汽车理论_动力装置参数(精)
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第一章 汽车的动力性
汽车的动力性: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。
汽车的动力性指标:1.最高车速uamax 2.加速时间t 3.最大爬坡度imax
汽车的加速时间表示汽车的加速能力。原地起步加速时间只汽车由1档或者2档起步,以最大的加速强度逐步换挡至最高档后到某一预定的距离或者车速所需要的时间。
驱动力Ft:发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮,产生驱动力矩Tt,驱动轮在Tt的作用下给地面作用一圆周力F0,地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力
Tt—驱动力矩
Ft 与发动机转矩Ttq、变速器传动比 ig、主减速器传动比 i0、传动系的机械效率ηT 和车轮半径 r 等因素有关。
传动系功率损失课分为机械损失和液力损失两大类
车轮的半径
自由半径:车轮处于无载时的半径。
静力半径rs:汽车静止时,车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
滚动半径rr:车轮几何中心到速度瞬心的距离。
传动系的机械效率ηT
Pin—输入传动系的功率;PT-传动系损失的功率
等速行驶时
汽车的驱动力图 依据下面两式
以及发动机外特性曲线做出的Ft - ua关系图,即驱动力图
汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力?如何保证汽车可以加速或爬坡?
滚动阻力Ff 空气阻力Fw 坡度阻力Fi 加速阻力Fj
汽车行驶总阻力
滚动阻力:车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑面的变形。
轮胎的迟滞损失:轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回,一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上,产生热量,这种损失称为轮胎的迟滞损失。
轮胎的两个最重要参数:极限速度和承载量
驻波现象:在高速行驶时,轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复,其残余变形形成了一种波,这就是驻波。此时轮胎周缘不再是圆形,而呈明显的波浪形。轮胎刚离开地面时波的振幅最大,它按指数规律沿轮胎圆周衰减。
第一章 汽车的动力性
1汽车动力性: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。
2汽车动力性主要由三方面指标来评定:
1)汽车的最高车速µamax:是指在水平良好的路面(混凝土或沥青)上汽车能达到的最高行驶车速
2)汽车的加速时间t:表示汽车的加速能力。
常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力
原地起步加速时间指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步,并以最大的加速强度(包括选择恰当的换挡时机)逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间指用最高档或次高挡由某一较低车速权利加速至某一高速所需的时间
3)汽车的最大爬坡度ⅰmax:是指Ⅰ挡最大爬坡度。汽车的上坡能力实用满载(或某一载质量)时汽车在良好路面上的最大爬坡度ⅰmax表示的。
3汽车的驱动力:地面对驱动轮的反作用力Ft(方向与Fo相反)即是驱动汽车的外力,此外力称为汽车的驱动力。
4汽车驱动力公式Ft=
5汽车驱动力图
6汽车的行驶阻力的分类
1)滚动阻力Ff
2)空气阻力Fw(汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力)
空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分
压力阻力又分为四部分:形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力
3)坡度阻力Fi(汽车重力沿坡道的分力表现为汽车的坡度阻力)
道路阻力:由于坡度阻力和滚动阻力均属于与道路有关的阻力,而且均与汽车重力成正比,故可以把这两种阻力合在一起称作道路阻力
4)加速阻力Fj(汽车加速行驶时,需要克服其质量加速运动时的惯性力)
7汽车行驶方程式
Ft=Ff+Fw+Fi+Fj (N)
Ff=Wf f-滚动阻力系数 W-车轮负荷
Fw=CDAua²/21.15 CD-空气阻力系数 A-迎风面积m² ua-汽车行驶速度km/h
Fi=Gsinα G-汽车重力
Fj=δm du/dt δ-汽车旋转质量换算系数 m-汽车质量kg du/dt 行驶加速度m/s²
第一章 汽车的动力性
1.汽车动力性指标:最高车速、加速时间、最大爬坡度
2.加速时间表示加速能力:原地起步加速时间和超车加速时间
3.驱动力:地面驱动轮的反作用力Ft=Tt/r=TtqigioηT/r
4.驱动轮的转矩: Tt= TtqigioηT
5.发动机转矩特性:节气门全开,发动机外特性曲线;节气门部分开启,部分负荷特性。
6.功率:Pe=Ttq n/9550
7.使用外特性曲线:带上全部设备时的发动机特性曲线
8.传动系功率损失:机械和液力损失
9.自由半径:车轮处于无载时的半径
10.静力半径Rs:汽车静止时,车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离
11.滚动半径rr:车轮几何中心到速度瞬心的距离。
12.驱动力图:根据下列两个公式:Ua=0.377nr/igio Ft=Tt/r=TtqigioηT/r以及发动机外特性曲线,做出的Ft - ua关系图,即驱动力图
13.滚动阻力Ff产生的原因:轮胎(主要)、路面变形产生迟滞损失
14.轮胎的迟滞损失:轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回,一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上,产生热量,这种损失称为轮胎的迟滞损失。
15.滚动阻力系数f:车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比,即单位车重所需的推力,Ft=Wf
16.影响滚动阻力的因素:车速、轮胎结构、气压、路面条件、驱动力、转向
17.地面切向反作用力Fx:是真正作用在驱动轮上的驱动汽车行驶的力,它的数值为驱动力减去驱动轮上的滚动阻力。
18.临界车速:超过后产生驻波现象,轮胎温度快速增加,大量发热导致轮胎破损或爆胎。
19.驻波现象:在高速行驶时,轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复,其残余变形形成了一种波
20子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%~30%;
21.气压:越高,轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小,滚动阻力也越小。
22.驱动力:Ft增大,胎面滑移增加,Ff增大。
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第一章:汽车的动力性
1.汽车的动力性的定义和评价指标。
(1)定义:汽车在良好的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。
(2)评价指标:最高车速、加速时间和最大爬坡度。
○1最高车速µamax:是指在水平良好的路面(混凝土或沥青)上汽车能达到的最高行驶车速。
○2汽车的加速时间t:表示汽车的加速能力。
常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力
原地起步加速时间指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步,并以最大的加速强度逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间指用最高档或次高挡由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。
○3汽车的最大爬坡度ⅰmax:是指Ⅰ挡最大爬坡度。汽车的上坡能力实用满载(或某一载质量)时汽车在良好路面上的最大爬坡度ⅰmax表示的。
2.写出汽车的行驶平衡方程式(两种方式)。解释每个力的含义和计算公式。
(1)Ft=Ff+Fw+Fi+Fj
Ft:驱动力;riiTtT0gtqF
Ff :滚动阻力; cosfGFf
Fw :空气阻力;15.212aDuACFw
Fi :坡度阻力 ;Fi =G·sin
Fj :加速阻力 dtdumjF
(2)
3.利用汽车驱动力----行驶阻力平衡图评价汽车的动力性。
dtdumGuACfGriiTsin15.21cos2aDT0gtq(1)最大车速时,即曲线交点对应的速度值。Ft=
Ff+Fw ,Fi=0 ,Fj=0
(2)加速能力 Fj= Ft- Ff -Fw,Fi=0,即剩余驱动力。
(3)爬坡能力:是指汽车在良好路面上克服滚动阻力和空气阻力后的余力全部用来克服坡度阻力时所能爬上的坡度。一般情况下,直接挡(最高挡)的最大爬坡度略大一些好。如果过小,汽车高速爬坡时需要常换挡;但过大也不好,剩余功率会过多,汽车燃油经济性不好。