1-2驱动力与行驶阻力

第一章概述§1—1 汽车使用性能概述一、填空题1．车辆性能、故障原因、维修质量、车辆运输业车辆技术管理2．不解体、安全和公害监控体系、外观和车貌、安全性能、环境相容性、安全、高效和低污染3．动力、燃油经济、制动、操作稳定4．比装载质量、装载质量利用系数5．汽车整备质量、装载质量6．完善程度、使用率7．整备质量利用系数、车型的结构和制造水平8．综合使用性能、舒适性、疲劳程度、完好性、方便性9．驾驶操作姿势、多维调节、水平方向、座椅与靠背的倾角10．电动座椅、电动机11．主动、被动、事故后的、生态12．最高车速、加速时间、能爬上的最大坡度13．支撑通过性、几何通过性14．制动效能、制动效能的恒定性、汽车制动时的方向稳定性二、判断题1．×2．×3．√4．×5．√6．√7．√8．×9．×10．√11．×12．√13．√三、选择题1．C2．B3．C4．B四、名词解释1．汽车容载量：汽车容载量是汽车能够装载货物的数量或乘坐旅客的人数。

2．汽车的主动安全性：汽车的主动安全性是指汽车防止或减少道路汽车安全性交通事故发生的性能。

3．汽车的被动安全性：汽车被动安全性是指交通事故发生后，汽车减轻人员伤害程度或货物损失的能力。

4．汽车的最大续驶里程：汽车的最大续驶里程是指油箱加满后能够连续行驶的最大里程数。

五、简答题1．答：汽车性能检测的内容：汽车的动力性、经济性、安全性、制动性等，汽车实行定期和不定期安全运行和环境保护方面的检测。

汽车性能检测的目的：在对汽车不解体情况下建立安全和公害监控体系，确保汽车具有符合要求的外观和车貌、良好的安全性能和环境相容性，在安全、高效和低污染状态下运行。

2．答：汽车的安全性一般分为主动安全性、被动安全性、事故后的安全性和生态安全性。

（1）主动安全性是指汽车防止或减少道路汽车安全性交通事故发生的性能。

（2）被动安全性是指交通事故发生后，汽车减轻人员伤害程度或货物损失的能力。

1.2汽车的驱动力与行驶阻力 确定汽车的动力性，就是确定汽车沿行驶方向的运动状况。

为此需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力，即驱动力与行驶阻力。

根据这些力的平衡关系，建立汽车行驶方程式，就可以估算汽车的各项动力性能指标。

汽车的行驶方程式为 =t F ∑F 式中 ——汽车驱动力； t F ∑F ——行驶阻力之和。

驱动力是由发动机的转矩经传动系传至驱动轮上得到的。

行驶阻力有滚动阻力、空气阻 力、加速阻力和坡度阻力。

现在分别研究驱动力和这些行驶阻力，并最后把∑=t F F 这一行驶方程式加以具体化，以便研究汽车的动力性。

1.2.1 汽车的驱动力 在汽车行驶中，发动机发出的有效转矩，经变速器、传动轴、主减速器等后，由半轴传给驱动车轮。

如果变速器传动比为、主减速比为、传动系的机械效率为tq T g i 0i T η，则传到驱动轮上的转矩，即驱动力矩为 tT T g tq t i i T T η0= 如图1-1所示，此时作用于驱动轮上的转矩，产生对地面的圆周力，则地面对驱动轮的反作用力，即为汽车驱动力。

如果驱动车轮的滚动半径为t T 0F t F r ，就有r T F t t /=，因而，汽车驱动力为r F T g tq t i i T η0= (1-1)下面将对式(1-1)中发动机转矩T 、传动系机械效率tq T η及车轮半径r 等作进一步讨论，并作出汽车的驱动力图。

1.2.1.1 发动机的外特性 发动机的功率、转矩及燃油消耗率与发动机曲轴转速的变化关系，即为发动机的速度特性。

当发动机节气门全开（或高压油泵处于最大供油量位置），此特性称为发动机的外特性，对应的关系曲线称为外特性曲线；如果节气门部分开启，则称为发动机部分负荷特性曲线。

图1-2为某发动机的外特性曲线。

为发动机最低稳定工作转速，随着发动机转速的增加，发动机发出的功率和转矩都在增加，最大转矩时的发动机转速为，再增大发动机转速时， 有所下降，但功率继续增加，一直达到最大功率，此时发动机转速为；继续提高发动机转速，其功率反而下降。

湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY1-3 汽车的驱动力-行驶阻力平衡图一、驱动力—行驶阻力图二、驱动力—行驶阻力图的应用三、动力特性图HBQY湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY驱动力-行驶阻力平衡图将汽车行驶方程式用图解法来进行分析，从而确定汽车的动力性。

HBQY湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY二.驱动力-行驶阻力图的应用1、确定汽车的最高车速2、确定汽车的剩余驱动力3、确定汽车的加速能力4、确定汽车的爬坡能力湖北汽车工业学院汽车工程系HBQYa) 若汽车最高挡驱动力F t5 与F f +F w 曲线有交点，则交点处的车速即为汽车最高车速u amax 。

HBQY b)湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY各F t 曲线与(F f +F w )曲线之间所夹的垂直线段，表示剩余驱动力，可作为加速、爬坡或拖挂的牵引力。

2、确定剩余驱动力HBQY湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY汽车的加速度曲线HBQYHBQYHBQYHBQYHBQY湖北汽车工业学院汽车工程系HBQYi Imax ：轿车30~ 50 % 货车30%~ 40%i 0max：轿车7% ~ 20% 货车4% ~10%汽车的爬坡度图湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY三、动力特性图1、动力因数2、动力特性图3、动力特性图的应用HBQYHBQY湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY若将各档的动力因数与车速的关系用曲线表示，称为动力特性图。

仍将水平良好路面上的滚动阻力曲线（f-u a ）画上去。

显然有几个档位就有几条D曲线，且形状与Ft曲线相似。

2、动力特性图湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY1) 求最高车速2) 求各档的爬坡能力3) 确定加速能力3、动力特性图的应用湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY1).求最高车速则最高档D与f曲线交点对应的车速即为最高车速u amax 。

HBQYHBQY。

四、汽车行驶力学基础汽车的动力性是由汽车纵向受力条件所决定的。

在汽车行驶纵向作用有各种外力，包括驱动力和其它行驶阻力。

建立汽车行驶平衡方程式，就可利用受力关系，确定汽车的加速度、最高车速和最大爬坡度。

汽车行驶方程式为jw i f t F F F F F +++=（1-1）式中：t F 为汽车的驱动力；f F 为汽车滚动阻力；i F 为汽车的坡道阻力；w F 为空气阻力；j F 为汽车的加速阻力。

汽车在水平道路上等速行驶时，需要克服地面滚动阻力f F 和空气阻力w F 。

当汽车上坡行驶时，需要克服重力沿着坡道的分力，即坡道阻力i F 。

汽车加速行驶时，需要克服加速惯性阻力，即加速阻力j F 。

图1-2 汽车驱动力只要汽车运动，滚动阻力和空气阻力就存在；而坡道阻力和加速阻力仅在一定的行驶条件下才存在。

等速行驶时，就没有加速阻力j F ；在平直道路上行驶时，坡道阻力i F 就不存在。

减速行驶时，j F 与汽车行驶方向相同，成为驱动汽车前进的力；下坡行驶时，i F 也与汽车行驶方向相同，成为驱动汽车前进的力之一。

1、汽车驱动力汽车驱动力t F 是发动机曲轴输出转矩经离合器、变速器（包括分动器）、传动轴、主减速器、差速器、半轴（及轮边减速器）传递至车轮作用于路面的力0F ，而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力t F ，见图1-2。

习惯将t F 称为汽车驱动力。

如果忽略轮胎和地面的变形，则⎪⎩⎪⎨⎧==T g tq t t ti i T T r T F η0（1-2）式中：t T 为传输至驱动轮圆周的转矩；r 为车轮半径；tq T 为汽车发动机输出转矩；g i 为变速器传动比；0i 主减速器传动比；T η为汽车传动系机械效率。

(一) 发动机转速特性发动机速度特性，是指发动机功率e P 、转矩tq T 、燃料消耗率e b （也称为比油耗）与发动机曲轴转速e n 的函数关系曲线，通常称为发动机速度特性曲线，或简称为发动机速度特性。