试说明轮胎滚动阻力的定义

目录第1章汽车动力性 (1)第2章汽车的燃油经济性 (9)第3章汽车动力装置参数的选择 (12)第4章汽车的制动性 (13)第5章汽车的操纵稳定性 (19)第6章汽车平顺性 (25)第7章汽车的通过性 (28)综合题 (29)第 1 章 汽车动力性第1章 汽车动力性1.1 简述汽车动力性及其评价指标。

1.2 汽车行驶阻力是怎样形成的？1.3 试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式。

1.4 滚动阻力系数与哪些因素有关？1.5 汽车的滚动阻力可以分为哪几种？1.6 能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力，为什么？1.7 某轿车总质量m =1200kg ，前轮载荷占整车载荷的60%；车轮侧向力系数k α=1800kg/rad ，前束角β=2°，该轿车两前轮互置前束角β后产生相应行驶阻力F v ，如图1-1所示。

（1）设轿车前进时侧向力与前束角的关系为F V =k αβ，试求因前束引起的行驶阻力；（2）若该轿车滚动阻力系数f =0.015，试求整车的滚动阻力F f ；（3）试比较前束引起的行驶阻力与滚动阻力。

1.8 转弯时滚动阻力的大小取决于行驶速度和转向半径R ， 转弯时的滚动阻力系数f R =f +Δf 。

设转弯时在离心力F C 作用下，前、后轮均有侧偏角，分别是α1和α2，质心距前、后轮的距离分别是l a 和l b ，转向时用两轮模型分析侧向力引起的滚动阻力如图1-2所示。

试推导出附加滚动阻力系数()2a 1b 2sin sin ααl l gRLu W F f +=Δ=Δ的表达式（提示：先求出由F Y1和F Y2所引起的附加阻力ΔF ）。

1.9 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。

1.10 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，并推汽车理论习题集导切向力方程式。

1.11解释汽车加速行驶时质量换算系数的意义。

汽车旋转质量换算系数由哪几部分组成？与哪些因素有关？1.12汽车轮胎半径增大，其他参数不变时，对汽车的加速性能和爬坡性能有何影响？说明理由。

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％。

轮胎滚阻的通俗解释
轮胎滚阻是指在车辆行驶中，车轮与路面接触时，由于接触面之间存在摩擦力
而产生的阻力。

这种摩擦力会消耗车辆行驶时的动能，影响车辆的加速性能和燃油经济性。

轮胎滚阻的大小与多个因素相关。

首先是路面的粗糙度，如果路面比较平整光滑，轮胎在路面上滚动时阻力较小；而如果路面不平整，存在凸起物或磨损严重的路面，摩擦力就会增大，导致滚阻增加。

其次是轮胎的胎面设计和材质，不同种类的轮胎具有不同的滚阻特性。

胎面花纹的设计可以影响轮胎与路面接触时的摩擦力，从而改变滚阻的大小。

此外，轮胎的材质也会对滚阻产生影响，例如硬质轮胎通常具有较小的滚阻。

滚阻对车辆的影响是多方面的。

首先，在车辆的动力系统中，滚阻是一个能量
损失的来源，需要消耗更多的燃料才能保持车辆正常行驶。

因此，在追求燃油经济性的同时，减小滚阻是一种有效的方法。

其次，滚阻还会影响车辆的操控性能。

对于高速行驶的车辆来说，较小的滚阻可以提高车辆的稳定性和操控性，提升驾驶体验。

为了减小滚阻，车辆制造商通常采取一些措施。

首先是选择合适的轮胎类型和
胎面设计，以减少滚阻产生的摩擦力。

其次是对轮胎进行适当的充气，保持适当的胎压可以减小滚阻。

此外，车辆的悬挂系统和转向系统的设计也会对滚阻产生影响。

总之，轮胎滚阻是车辆行驶过程中不可忽视的一个因素。

了解滚阻的原理和影
响因素，可以帮助我们更好地理解车辆的性能表现，并采取相应的措施来减小滚阻，提高燃油经济性和操控性能。

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?答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。

2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。

这种迟滞损失表现为一种阻力偶。

当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。

即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。

3）作用形式：滚动阻力 fw F f = rT F f f = （f 为滚动阻力系数）1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。

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432)1000(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 ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 CDA ＝2.772m 主减速器传动比 i0＝5.83飞轮转功惯量 If ＝0.218kg ·2m二前轮转动惯量 Iw1＝1.798kg ·2m四后轮转功惯量 Iw2＝3.598kg ·2m 变速器传动比 ig(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) hg ＝0.9m解答：1）（取四档为例）由uF n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= og i i rn u 377.0=行驶阻力为w f F F +：215.21a D w f U A C Gf F F +=+ 2131.0312.494aU +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在m in /600n min r =，m in /4000n max r =，取六个点分别代入公式：……………………………… 2）⑴最高车速：有w f tF F F +=⇒2131.0312.494a t U F += 分别代入a U 和t F 公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q +=把q T 的拟和公式也代入可得： n>4000而4000m ax =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，Fw 可忽略：⇒)(max w f t i F F F F +-=⇒GfF Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max -=-=f G F i t =0.366（3）克服该坡度时相应的附着率 zxF F =ϕ忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi z ϕ 3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1f D g du dt a -==δ （GFw Ft D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111r i i I m r ImTg f wηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=215.21a D w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。

轮胎滚动阻力系数什么是轮胎滚动阻力系数？轮胎滚动阻力系数是指轮胎在路面上滚动时所产生的阻力与轮胎受到的垂直载荷之间的比值。

它是衡量轮胎滚动能效的一个重要指标，对于车辆的燃油效率和行驶性能有着重要的影响。

在轮胎滚动阻力系数的计算中，一般使用轮胎滚动阻力系数（rolling resistance coefficient）或者称为轮胎滚动阻力系数（rolling resistance factor）来表示，通常记作RR。

轮胎滚动阻力系数的单位是N/N，也可以用百分比（%）来表示。

轮胎滚动阻力系数的影响因素轮胎滚动阻力系数受多种因素的影响，其中最主要的因素包括：1.轮胎结构：不同类型的轮胎结构会影响轮胎与路面之间的接触面积以及轮胎的变形情况，进而影响滚动阻力系数。

2.胎面材料：胎面材料的硬度、抗滑性能和耐磨性等特性会直接影响轮胎与路面之间的摩擦力，从而对滚动阻力系数产生影响。

3.胎压：适当的胎压对于降低轮胎滚动阻力系数非常重要。

过高的胎压会增大轮胎与路面之间的接触面积，增加滚动阻力；而过低的胎压会导致轮胎变形增大，同样使滚动阻力升高。

4.路面状况：不同类型的路面纹理和摩擦系数会影响轮胎与路面之间的接触情况，进而影响滚动阻力系数。

5.载荷大小：轮胎承受的载荷越大，滚动阻力也会相应增加。

轮胎滚动阻力系数的影响轮胎滚动阻力系数的大小直接影响着车辆的燃油效率和行驶性能。

较高的滚动阻力系数意味着更大的能量损耗，使车辆需要更多的能量才能保持运动。

因此，减小轮胎滚动阻力系数可以有效降低车辆的能耗和气体排放。

减小轮胎滚动阻力系数的好处不仅仅体现在燃油效率上，还会提高车辆的操控性能和舒适性。

较低的滚动阻力意味着轮胎与路面的摩擦力减小，车辆操控更加灵活，减少了转弯时的阻力，提升了行驶的稳定性和舒适性。

减小轮胎滚动阻力系数的方法降低轮胎滚动阻力系数是提高车辆燃油效率和行驶性能的关键。

以下是几种减小轮胎滚动阻力系数的方法：1.选择低阻力轮胎：在购买轮胎时，可以选择滚动阻力系数低的轮胎。

第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。

答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。

产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。

由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。

如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。

为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。

（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。

（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。

（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。

1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。

这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。

1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，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）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2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2档起步加速行驶至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23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q n n n n T =-+-+-式中，Tq 为发动机转矩（N •m ）;n 为发动机转速（r/min ）。

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第二章汽车的燃油经济性......................... 错误!未定义书签。

第三章汽车动力装置参数的选定................... 错误!未定义书签。

第四章汽车的制动性............................. 错误!未定义书签。

第五章汽车的操纵稳定性......................... 错误!未定义书签。

第六章汽车的平顺性............................. 错误!未定义书签。

第一章 汽车的动力性试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。

答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。

产生机理和作用形式：(1) 弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。

由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。

如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。

为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。

（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。

（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。

（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。

滚动阻力系数与哪些因素有关答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。

这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。

确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，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。

轮胎滚动阻力的产生机理轮胎滚动阻力是指车辆行驶时，轮胎与地面之间产生的阻力。

轮胎滚动阻力是车辆行驶阻力的主要组成部分之一，对车辆行驶的能量消耗、燃油效率和车辆性能具有重要影响。

本文将从轮胎结构、胎面形状、材料特性以及与地面间的摩擦等方面，详细介绍轮胎滚动阻力的产生机理。

一、轮胎结构对滚动阻力的影响轮胎的结构主要由胎体、胎冠、胎肩和胎侧组成。

其中，胎体是轮胎的主要结构部件，由多层尼龙、钢丝帘布等材料交叉层叠而成，可以提供较高的抗压性和抗拉强度。

胎冠是轮胎最外层的部分，对接触地面的面积和形态具有重要影响，胎肩则是连接胎冠和侧壁的部分，胎侧负责和车轮连接。

1.胎体结构对滚动阻力的影响胎体结构会影响轮胎的刚度和变形程度，从而影响滚动阻力的产生。

胎体结构越硬，刚度越高，轮胎在受到外力作用时变形较小，滚动阻力也相对较小；反之，胎体结构越软，刚度越低，轮胎变形较大，滚动阻力也相对较大。

2.胎冠形状对滚动阻力的影响胎冠形状是指轮胎与地面接触的部分，一般为凸面状。

胎冠形状的不同会导致接地面积和形态的不同，从而影响滚动阻力的大小。

一般来说，胎冠形状越大，接触地面的面积越大，滚动阻力越小。

此外，胎冠的形状是否均匀也会影响滚动阻力的大小。

3.胎肩和胎侧的影响胎肩的硬度和变形性能会影响轮胎在行驶时的稳定性和变形程度，从而影响到滚动阻力。

胎侧的刚度和变形性能则会影响轮胎在弯道行驶时的性能，以及与车轮的连接强度。

这些因素均会对滚动阻力产生一定的影响。

二、胎面形状与滚动阻力的关系胎面形状是指轮胎胎面的纵、横断面形状。

胎面形状对轮胎与地面摩擦力的分布和大小有着重要影响，从而影响滚动阻力的产生。

1.胎面纵向形状对滚动阻力的影响胎面纵向形状主要包括纵向纹路和块状条纹的分布。

纵向纹路的设计主要用于提高轮胎在湿滑路面的抓地力和排水性能，但过多的纵向纹路会导致轮胎与地面的接触面积减小，从而增加滚动阻力。

块状条纹则是为了提高轮胎在特定路况下的抓地性能，但在普通道路行驶时，过于明显的条纹会增加滚动阻力。

滚动阻力的名词解释在我们的日常生活中，我们常常会遇到各种阻力。

其中一种常见的阻力是滚动阻力。

那么什么是滚动阻力呢？滚动阻力是指物体在滚动过程中与表面之间的摩擦力量，它具有一定的特性和影响。

本文将从滚动阻力的概念、原理和应用等方面对其进行详细解释。

概念与原理：滚动阻力是指物体在滚动过程中，由于物体与表面之间的接触产生的一种阻碍物体滚动的力量。

它是摩擦力的一种形式，其大小与滚动物体的质量、表面的粗糙程度、滚动体和地面之间的物质性质等因素有关。

滚动阻力的大小与滚动物体的质量成正比，即质量越大，滚动阻力越大；与表面的粗糙程度成反比，即表面越光滑，滚动阻力越小；与滚动体和地面之间的物质性质有关，不同的材质会有不同的滚动阻力。

滚动阻力与滚动体的形状也有关系。

对于圆形物体来说，滚动阻力主要是由于滚动体在滚动过程中物体表面与地面相互接触产生的面接触区域造成的。

而对于非圆形物体，滚动阻力除了与滚动体的形状有关外，还受到物体结构的复杂性等因素的影响。

应用：滚动阻力在工程和物理学等领域有广泛的应用。

在工程上，滚动阻力是机械设备和运输工具运行时重要的考虑因素之一。

例如，车辆在行驶过程中，需要克服滚动阻力来推动轮胎的旋转，而滚动阻力的大小则影响着车辆的能效和经济性。

此外，滚动阻力也在物理学实验和研究中被广泛应用。

研究滚动阻力能够帮助我们深入理解与物体滚动相关的现象与规律，同时也有助于设计更有效的机械系统。

滚动阻力与其他形式的阻力相比，具有自身的特点和应用价值。

尽管滚动阻力在一定程度上会阻碍物体滚动，但相比于滑动摩擦阻力，它通常更小。

这使得滚动成为许多工程和设计中的一种理想选择。

而对于工程师和设计师来说，减小滚动阻力也是提高机械设备和运输工具效率的重要目标之一。

总结：滚动阻力是物体在滚动过程中与表面之间的摩擦力量。

它与滚动物体的质量、表面粗糙程度、滚动体和地面之间的材质等因素有关。

滚动阻力的大小影响着物体的滚动能效和经济性，也在物理学实验和研究中发挥着重要作用。