滚动阻力基础知识

第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。

3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。

轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为4321000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq −+−+−= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。

发动机的最低转速n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg总质量 3880 kg车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт＝0.85波动阻力系数f＝0.013m 空气阻力系数×迎风面积C D A＝2.772主减速器传动比i0＝5.83m 飞轮转功惯量I f＝0.218kg·2二前轮转动惯量I w1＝1.798kg·2m四后轮转功惯量I w2＝3.598kg·2m变速器传动比i g(数据如下表)轴距 L＝3.2m质心至前铀距离(满载)α＝1.947m质心高(满载)h g＝0.9m1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？1.5、如何选择汽车发动机功率?1.6、超车时该不该换入低一档的排档?1.7、统计数据表明，装有0.5～2L排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动(F.F.)轿车，其平均的轴负荷为汽车总重力的61.5％；若是前置发动机后轮驱动(F.R.)轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的55.7％。

滚动阻力滚动阻力在理论力学中，指物体滚动时受到的阻碍作用。

通常指由重力引起的，它是一种力矩作用。

滚动阻力的产生以正方体为例,如下图所示，设重力为G，重心到瞬心O的距离为e，在外力P 作用下发生滚动.，“G·e”便是滚动的阻力。

随着物体的滚动, e 逐渐缩小; G·e 也随着一同减小.当G与N共线时G·e 为零,越过共线点,- e的绝对值逐渐增大,Ⅰ- G·eⅠ也随着一同增大;此时无须外力P作用,物体便能自行滚动至稳态.我们把阻力矩从最大值G·e 到最大值Ⅰ- G·eⅠ称为一个力矩周期.在这个周期内, G·e 由最大阻碍作用变为最大动力作用,折而重新为阻力,开始下一个力矩周期.如果增加正方体的棱边我们会发现，e 随着棱边个数n 的增加而减小，从而导致G·e 的初始值减小，力矩变化周期也随之缩短。

当n 趋于无穷大时，这个正多棱体趋于圆。

此时，由于圆周上各点到圆心的距离相等，- e现象消失；力矩G·e 趋于一常量；并且，在滚动中始终维持在滚动前的临界状态。

这个常量就是圆形体的滚动阻力。

一般，由物体重力引起的滚动阻碍作用要比滑动时的摩擦阻碍作用大得多，但圆形体的滚动阻碍作用却很小。

这是因为圆形体特有的几何形状所造成的。

通常我们讲的滚动多是指圆形体的滚动。

摩擦的辅助作用力偶和力矩都能使物体滚动,但它们对瞬心有平动作用。

滚动时的磨擦作用就是这种平动作用引起的反作用. 它和具有滑动趋势时的磨擦作用是一样的,也是静磨擦力. 摩擦力F对O点不能构成力矩作用。

因此，它不是滚动阻力；但，这个反作用力F的大小对物体的滚动却有很大影响，例如，若脚下很滑（即摩擦作用小），人行走就会很吃力；汽车若在带冰的路上行驶会出现‘打滑’。

它们都说明摩擦对滚动运动有很大影响。

也就是说，对滚动来讲, 摩擦作用是稳定瞬心,使之不产生位移的必要条件。

摩擦作用越大，瞬心稳定性越强；没有磨擦作用就不能产生滚动。

汽车的滚动阻力
汽车的滚动阻力是指在运行过程中车轮与路面之间产生的阻力。

滚动阻力的大小受多个因素的影响，包括：
1. 车轮的材质和结构：不同材质、不同胎面花纹的轮胎具有不同的滚动阻力。

通常，低滚动阻力和高抓地力的轮胎可以减小滚动阻力。

2. 车辆负载：车辆负载的增加会增加滚动阻力。

当车辆携带重物时，轮胎需要承受更大的载荷，从而增加了滚动阻力。

3. 路面状况：路面的平整度和摩擦系数会影响滚动阻力。

路面越平整，摩擦系数越大，滚动阻力越小。

4. 轮胎压力：轮胎的充气压力也会影响滚动阻力。

过低或者过高的轮胎气压都会增加滚动阻力。

5. 风阻：运动中的车辆会受到空气阻力的影响，这也是滚动阻力的一个重要组成部分。

6. 轮轴和轮毂的滚动摩擦：轮轴和轮毂之间的摩擦也会产生滚动阻力。

减小滚动阻力有助于提高汽车的燃油效率和行驶性能。

因此，汽车制造商通常会通过改进轮胎技术、减轻车辆重量、减少空气阻力等方式来降低滚动阻力。

carsim滚动阻力系数（原创实用版）目录1.滚动阻力系数的定义和含义2.滚动阻力系数的计算方法和影响因素3.滚动阻力系数在汽车工程中的应用4.滚动阻力系数的实验研究和发展趋势正文一、滚动阻力系数的定义和含义滚动阻力系数（Rolling Resistance Coefficient）是用来描述车轮在滚动时所受到的阻力的一个系数。

它通常用来计算滚动阻力，即车轮在滚动时所需的推力与车轮负荷之比。

滚动阻力系数的单位通常为 N/t（牛顿每吨）。

二、滚动阻力系数的计算方法和影响因素滚动阻力系数的计算方法是通过实验测定的，其具体数值与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等因素密切相关。

这些因素对滚动阻力系数的具体影响如下：1.路面的种类：不同类型的路面对滚动阻力系数的影响最大。

例如，混凝土路面和沥青路面的滚动阻力系数可能相差数倍。

2.行驶车速：车辆的行驶速度对滚动阻力系数也有影响。

通常情况下，车速越高，滚动阻力系数越大。

3.轮胎的构造和材料：轮胎的构造和材料对滚动阻力系数的影响也非常重要。

不同类型的轮胎在滚动阻力系数上可能存在显著差异。

4.轮胎气压：轮胎气压对滚动阻力系数的影响也不容忽视。

气压过低或过高都会导致滚动阻力系数增大。

三、滚动阻力系数在汽车工程中的应用滚动阻力系数在汽车工程中有广泛应用，主要包括以下几个方面：1.汽车性能分析：滚动阻力系数可以用来分析汽车的行驶性能，如燃料消耗、制动距离等。

2.汽车设计：在汽车设计过程中，滚动阻力系数可以用来优化轮胎设计，以降低汽车的滚动阻力。

3.交通规划：滚动阻力系数在交通规划中也有重要作用，如在设计道路时，可以考虑降低滚动阻力系数，以减少交通拥堵和提高道路通行效率。

四、滚动阻力系数的实验研究和发展趋势滚动阻力系数的实验研究一直是汽车工程领域的热点问题。

随着新能源汽车和智能驾驶技术的发展，未来滚动阻力系数的研究将更加注重节能和环保。

滚动阻力公式滚动阻力是指物体在接触面上滚动时所受到的阻碍力量，它是物体运动过程中不可忽视的因素之一。

滚动阻力的大小与物体表面的摩擦系数、物体质量以及所受到的外力等因素有关。

在工程学和物理学中，滚动阻力的计算可以通过滚动阻力公式来进行。

本文将围绕滚动阻力公式展开讨论，以便更好地理解滚动阻力的产生和作用。

滚动阻力公式可以表示为：F = μN其中，F是滚动阻力的大小，μ是物体表面的摩擦系数，N是物体受到的外力的垂直分量。

我们来看一下物体表面的摩擦系数。

摩擦系数是一个反映物体表面粗糙程度和摩擦力大小的物理量。

当物体表面越光滑，摩擦系数越小，滚动阻力也就越小。

相反，当物体表面越粗糙，摩擦系数越大，滚动阻力也就越大。

这是因为摩擦力是由接触面的微观不规则度所引起的。

所以，当物体表面越光滑，接触面的不规则度越小，摩擦力也就越小，滚动阻力也就越小。

我们来看一下物体受到的外力的垂直分量。

当物体在水平面上滚动时，它受到的外力可以分解为垂直分量和水平分量。

滚动阻力只与垂直分量有关，与水平分量无关。

所以，当物体受到的外力的垂直分量越大，滚动阻力也就越大。

这是因为滚动阻力是由物体受到的外力的垂直分量所决定的。

当外力的垂直分量越大，物体的压力也就越大，摩擦力也就越大，滚动阻力也就越大。

滚动阻力公式的应用范围非常广泛。

在工程学中，滚动阻力公式可以用来计算轮胎在路面上的滚动阻力，以及机器和设备在滚动过程中的能耗。

在物理学中，滚动阻力公式可以用来研究物体在斜面上滚动的加速度和速度变化。

在运动学中，滚动阻力公式可以用来计算物体在滑坡上滚动的时间和距离。

总结起来，滚动阻力公式是用来计算物体在滚动过程中所受到的阻碍力量的公式。

它由物体表面的摩擦系数和物体受到的外力的垂直分量决定。

滚动阻力公式的应用范围广泛，可以用来研究和计算各种滚动运动的特性和参数。

通过理解和应用滚动阻力公式，我们可以更好地掌握物体滚动过程中的阻力作用，从而为工程和科学研究提供有力的支持。

轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式
轮胎滚动阻力是指车辆行驶时，轮胎与地面间的接触面通过相对滚动产生的阻力。

其产生机理是涉及到轮胎的材料结构、压力、摩擦等因素。

当车轮转动时，轮胎与接触面之间的摩擦力产生阻力，这个阻力就是滚动阻力。

滚动阻力通过抵消车轮动能的方式阻碍了车辆的运动，并导致能源的浪费。

滚动阻力的作用形式是摩擦力，其大小与轮胎的材料、压力、表面粗糙度以及滚动速度等因素都有关。

降低滚动阻力是减少汽车燃料消耗的有效途径，同时也能够降低车辆在行驶过程中的噪音和振动。

滚动阻力基础知识目录一、滚动阻力概述 (2)1.1 滚动阻力的定义 (2)1.2 滚动阻力的分类 (3)二、滚动阻力的影响因素 (4)2.1 轮胎与地面接触的特性 (5)2.1.1 轮胎的胎压 (7)2.1.2 地面的类型与状态 (7)2.1.3 轮胎花纹设计 (8)2.2 车辆行驶速度与方向 (10)2.2.1 行驶速度的影响 (10)2.2.2 行驶方向的影响 (11)三、滚动阻力的计算与测量 (11)3.1 滚动阻力的计算方法 (13)3.1.1 理论计算法 (14)3.1.2 经验公式计算法 (15)3.2 滚动阻力的测量方法 (16)3.2.1 试验仪器与设备简介 (18)3.2.2 测量步骤与注意事项 (19)四、滚动阻力对车辆性能的影响及优化措施 (20)4.1 对车辆燃油经济性的影响及优化措施 (21)4.1.1 影响燃油经济性的原因解析 (22)4.1.2 优化措施与建议方案探讨 (23)4.2 对车辆行驶安全性的影响及优化措施 (24)4.2.1 滚动阻力对行驶安全的影响分析 (26)4.2.2 提高行驶安全的优化措施探讨与实践案例分享 (27)一、滚动阻力概述滚动阻力是物理学中的一个重要概念，尤其在机械、车辆工程及运动学领域中，滚动阻力对系统的性能表现具有显著影响。

顾名思义，是指物体在滚动过程中遇到的阻力。

当物体在接触面上滚动时，由于接触面材料的不均匀性、表面粗糙度、形变等因素，滚动会产生能量损失并引发阻力。

了解滚动阻力的基本原理对于提高机械效率和优化设计至关重要。

本章节将简要介绍滚动阻力的概念、来源及其在实际应用中的重要性。

在车辆工程中，滚动阻力是车辆行驶过程中不可避免的一部分。

轮胎与地面之间的接触产生摩擦力，部分转化为滚动阻力，影响车辆的燃油效率和行驶性能。

对于运动器械如自行车或滑板车等，滚动阻力的存在直接影响其运动效率和用户体验。

在制造业和材料科学领域，滚动阻力的研究有助于改进材料和制造工艺，以提高产品质量和使用寿命。

汽车滚动阻力的产生机理一、引言汽车滚动阻力是指汽车在行驶过程中，由于轮胎与路面的接触而产生的阻力。

这种阻力对于汽车的行驶稳定性、燃油经济性和安全性有着重要的影响。

因此，了解汽车滚动阻力的产生机理对于汽车设计和优化具有重要意义。

二、轮胎形变引起的阻力轮胎在行驶过程中会受到路面反作用力，从而发生形变。

这种形变会导致轮胎内部产生应力，并且会使轮胎表面产生弯曲。

这些应力和弯曲会导致轮胎内部分子之间的摩擦增大，从而产生滚动阻力。

同时，由于轮胎表面弯曲所产生的弯矩也会使得轮胎与路面之间的接触区域变小，进一步增加了滚动阻力。

三、轮胎与路面之间的摩擦当车辆行驶时，轮胎与路面之间会发生摩擦。

这种摩擦分为干摩擦和湿摩擦两种情况。

干摩擦是指轮胎与干燥的路面之间的摩擦，而湿摩擦则是指轮胎与潮湿或者湿滑路面之间的摩擦。

不同的摩擦情况会对滚动阻力产生不同的影响。

干摩擦时，轮胎与路面之间的接触区域非常小，只有轮胎表面少量凸起部分与路面接触。

这种情况下，轮胎表面微小凸起部分与路面之间产生了极高的应力，从而使得摩擦系数增大，进一步增加了滚动阻力。

湿摩擦时，由于路面上存在水膜，轮胎与路面之间的接触区域变得更大。

这种情况下，水膜会降低摩擦系数，从而减小了滚动阻力。

四、空气阻力当汽车行驶时，车身前方会形成一个高压区域，而车身后方则形成一个低压区域。

这种压差会导致空气流动，并且会产生一个向后的推力。

这个推力就是所谓的空气阻力。

空气阻力对于汽车行驶速度的影响非常大，随着速度的增加，空气阻力也会增加。

五、车轮滚动时的变形当车轮滚动时，由于轮胎与路面之间的摩擦力和轮胎自身的弹性变形，车轮会发生变形。

这种变形会导致车轮表面产生不均匀的应力分布，并且会使得摩擦系数不均匀。

这种不均匀性会使得滚动阻力增加。

六、结论汽车滚动阻力是由多个因素共同作用而产生的。

其中最主要的因素包括轮胎形变引起的阻力、轮胎与路面之间的摩擦、空气阻力和车轮滚动时的变形等。

了解这些因素对于汽车设计和优化具有重要意义。

制动过程中滚动阻力的表现形式。

制动过程中滚动阻力是指车轮受到的阻力，来阻止车轮在制动器的作用下继续滚动。

在制动过程中，车轮的滚动阻力表现具有以下几种形式。

一、滑动阻力制动器作用下，摩擦片与碟片之间产生了摩擦力，该力量使车轮传递的动力受到抵消，阻止了车轮的旋转，以达到制动的目的。

这种阻力就是滑动阻力。

滑动阻力的大小取决于制动器的类型、材料和制动了多长时间等因素。

当滤波太小的时候，将导致摩擦片和碟片在过度磨损或甚至烧穿，从而降低制动效率。

二、滚动摩擦阻力滚动摩擦阻力来自于轮胎与地面的接触。

当车轮受到制动器的作用后，车轮开始慢慢地减速，直到停止。

在此过程中，车轮与地面接触面积发生变化，地面的摩擦越接近壁面，阻力越大。

滚动摩擦阻力的大小取决于轮胎的类型、材质以及接触面积等因素。

一些制动学家认为，滚动摩擦阻力是车辆制动力的主要来源之一，因为它能够抵抗除了空气阻力以外的所有阻力。

然而，轮胎接触地面的形状和大小也对滚动摩擦阻力产生了影响。

三、旋转惯量阻力旋转惯量阻力是车轮本身的质量惯性导致的阻力，该阻力越大，制动车轮的力量就越大。

一般来说，重量越大的车辆的旋转惯量阻力就越大，因此制动力度需要更大。

同时，车辆的加速度也受到旋转惯量阻力的影响。

四、弯曲和挤压阻力当车轮制动的部分受到曲率或压缩时，一部分动能将被转化为形变能，以产生阻力。

实际上，这种形变能是摩擦力还是形变的结果，这个问题目前还没有得到准确的回答。

不过，无论是因摩擦产生的还是因形变产生的阻力，这种阻力的大小很大程度上取决于碟片和制动装置之间的距离。

综上所述，制动过程中的滚动阻力表现为滑动阻力、滚动摩擦阻力、旋转惯量阻力和弯曲和挤压阻力等几种形式。

这些阻力都对汽车的制动能力、停车距离等方面产生影响，因此需要根据实际情况制定相应的制动控制策略和使用方法，以确保汽车制动安全、稳定。