同济大学《汽车理论》第三章 汽车的经济性和排放性能
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汽车理论整理笔记大全通常,当滑移率S由0%-10%增大时,附着系数随着增大;一般当滑移率处于15%-20%的范围时,附着系数有最大值,该最大值称为峰值附着系数轮胎滚动时接触印记的中心线与车轮平面的夹角称为侧偏角。
车轮与路面的相对动载:车轮与地面间的动载Fd的方向是上下交变的。
汽车悬架系统阻尼比ξ:空间频率n与系统固有圆频率ωo的比值。
附着率:汽车在直线行驶状况下,充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。
汽车使用性能:汽车应该有高运输生产率、低运输成本、安全可靠和舒适方便的工作条件。
汽车为了适应这种工作条件,而发挥最大工作效益的能力叫做汽车的使用性能。
汽车的主要使用性能通常有:汽车动力性、汽车燃料经济性能、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车平顺性和汽车通过性能。
滚动阻力系数:滚动阻力系数可视为车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比,或单位汽车重力所需之推力。
驱动力与(车轮)制动力:汽车驱动力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,而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力。
制动力习惯上是指汽车制动时地面作用于车轮上的与汽车行驶方向相反的地面切向反作用力。
汽车动力性及评价指标:汽车动力性,是指在良好、平直的路面上行驶时,汽车由所受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
汽车动力性的好坏通常以汽车加速性、最高车速及最大爬坡度等项目作为评价指标。
动力性代表了汽车行驶可发挥的极限能力。
附着椭圆:汽车运动时,在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。
一些试验结果曲线表明,一定侧偏角下,驱动力增加时,侧偏力逐渐有所减小,这是由于轮胎侧向弹性有所改变的关系。
当驱动力相当大时,侧偏力显著下降,因为此时接近附着极限,切向力已耗去大部分附着力,而侧向能利用的附着力很少。
作用有制动力时,侧偏力也有相似的变化。
驱动力或制动力在不通侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆,一般称为附着椭圆。
第一章 动力性1.汽车动力性:汽车在良好路面上直线行驶时由汽车收到的纵向外力决定的,所能达到的平均行驶速度。
最高车速:在水平良好路面上汽车能达到的最高行驶车速。
加速时间:表示汽车的加速能力,分原地起步加速时间与超车加速时间。
2.汽车的动力性主要可由最高车速u amax 、加速时间t 、最大爬坡度i max 三个指标来评定。
3.汽车行驶方程式:Ft=ΣF=Ff+Fw+Fi+Fj驱动力—Ft= 行驶阻力之和—ΣF汽车行驶方程式:4.动力因数:t w F F G-为汽车的动力因数并以符号D 表示 5.附着率:是指汽车直线行驶情况下,充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。
附着系数—φ 附着率—C φ2=22X Z F F 附着条件:C φ2=22X Z F F ≤φ即驱动轮的附着率不得大于地面附着系数。
加速上坡行驶时的附着率:C φ2=等效坡度q= ,则C φ2=6.发动机发出的功率始终等于机械传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率。
汽车功率平衡方程式:Pe=汽车的后备功率:f w +e P -(P P )/ηt 为汽车的后备功率,后备功率越大,汽车动力性越好。
7.几个图:P19.1-23 P20.1-25第二章 燃油经济性1.汽车的燃油经济性:在保证动力性的条件下,汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力, ·燃油经济型评价指标单位:L/100km (越大经济性越差),美国为MPG 或mile/USgal (越大经济性越好)。
·等速行驶百公里燃油消耗量是常用评价指标,是汽车在一定载荷下,以最高挡在良好路面等速行驶100km 燃油消耗量,对应等速百公里燃油消耗量曲线。
各国还制定了循环形式实验工况来模拟实际汽车运行状况。
·用碳平衡法可求得燃油消耗量。
2.等速行驶工况燃油消耗量计算:e s a b =1.02u gP Q ρ 3.影响汽车燃油经济性的因素有哪些?答:一、使用方面 ①行驶车速②挡位选择③挂车的应用④正确的保养与调整二、汽车结构方面 ①缩减轿车总尺寸和减轻质量②发动机③传动系④汽车外形与轮胎4.电动汽车有哪三种类型?答:①纯电动汽车;②混合动力电动汽车;③燃料电池电动汽车5.混合动力电动汽车特点?答:①清洁、安静、效率高,转速-转矩控制特性比较灵活;②低速时具有恒转速转矩的特性;③将电力驱动与传动内燃机驱动结合,充分发挥二者优势。
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Ff2)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/s ²第二章汽车的燃油经济性1汽车的燃油经济性:在保证动力性的条件下,汽车以尽量少的油消耗量经济行驶的能力2汽车燃油经济性的评价指标:汽车的燃油经济性常用一定运行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。
第一章 汽车的动力性 1.1 汽车的动力性指标1)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。
2)汽车动力性的三个指标:最高车速、加速时间、最大爬坡度。
3)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。
4)汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度 imax 表示的。
货车的imax=30% ≈ 16.7 °,越野车的 imax= 60%≈ 31 °。
1.2 汽车的驱动力与行驶阻力 1)汽车的行驶方程式F tF fF wF iF jT tq i g i0 TC A2duGf cosDu aG sinmr21.15dtT tq i g i0 TC D A 2durGf21.15u aGimdt2)驱动力 F t :发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮,产生 驱动力矩 T t ,驱动轮在 T t 的作用下给地面作用一圆周力 F 0 ,地面对驱动轮的反作用力F t 即为驱动力。
3)传动系功率 P T 损失分为机械损失和液力损失。
4)自由半径 r :车轮处于无载时的半径。
静力半径 r s :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 r r :车轮几何中心到速度瞬心的距离。
5)汽车行驶阻力 : F F f F w F i F j6)滚动阻力 Ff:在硬路面上,由轮胎变形产生;在软路面上,由轮胎变形和路面变形产生。
7)轮胎的迟滞损失指: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。
8)滚动阻力系数 f 指:车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比。
故Ff=W*f 。
9)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。
《汽车理论》知识点全总结第一部分:填空题第一章.汽车的动力性•从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发,汽车的动力性指标主要是:()汽车的最高车速()汽车的加速时间()汽车的最大爬坡度。
•常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速性能。
.汽车在良好路面的行驶阻力有:滚动阻力,空气阻力,坡道阻力,加速阻力 _____________•汽车的驱动力系数是驱动力与径向载荷之比。
•汽车动力因数屮。
•汽车行驶的总阻力可表示为:刀 _。
其中,主要由轮胎变形所产生的阻力称:滚动阻力。
•汽车加速时产生的惯性阻力是由:平移质量和旋转质量对应的惯性力组成。
•附着率是指:汽车直线行驶状况下,充分发挥驱动力作用时要求的最低地面附着系数。
•汽车行驶时,地面对驱动轮的切向反作用力不应小于滚动阻力、加速阻力与坡道阻力之和,同时也不可能大于驱动轮法向反作用力与附着系数的乘积。
.车速达到某一临界车速时,滚动阻力迅速增长,此时轮胎发生驻波_______ 现象。
第二章•汽车的燃油经济性•国际上常用的燃油经济性评价方法主要有两种:即以欧洲为代表的百公里燃油消耗量和以美国为代表的每加仑燃___________________ 油所行驶的距离。
•评价汽车燃油经济性的循环工况一般包括:等速行驶,加速、减速和怠速停车多种情况。
•货车采用拖挂运输可以降低燃油消耗量,主要原因有两个:()带挂车后阻力增加,发动机的负荷率增加,使燃油消耗率下降()汽车列车的质量利用系数(即装载质量与整车整备质量之比)较大。
•从结构方面提高汽车的燃油经济性的措施有:缩减轿车尺寸和减轻质量、提高发动机经济性、适当增加传_________________________ 动比和改善汽车外形与轮胎。
•发动机的燃油消耗率,一方面取决于发动机的种类、设计制造水品;另一方面又与汽车行驶时_________ 关。
•等速百公里油耗正比于等速行驶时的行驶阻力与燃油消耗率,反比于传动效率。
写在最前:由于课本等不在身边,我只能按照书本目录进行回忆,有所缺漏还请原谅。
此外,这些内容是根据课程及期末考要求整理的,与考研复试要求无关,仅作为课程参考。
教材:《汽车理论》主编:余志生清华大学机械工业出版社《汽车理论》主编:吴光强同济大学人民交通出版社第二版两本教材有所不同,但基本内容相似。
我所在班级是两本书都有用到,故书目都给出。
授课教师:2011级汽车学院《汽车理论》课程有多个平行班,且分为3学分(整车与车身等方向选)2学分(电子发动机等方向选)。
我所上的是由左曙光老师以及吴旭东老师共同授课的3学分班级,左老师主要负责汽车轮胎力学、动力性、经济性以及制动性的授课,吴老师负责操纵稳定性以及NVH部分的授课。
每个班级老师不同,期末试卷要求不同,各班重点有所差异。
我所在班级期末不要求计算题,故只有论述类题目。
左曙光老师授课部分【吴光强版汽车理论】:绪论汽车底盘的基本构成及各自的基本作用第1章作用在汽车上的外力1.1 轮胎力及其特性轮胎的作用、要求、轮胎的种类及规格组成、作用在轮胎上的力和力矩、轮胎六分力、轮胎纵向动力学特性、汽车轮胎与地面接触变形、轮胎的滚动阻力的产生、驱动轮胎的实际纵向力、滚动阻力系数影响因素、轮胎纵向动力学特性系数以及影响因素、轮胎侧向动力学特性以及影响因素、回正力矩、轮胎垂向动力学特性、1.2 气动力及其特性空气动力的六分力、空气阻力与压力阻力的种类、减少气动阻力系数的措施、升力和仰俯力矩、减小侧向力和横摆力矩、侧倾力矩的措施参考文献作业题:以图文解释轮胎的滚动阻力形成原理。
以图文解释汽车车轮上需装ABS的原因。
汽车转向行驶时,非转向轮上存在回正力矩吗?用图文解释。
同一车速下,图文比较分析转弯制动与转变加速时,汽车转向轮胎上形成的回正力矩大小。
如何减少汽车行驶中的空气阻力?如何改善汽车行驶中侧风对汽车行驶稳定性的影响?如何降低汽车行驶中的升力?第2章汽车的动力性动力性及其评价指标、行驶驱动力与行驶阻力、发动机的速度特性、电动机转速特性曲线、汽车的驱动力图、汽车行驶的驱动-附着条件与汽车的附着力、影响附着系数的因素、汽车驱动力—行驶阻力平衡图、动力性参数的确定、汽车的功率平衡、液力变矩器汽车的动力性计算、汽车动力性的主要影响因素。
汽车理论(第三版)试卷绪论第一题填空1.汽车使用性能分为:对自然环境条件的适应性、技术经济性、劳动保护性。
2.汽车对自然环境条件的适应性包括:动力性、通过性、操纵性。
3.汽车的通过性包括:支承通过性、几何通过性,主要取决于地面的物理性质及汽车的几何参数和结构参数。
4. 汽车的技术经济性主要用生产率和燃油经济性来表示,主要评价指标有:生产率、油耗、可靠性与耐用性、维修保养方便性。
5. 劳动保护性的主要评价指标有:舒适性、稳定性(操纵稳定性)、制动性、驾驶室的牢固程度。
第二题名词解释1.动力性:指汽车在良好、平直的路面上行驶时所能达到的平均行驶速度。
2.通过性:汽车以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带(如松软地面、坎坷不平地段)和各种障碍(陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障)的能力。
3.纵向通过角: 汽车前、后轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面,两切平面交于车体下部较低位置时所夹锐角。
4.汽车的操纵性:是指在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下,汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶,且当受到外界干扰时,汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
5.最小转弯半径:方向盘转至极限位置时从转向中心到前外轮接地中心的距离,表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。
第三题应用题1.标出下图中汽车的主要通过性参数,说明其含义。
解:γ1-接近角;γ2-离去角;γ3-纵向通过角;h-最小离地间隙第四题简答题1.简述间隙失效的主要形式、几何参数及其含义。
答:1)间隙失效:汽车因离地间隙不足而被地面托住无法通过的现象。
2)顶起失效:车辆中间底部的零部件碰到地面而被顶住的现象。
3)触头或托尾失效:因车辆前端或尾部触及地面而不能通过的现象。
4)几何参数h:最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角。
最小离地间隙h:汽车满载、静止时,支承平面与汽车上的中间区域最低点之间的距离,反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。