速阻力矩0 = j M，而车轮的滚动阻力矩 f M的数值相对来说比较小，可不计入。 分别对前轮着地点及后轮着地点取力矩，经整理后可得 ? ? ? ?? ? ? = + - = - - sin cos sin cos 2 1 L G h aG Z L G h bG Z g g α α α α （） 当前轮的径向反作用力0 1 = Z时，即汽车上陡坡时发生绕后轴翻车的情况，由式可得
汽车性能评价指标 汽车性能到底与哪些参数有关？通常用来评定汽车的性能指标主要有：动力性、燃油经济性、制动性、操控稳定性、平顺性以及通过性等。 动力性 汽车的动力性是用汽车在良好路面上直线行使时所能达到的平均行驶速度来表示。汽车动力性主要用三个方面的指标来评定：最高车速；汽车的加速时间；汽车所能爬上的最大坡度。 最高车速——是指汽车在平坦良好的路面上行驶时所能达到的最高速度。数值越大，动力性就越好。 汽车的加速时间——表示汽车的加速能力也形象的称为反映速度能力，它对汽车的平均行驶车速有很大的影响，特别是轿车，对加速时间更为重要。 常用原地起步加速时间以及超车加速时间来表示。 汽车的爬坡能力——用满载时的汽车所能爬上的最大坡度。 燃油经济性 汽车的燃油经济性常用一定工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。在我国及欧洲，汽车燃油经济性指标的单位为L/100km，而在美国，则用MPG或mi/gall表示，即每加仑燃油能行驶的公里数。燃油经济性与很多因素有关，如行驶速度，当汽车在接近于低速的中等车速行驶时燃油消耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。另外，汽车的保养与调整也会影响到汽车的油耗量。 制动性 汽车行驶时在短距离内停车且维持行驶方向稳定，以及汽车在长坡时维持一定车速的能力成为汽车的制动性。汽车的制动性能指标主要有制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性、汽车的制动过程。
制动效能——汽车的制动距离或制动减速度，用汽车在良好路面上以一定初速度制动到停车的制动距离来评价，制动距离越短制动性能越好。 制动效能的恒定性——制动器的抗衰退性能，是指汽车高速行驶下长坡连续制动时，制动器连续制动效能保持的程度。 制动时汽车的方向稳定性——汽车制动时不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。目前主流车型均配置ABS、ESP等配置就是提高方向稳定性。 汽车的制动过程——主要是指制动机构的作用时间。 操控稳定性 汽车的操控稳定性是指司机在不感到紧张、疲劳的情况下，汽车能按照司机通过转向系统给定的方向行驶，而当遇到外界干扰时，汽车所能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。汽车操控稳定性通常用汽车的稳定转向特性来评价。转向特性有不足转向、过度转向以及中性转向三种状况。有不足转向特性的汽车，在固定方向盘转角的情况下绕圆周加速行驶时，转弯半径会增大；有过度转向特性的汽车在这种条件下转弯半径则会逐渐减小；有中性转向特性的汽车则转弯半径不变。易操控的汽车应当有适当的不足转向特性，以防止汽车出现突然甩尾现象。 行驶平顺性 汽车平顺性是保持汽车在行驶过程中，乘员所处的振动环境具有一定的舒适度的性能。这与汽车的底盘参数、车身几何参数，以及汽车的动力性以及操控性等有密切关系。 通过性 通过性是指车辆通过一定情况路况的能力。通过能力强的车子，可以轻松翻越坡度较大的坡道，可以放心的驶入一定深度的河流，也可以高速的行驶在崎岖不平的山路上，在城市中也不用为停车上下马路牙子而担心。总之它可以使你比其他车辆更可能去你想去的地方，让你体验到征服自然的感觉。 汽车使用性能指标
第 五 章 5．1一轿车(每个)前轮胎的侧偏刚度为-50176N ／rad 、外倾刚度为-7665N ／rad 。若轿车向左转弯，将使两前轮均产生正的外倾角，其大小为40。设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响．试求由外倾角引起的前轮侧偏角。 答： 由题意：F Y =k α+k γγ=0 故由外倾角引起的前轮侧偏角： α=- k γγ/k=-7665?4/-50176=0.6110 5．2 6450轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象，工程师们在前悬架上加装前横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度，结果汽车的转向特性变为不足转向。试分析其理论根据(要求有必要的公式和曲线)。 答： 稳定性系数：??? ? ??-=122k b k a L m K 1k 、2k 变化， 原来K ≤0,现在K>0,即变为不足转向。 5．3汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何(要求有必要的公式和曲线)？ 答： 汽车稳态响应有三种类型 ：中性转向、不足转向、过多转向。 几个表征稳态转向的参数： 1．前后轮侧偏角绝对值之差(α1-α2); 2. 转向半径的比R/R 0;
3．静态储备系数S.M. 彼此之间的关系见参考书公式（5-13）（5-16）（5-17）。 5．4举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？ 答：方法： 1.α1-α2 >0时为不足转向，α1-α2 =0时 为中性转向，α1-α2 <0时为过多转向； 2. R/R0>1时为不足转向，R/R0=1时为中性转向， R/R0<1时为过多转向； 3 .S.M.>0时为不足转向，S.M.=0时为中性转向， S.M.<0时为过多转向。 汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移使得汽车质心至前后轴距离a、b发生变化，K也发生变化。 5．5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？ 答：否，因转弯时车轮受到的侧偏力，轮胎产生侧偏现象，行驶阻力不一样。 5．6主销内倾角和后倾角的功能有何不同? 答：主销外倾角可以产生回正力矩，保证汽车直线行驶；主销内倾角除产生回正力矩外，还有使得转向轻便的功能。 5．7横向稳定杆起什么作用?为什么有的车装在前恳架，有的装在后悬架，有的前后都装？ 答：横向稳定杆用以提高悬架的侧倾角刚度。
汽车主要使用性能指标 汽车的使用性能是指汽车能适应各种使用条件而发挥最大工作效率的能力。主要有下面几项。 （一）汽车的动力性 这是汽车首要的使用性能。汽车必须有足够的平均速度才能正常行驶。汽车必须有足够的牵引力才能克服各种行驶阻力，正常行驶。这些都取决于动力性的好坏。汽车动力性可从下面三方面指标进行评价。 1、汽车的最高车速指汽车满载在良好水平路面上能达到的最高行驶速度。 2、汽车的加速能力指汽车在各种使用条件下迅速增加汽车行驶速度的能力。加速过程中加速用的时间越短、加速度越大和加速距离越短的汽车，加速性能就越好。 3、汽车的上坡能力上坡能力用汽车满载时以最低挡位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大坡度来表示，称为最大爬坡度。它表示汽车最大牵引力的大小。 不同类型的汽车对上述三项指标要求各有不同。轿车与客车偏重于最高车速和加速能力，载重汽车和越野汽车对最大爬坡度要求较严。但不论何种汽车，为在公路上能正常行驶，必须具备一定的平均速度和加速能力。 （二）汽车的燃料经济性 为降低汽车运输成本，要求汽车以最少的燃料消耗，完成尽量多的运输量。汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力，称为燃料经济性，评价指标为每行驶100公里消耗掉的燃料量（升）。 （三）汽车的制动性 汽车具有良好的制动性是安全行驶的保证，也是汽车动力性得以很好发挥的前提。汽车制动性有下述三方面的内容。 1、制动效能汽车迅速减速直至停车的能力。常用制动过程中的制动时间、制动减速度和制动距离来评价。汽车的制动效能除和汽车技术状况有关外，还与
汽车制动时的速度以及轮胎和路面的情况有关。 2．制动效能的恒定性在短时间内连续制动后，制动器温度升高导致制动效能下降，称之为制动器的热衰退，连续制动后制动效能的稳定程度为制动效能的恒定性。 3．制动时方向的稳定性是指汽车在制动过程中不发生跑偏、侧滑和失去转向的能力。当左右侧制动动力不一样时，容易发生跑偏；当车?quot;抱死"时，易发生侧滑或者失去转向能力。为防止上述现象发生，现代汽车没有电子防抱死装置．防止紧急制动时车轮抱死而发生危险。 （四）汽车的操纵性和稳定性 汽车的操纵性是指汽车对驾驶员转向指令的响应能力，直接影响到行车安全。轮胎的气压和弹性，悬挂装置的刚度以及汽车重心的位置都对该性能有重要影响。 汽车的稳定性是汽车在受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力，以及抵御发生倾覆和侧滑的能力。对于汽车来说，侧向稳定性尤为重要。当汽车在横向坡道上行驶。转弯以及受其他侧向力时，容易发生侧滑或者侧翻。汽车重心的高度越低，稳定性越好。合适的前轮定位角度使汽车具有自动回正和保持直线行驶的能力，提高了汽车直线行驶的稳定性。如果装载超高、超载，转弯时车速过快，横向坡道角过大以及偏载等，容易造成汽车侧滑及侧翻。 （五）汽车的行驶平顶性 汽车在行驶过程中由于路面不平的冲击，会造成汽车的振动，使乘客感到疲劳和不舒适，货物损坏。为防止上述现象的发生，不得不降低车速。同时振动还会影响汽车的使用寿命。汽车在行驶中对路面不平的降震程度，称为汽车的行驶平顺性。 汽车行驶平顺性的物理量评价指标，客车和轿车采?quot;舒适降低界限"车速特性。当汽车速度超过此界限时，就会降低乘坐舒适性，使人感到疲劳不舒服。该界限值越高，说明平顺性越好。货车采用"疲劳--降低工效界限"车速特性。汽车车身的固有频率也可作为平顺性的评价指标。从舒适性出发，车身的固有频率在600赫兹～850 赫兹的范围内较好。高速汽车尤其是轿车要求具有优良的行驶
汽车主要性能指标 汽车的使用性能是指汽车能适应各种使用条件而发挥最大工作效率的能力。主要有下面几项。 （一）汽车的动力性 这是汽车首要的使用性能。汽车必须有足够的平均速度才能正常行驶。汽车必须有足够的牵引力才能克服各种行驶阻力，正常行驶。这些都取决于动力性的好坏。汽车动力性可从下面三方面指标进行评价。 1、汽车的最高车速 指汽车满载在良好水平路面上能达到的最高行驶速度。 2、汽车的加速能力 指汽车在各种使用条件下迅速增加汽车行驶速度的能力。加速过程中加速用的时间越短、加速度越大和加速距离越短的汽车，加速性能就越好。 3、汽车的上坡能力 上坡能力用汽车满载时以最低挡位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大坡度来表示，称为最大爬坡度。它表示汽车最大牵引力的大小。不同类型的汽车对上述三项指标要求各有不同。轿车与客车偏重于最高车速和加速能力，载重汽车和越野汽车对最大爬坡度要求较严。但不论何种汽车，为在公路上能正常行驶，必须具备一定的平均速度和加速能力。 （二）汽车的燃料经济性 为降低汽车运输成本，要求汽车以最少的燃料消耗，完成尽量多的运输量。汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力，称为燃料经济性，评价指标为每行驶100公里消耗掉的燃料量（升）。 （三）汽车的制动性 汽车具有良好的制动性是安全行驶的保证，也是汽车动力性得以很好发挥的前提。汽车制动性有下述三方面的内容。 1、制动效能 汽车迅速减速直至停车的能力。常用制动过程中的制动时间、制动减速度和制动距离来评价。汽车的制动效能除和汽车技术状况有关外，还与汽车制动时的速度以及轮胎和路面的情况有关。
2．制动效能的恒定性 在短时间内连续制动后，制动器温度升高导致制动效能下降，称之为制动器的热衰退，连续制动后制动效能的稳定程度为制动效能的恒定性。 3．制动时方向的稳定性 是指汽车在制动过程中不发生跑偏、侧滑和失去转向的能力。当左右侧制动动力不一样时，容易发生跑偏；当车轮“抱死”时，易发生侧滑或者失去转向能力。为防止上述现象发生，现代汽车有电子防抱死装置．防止紧急制动时车轮抱死而发生危险。 （四）汽车的操纵性和稳定性 汽车的操纵性是指汽车对驾驶员转向指令的响应能力，直接影响到行车安全。轮胎的气压和弹性，悬挂装置的刚度以及汽车重心的位置都对该性能有重要影响。 汽车的稳定性是汽车在受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力，以及抵御发生倾覆和侧滑的能力。对于汽车来说，侧向稳定性尤为重要。当汽车在横向坡道上行驶。转弯以及受其他侧向力时，容易发生侧滑或者侧翻。汽车重心的高度越低，稳定性越好。合适的前轮定位角度使汽车具有自动回正和保持直线行驶的能力，提高了汽车直线行驶的稳定性。如果装载超高、超载，转弯时车速过快，横向坡道角过大以及偏载等，容易造成汽车侧滑及侧翻。 （五）汽车的行驶平顶性 汽车在行驶过程中由于路面不平的冲击，会造成汽车的振动，使乘客感到疲劳和不舒适，货物损坏。为防止上述现象的发生，不得不降低车速。同时振动还会影响汽车的使用寿命。汽车在行驶中对路面不平的降震程度，称为汽车的行驶平顺性。 汽车行驶平顺性的物理量评价指标，客车和轿车采用“舒适降低界限”车速特性。当汽车速度超过此界限时，就会降低乘坐舒适性，使人感到疲劳不舒服。该界限值越高，说明平顺性越好。货车采用“疲劳--降低工效界限”车速特性。 汽车车身的固有频率也可作为平顺性的评价指标。从舒适性出发，车身的固有频率在600赫兹～850赫兹的范围内较好。 高速汽车尤其是轿车要求具有优良的行驶平顺性。轮胎的弹性、性能优越的悬挂装置、座椅的降震性能以及尽量小的非悬挂质量，都可以提高汽车的行驶平顺性。
序号：2-34 汽车理论课程设计说明书 题目：汽车动力性计算 班级： 姓名： 学号： 序号： 指导教师：
目录 1.题目要求 (1) 2.计算步骤 (1) 3.结论 (6) 4.心得体会 (6) 5.参考资料 (7)
1.题目要求 确定一轻型货车的动力性能（5挡）： 1）根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线； 2）绘制驱动力---行驶阻力平衡图； 3）绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图，画在一张图上（横坐标）； 4）绘制动力特性图； 5）绘制加速度曲线和加速度倒数曲线； 6）绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间（加速区间（初速度和末速度）按照国家标准GB/T 12543－2009规定选取，并且在说明书中具体说明选取； 7）列表表示最高挡和次高挡在20整数倍车速的参数值； 8）对动力性进行总体评价。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的T tq -n 曲线的拟合公式为 T tq = -19.313+295.27(1000n ) - 165.44(1000n )2 + 40.87(1000n )3 - 3.8445(1000 n )4 式中，T tq 为发动机转矩（N.m ）；n 为发动机转速（r/min ）。 发动机的最低转速min n =600r/min ，最高转速max n =4000r/min 总质量 m =3880kg 车轮半径 r =0.367m 滚动阻力系数 f =0.011 机械效率 ηT =0.85 空气阻力系数 迎风面积 A C D =2.77 2m 主减速器传动比 0i =5.62 飞轮转动惯量 f I =0.24kg.m 2 变速器传动比 g i （数据见下表） 质心至前轴距离（满载） a=1.947m 质心高（满载） g h =0.9m 2. 计算步骤 1）根据所给发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制P e -n 和T tq -n 曲线： 由所给发动机使用外特性曲线拟合公式，将两条曲线放在一个坐标系里，如图1所示：
汽车性能及评价指标 中文摘要：通过本文探索有关汽车性能及评价指标，更深入地对汽车的了解。汽车的性能包括汽车的动力性、经济性、安全性、平顺性、通过性以及排放性能等。动力性是汽车赖以生存的根本，经济性是决解汽车发展的瓶颈，安全性是社会对汽车的基本要求。本论文是探索汽车的动力性、经济性和安全性，以及理解他们之间的内在联系。 汽车动力性 汽车动力性概述:汽车动力性系是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的，所能达到的平均行驶速度。汽车是一种高效率的运输工具，运输效率之高低在很大程度上取决于汽车的动力性。所以，动力性是汽车各种性能中最基本的，最重要的性能。 汽车动力性指标:汽车动力性主要由三个方面指标来评定。A、汽车的最高车速。最高车速是指，在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度。B、汽车的加速时间。汽车的加速时间表示汽车的加速能力，包括原地起步加速时间和超车加速时间。原地起步加速时间是指汽车由一档或者二档起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步由某一较低车速全力加速至某一高速的时间。超车加速时间是指用最高档或者次高档某一速度全力加速至某一较高速所需的时间。因为汽车超车是与被超车车辆并行，容易发生安全事故，所以超车加速能力强，并行行驶的时间就短，行程也短，行驶就安全。一半常用0—>400M 的秒数来表名汽车原步起步能力，对超车加速能力还没有一致的规定，采用较多的0—>100KM/H所需的时间来表名加速能力。C、汽车能爬上的最大坡度。汽车爬坡能力是用满载或者一部分负载的汽车在良好路面上的最大爬上坡度表示的。显然，这个爬坡度是一档的最大爬坡度。【一档的牵引力是最大的。因为经过变速箱和减速器的减速作用，所谓减速增矩】。越野车的最大爬坡度大概都是60%，也就是角度制的31度左右。以上的三个方面应该都是在无风，或者微风的条件下测定的。 汽车燃料经济性的评价 汽车燃料经济性的评价指标汽车燃料经济性，是指汽车以最少的燃料消耗完成单位运输工作量的能力。奇瑞汽车的汽车发动机燃料经济性通常用有效燃料消耗率g。或有效效率叭评价。 但它们均不能反映发动机在具体汽车上的功率利用情况及行驶条件的影响。所以，它们不能直接用于评价汽车燃料经济性。奇瑞汽车为了评价汽车的燃料经济性，常选取单位行程的燃料消耗量(L／lOOkm)或单位运输工作的燃料消耗量(1．／100t·km、L／kP·km)作为评价指标。前者用于比较相同容量的汽车燃料经济性，也可用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃料经济性的影响；后者常用于比较和评价不同容载量的汽车燃料经济性。其数值越大，汽车的经济性越差。 汽车燃料经济性也可用汽车消耗单位量燃料所经过的行程(km／L)作为评价指标，称为汽车经济性因数。例如，美国采用每加仑燃料能行驶的英里数，即MPG或mile／USgal。其数值越大，奇瑞汽车的汽车燃料经济性越好。 汽车被动安全技术 1、安全带 汽车安全带是一种安全装置，它能在汽车发生碰撞或急拐弯时，使乘员尽可能保持原有的位置而不移动和转动，避免与车内坚硬部件发生碰撞而造成伤害。安全带与安全气囊一样，都是现代轿车上的安全装置，但是前者的历史悠久，普及范围广。 看似简简单单的安全带其实并不“简单”。一直处在关注行车安全最前沿的通用汽车公司，通过分析大量意外事故后发现：汽车安全带不但能使人保住性命，更能在超过半数的事故中减低甚至消除驾车者、乘车者受伤的机会。汽车发生碰撞或遇到意外紧急制动时产生的巨大惯性作用力，会使驾驶员、乘客与车内的方向盘、挡风玻璃、座椅靠背等物体发生二次碰撞，极易造成对驾乘员的严重伤害，甚至将驾乘员抛离
汽车性能及评价指标 中文摘要:通过本文探索有关汽车性能及评价指标，更深入地对汽车的了解。汽车的性能包括汽车的动力性、经济性、安全性、平顺性、通过性以及排放性能等。动力性是汽车赖以生存的根本，经济性是决解汽车发展的瓶颈，安全性是社会对汽车的基本要求。本论文是探索汽车的动力性、经济性和安全性，以及理解他们之间的内在联系。 汽车动力性 汽午动力性概述:汽午动力性系是指汽午在良好路而上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的，所能达到的平均行驶速度。汽牟是一种舟效率的运输匸具.运输效率之商低在很大程度上取决干汽牟的动力性。所以，动力性是汽车各种性能中最基本的，最重要的性能。 汽车动力性指标:汽车动力性主要由三个方面抬标來评定。A、汽车的最商午速。最商牟速是捋.在水平良好的路面上汽午能达到的最岛行驶速度。B.汽车的加速时间。汽乍的加速时间表示汽牟的加速能力，包括原地起步加速时间和超午加速时间。原地起步加速时间是抬汽牟由一档或者二档起步，并以最大的加速强度(包括选择恰、*1的换挡时机)逐步由某一较低牟速全力加速至某一商速的时间。超午加速时间是抬用昴斯档或者次岛档某一速度全力加速至某一较岛?速所需的时间。因为汽花超午是与被超午午辆并行, 容易发生安全事故?所以超乍加速能力强,并行行驶的时间就短，行程也短，行驶就安全。一半常用0->400M 的秒数來表名汽午原步起步能力.对超午加速能力还没有一致的规定.采用较多的0->100KWH所需的时间來表名加速能力c C、汽午能爬上的垠大坡度。汽午爬坡能力是用满栽或者一部分负載的汽午在良好路面上的最大杷上坡度表示的。显然，这个靶坡度是一档的最大爬坡度。【一档的牵引力是最大的。因为经过变速箱和减速器的减速作用.所谓减速増矩】，越野车的垠大爬坡度大概都是60%,也就是角度制的31 度左右。以上的三个方面应该都是在无风.或者微风的条件下测定的。 汽车燃料经济性的评价 汽牟燃料经济性的评价指标汽乍燃料经济性，是指汽牟以最少的燃料消耗完成也位运输工作:?的能力。童璀进的汽牟发动机燃料经济性通常用有效燃料消耗率g。或有效效率叭评价。 但它们均不能反映发动机在具体汽车上的功率利用情况及行驶条件的影响。所以，它们不能直接用于评价汽午燃料经济性。奇瑞汽车为了评价汽车的燃料经济性,常选取敢位行程的燃料消耗ft(L/IOOkm) 或爪位运输」:作的燃料消耗虽(1?/lOOt km. L/kP-km)作为评价指标。前者用于比较相同容量的汽午燃料经济性，也可用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽午上对汽牟燃料经济性的影响：后者常用于比较和评价不同容载虽的汽牟燃料经济性。其数值越大，汽年的经济性越差。 汽午燃料经济性也可用汽千消耗笊位量燃料所经过的行程(km / L)作为评价指标，称为汽午经济性因数。例如.英国采用每加仑燃料能行驶的英里数，即MPG或mile/USgaL其数值越大，奇瑞汽车的汽年燃料经济性越好。 汽车被动安全技术 lx安全帶 汽午安全带是一种安全装置，它能在汽车发生碰担或急拐弯时，使乘员尽可能保持原有的位宜而不移动和转动，避免与车内坚硕部件发生碰捶而造成伤害。安全带与安全气囊-样.都是现代轿牟上的安全装但是前者的历史悠久，普及范圉广。 看似简简单笊的安全带其实并不“简做：一直处在关注行车安全最前沿的通用汽车?公司，通过分析大址总:外爭故后发现：汽牟安全带不但能使人保住性命.更能在超过半数的爭故中减低甚至消除驾午者、乘乍者受伤的机会。汽午发生碰撞或遇到总外紧急制动时产生的巨大惯性作用力.会使驾驶员.乘客与牟内的方向盘、挡风玻璃、座椅鼎背等物体发生二次碰撞，极易造成对驾乘员的严重伤害.甚至将驾乘员抛离座位或拋出牟外，
汽车操纵稳定性试验解析！ 汽车的操稳性不仅影响到汽车驾驶的操纵方面，而且也 是决定汽车安全行驶的一个主要性能；为了保证安全行驶， 汽车的操稳性受到汽车设计者很大的重视，成为现代汽车的 重要使用性能之一，如何试验并评价汽车的操稳性显得极其 重要。汽车操控稳定性分为两个方面：1、操控性: 指汽车能够确切的响应驾驶员转向指令的能力；2、稳定性:指汽车受到外界扰动（路面扰动或阵风扰动）后恢复原来运动状态 的能力。一、常用试验仪器 1、陀螺仪：用于汽车运动状态下测动态参数，如汽车行进方位角，汽车横摆角速度，车身侧倾角及纵倾角等； 2、光 束水准车轮定位仪：测车轮外倾角，主销内倾角，主销外倾角，车轮前束，车轮最大转角及转角差；3、车辆动态测试仪：测汽车横摆角速度，车身侧倾角及纵倾角，汽车横向加 速度与纵向加速度等运动参数；4、力矩及转角仪：测转向盘转角或力矩；5、五轮仪和磁带机等。二、试验分类三、稳态回转试验01 试验步骤1、在试验场上，用明显的颜色画出半径为15m 或20m 的圆周；2、接通仪器电源，使之加热到正常工作温度；3、试验 开始前，汽车应以侧向加速度为3m/s2 的相应车速沿画定的圆周行驶500m 以使轮胎升温。4、以最低稳定速度沿所画圆周行驶，待安装于汽车纵向对称面上的车速传感器在半圈内
都能对准地面所画的圆周时，固定转向盘不动，停车并开始 记录，记下各变量的零线，然后，汽车起步，缓缓连续而均 匀地加速（纵向加速度不超过0·25m/s2），直至汽车的侧向加速度达到6· 5m/s2 为止，记录整个过程。5、试验按向左转和右转两个方向进行，每个方向试验三次。每次试验开始时车身应处于正中央。 02 评价条件 1、中性转向点侧向加速度值An ：前后桥侧偏角之差与侧向加速度关系曲线上斜率为零的点的侧向加速度值，越大越好； 2、不足转向度：按前后桥侧偏角之差与侧向加速度关 系曲线上侧向加速度2m/s2 点的平均值计算，越小越好； 3、车厢侧倾度K ：按车厢侧倾角与侧向加速度关系曲线上侧向加速度2m/s2 点的平均斜率计算，越小越好。转向特性曲线图四、转向回正试验 01 试验步骤一）低速回正性能试验：1 、在试验场地上用明显的颜色画出半径为15m 的圆周。2、试验前试验汽车沿半径为15m 的圆周、以侧向加速度达3m/ s 2 的相应车速，行驶500m ，使轮胎升温。3、接通仪器电源，使其达到正常工 作温度。4、试验汽车直线行驶，记录各测量变量零线，然 后调整转向盘转角，使汽车沿半径为15± 1m 的圆周行驶，调整车速，使侧向加速度达到4± 0.2m／s 2, 固定转向盘转角，稳定车速并开始记录，待3s 后，驾驶员突然松开转
如何评价汽车的动力性,提高动力性的常用途径 汽车动力性是汽车在行驶中能达到的最高车速、最大加速能力和最大爬坡能力, 是汽车的基本使用性能。汽车属高效率的运输工具, 运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。这是因为汽车行驶的平均技术速度越高, 汽车的运输生产率就越高。而影响平均技术速度的最主要因素就是汽车动力性。 随着我国高等级公路里程的增长, 公路路况与汽车性能的改善, 汽车行驶车速愈来愈高, 但在用汽车随使用时间的延续其动力性将逐渐下降, 不能达到高速行驶的要求, 这样不仅降低了汽车应有的运输效率及公路应有的通行能力, 而且成为交通事故、交通阻滞的潜在因素。因此,在交通部 1990年发布的 13号令中, 特别要求对汽车动力性进行定期检测。动力性检测合格是营运汽车上路运行的一项重要技术条件。 1995年交通部为了提高在用汽车的技术性能,发布了 JT/T198-95《汽车技术等级评定标准》 , 将动力性作为第一项主要性能进行评定。另外早在 1983年国家颁布的 GB3798《汽车大修竣工出厂技术条件》第 2.6项中对汽车大修后的加速性能规定了最低要求, 这都说明了国家对在用汽车动力性的汽车检测部门一般常用汽车的最高车速、加速能力、最大爬坡度、发动机最大输出功率、底盘输出最大驱动功率作为动力性评价指标。 1.最高车速υamax(km/h 最高车速是指汽车以厂定最大总质量状态在风速≤3m/s的条件下,在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上,能够达到的最高稳定行驶速度。 2.加速能力 t (s 汽车加速能力是指汽车在行驶中迅速增加行驶速度的能力。通常用汽车加速时间来评价。加速时间是指汽车以厂定最大总质量状态在风速≤3m/s的条件下, 在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上, 由某一低速加速到某一高速所需的时间。
汽车动力性检测项目及检测方法汽车动力性检测项目及
汽车动力性检测项目及检测方法 一、汽车动力性评价指标 汽车动力性是汽车在行驶中能达到的最高车速、最大加速能力和最大爬坡能力, 是汽车的基本使用性能。汽车属高效率的运输工具, 运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。这是因为汽车行驶的平均技术速度越高, 汽车的运输生产率就越高。而影响平均技术速度的最主要因素就是汽车动力性。 随着中国高等级公路里程的增长, 公路路况与汽车性能的改进, 汽车行驶车速愈来愈高, 但在用汽车随使用时间的延续其动力性将逐渐下降, 不能达到高速行驶的要求, 这样不但降低了汽车应有的运输效率及公路应有的通行能力, 而且成为交通事故、交通阻滞的潜在因素。因此, 在交通部1990年发布的13号令中, 特别要求对汽车动力性进行定期检测。动力性检测合格是营运汽车上路运行的一项重要技术条件。1995年交通部为了提高在用汽车的技术性能, 发布了JT/T198-95《汽车技术等级评定标准》, 将动力性作为第一项主要性能进行评定。另外早在1983年国家颁布的GB3798《汽车大修竣工出厂技术条件》第2.6项中对汽车大修后的加速性能规定了最低要求, 这都说明了国家对在用汽车动力性的重视。 汽车检测部门一般常见汽车的最高车速、加速能力、最大爬坡度、发动机最大输出功率、底盘输出最大驱动功率作为动力性评价指标。TOP (km/h) 1.最高车速υ amax 最高车速是指汽车以厂定最大总质量状态在风速≤3m/s的条件下, 在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上, 能够达到的最高稳定行驶速度。TOP 2.加速能力t( s) 汽车加速能力是指汽车在行驶中迅速增加行驶速度的能力。一般见汽车加速时间来评价。加速时间是指汽车以厂定最大总质量状态在风速≤3m/s的条件下, 在干燥、清洁、平坦的混凝土或沥青路面上, 由某一低速加速到某一高速所需的时间。 (1)原地起步加速时间, 亦称起步换档加速时间, 系指用规定的低档起步, 以最大的加速度( 包括选择适当的换档时机) 逐步换到最高档后, 加速到某一规定的车速所需的时间, 其规定车速各国不同, 如0-50 km/h, 对轿车常见0-80 km/h, 0-100 km/h, 或用规定的低档起步, 以最大加速度逐步换到最高档后, 达到一定距离所需的时间, 其规定距离一般为0-400m, 0-800m, 0- 100Om, 起步加速时间越短, 动力性越好; (2)超车加速时间亦称直接档加速时间, 指用最高档或次高档, 由某一预定车速开始, 全力加速到某一高速所需的时间, 超车加速时间越短, 其高档加速性能越好。 中国对汽车超车加速性能没有明确规定, 可是在GB3798-83《汽车大修竣工出厂技术条件》中规定, 大修后带限速装置的汽车以直接档空载行驶, 从初速20km/h加速到40km/h的加速时间, 应符合表 1规定。
第5章汽车的操纵稳定性 1. 何谓汽车的操纵稳定性？其性能如何在时域和频域中进行评价？具体说明有几种型式可 以判定和表征汽车的稳态转向特性？ 2. 解释下列名词和概念侧偏现象侧偏刚度回正力矩转向灵敏度特征车速临界车速 中性转向点侧向力变形转向系数侧向力变形外倾系数转向盘力特性静态储备系数S.M. 轮胎拖距 3. 举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移 如何影响稳态转向特性？ 4. 汽车的稳态响应由哪几种类型？表征稳态响应的具体参数由哪些？它们彼此之间的关系 如何（要求有必要的公式和曲线）。 5. 汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？ 6. 主销内倾角和后倾角的功能有何不同？ 7. 横向稳定杆起什么作用？为什么有的车装在前悬架，有的车装在后悬架，有的前后都装？ 8. 某种汽车的质心位置、轴距和前后轮胎的型号已定。按照二自由度操纵稳定性模型，其 稳态转向特性为过多转向，请找出5种改善其转向特性的方法。 9. 汽车空载和满载是否具有相同的操纵稳定性？ 10. 试用有关计算公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车操纵稳定性、稳态响应指标 的影响。 11. 为什么有些小轿车后轮也没有设计有安装前束角和外倾角？ 12. 转向盘力特性与哪些因素有关，试分析之。 13. 地面作用于轮胎的切向反力是如何控制转向特性的？ 14. 汽车的三种稳态转向特性是什么？我们希望汽车一般具有什么性质的转向特性？为什 么？有几种型式可以判定或表征汽车的稳态转向特性？具体说明。 15. 画出弹性轮胎侧偏角和回正力矩特性曲线，分析其变化规律的原因。 16. 轮胎产生侧偏的条件是什么？侧偏的结果又是什么？试分析侧倾时垂直载荷在左、右车 轮上重新分配对汽车操纵稳定性的稳态响应有什么影响？ 17. 试述外倾角对车轮侧偏特性的影响。 18. 汽车表征稳态响应的参数有哪几个？分别加以说明。 19. 汽车重心位置变化对汽车稳态特性有何影响？ 20. 用何参数来评价汽车前轮角阶跃输入下的瞬态特性？试加以说明。 21. 车厢侧倾力矩由哪几种力矩构成？写出各力矩计算公式。 22. 试述等效单横臂悬架的概念。 23. 什么是线刚度？如何计算单横臂独立悬架的线刚度？ 24. 试述汽车瞬态响应的稳定条件。 25. 转向时汽车左右轮的垂直载荷变化对车轮侧偏特性有何影响？ 26. 汽车在前轴增加一横向稳定杆后不足转向量有何变化？为什么？ 27. 非独立悬架汽车车厢侧倾力矩由哪两种力矩组成？写出其计算公式。
目录 1 绪论 (1) 1.1 研究目的及意义 (1) 1.2 我国目前汽车动力性检测状况 (1) 2 汽车动力性 (2) 2.1 汽车的动力性评价指标 (2) 2.2 影响汽车动力性的主要因素 (3) 2.2.1 结构因素的影响 (3) 2.2.2 使用因素的影响 (4) 3 在用汽车动力性检测现状 (5) 4 在用汽车动力性检测分析 (6) 4.1 台试与路试检测的条件、特点及分析 (6) 4.2 汽车动力性台架检测原理 (6) 4.3 汽车底盘输出功率的检测方法 (7) 4.4 影响底盘测功机测试精度的因素 (7) 4.5 在用汽车动力性合格条件 (9) 5 在用汽车动力性检测对策 (11) 5.1 在用汽车动力性检测存在的问题 (11) 5.2 对在用汽车动力性检测的对策 (11) 5.2.1 正确选择和使用底盘测功机 (11) 5.2.2 采用先进的检测方法 (12) 5.2.3 完善检测规范 (12) 6 总结 (13) 参考文献 (14) 致谢 (15)
1 绪论 1.1 研究目的及意义 汽车动力性是汽车的基本使用性能。汽车属高效率的运输工具，运输效率的高低在很大程度上取决于汽车的动力性。动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。随着我国经济的飞速发展，汽车产业也日益壮大并成为我国的支柱产业之一，我国汽车保有量逐年攀升，同时对汽车动力性要求也越来越高，汽车驾驶人都希望汽车具有良好的动力性，以便能多拉快跑，提高运输效率和能力，同时也可减少交通阻塞，保证道路畅通。因此有必要对在用汽车动力性进行检测，以保证汽车安全高效行使。 1.2 我国目前汽车动力性检测状况 近年来我国汽车产业迅猛发展，我国高等级公路里程的增长，公路路况与汽车性能的改善，汽车行驶车速愈来愈高，但在用汽车随使用时间的延续其动力性将逐渐下降，不能达到高速行驶的要求，这样不仅降低了汽车应有的运输效率及公路应有的通行能力，而且存在安全隐患。近年来我国为了规范和指导汽车动力性检测，先后制定了一系列法律法规，由此看出，我国对汽车动力性检测的重视。 汽车动力性检测是判断汽车技术状况，评定汽车技术等级的主要项目，是一项关系到提高汽车运输效率和道路通行能力的重要工作，国内外对在用汽车的动力性都非常重视，并制定严格的检验方针与标准，要求对汽车动力性进行定期检测。另外动力性检验合格也是营运汽车上路运行的一项重要技术条件。目前我国对在用汽车汽车动力性检测还有待完善和加强。
