汽车行驶的附着条件与汽车的附着率.
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1.4 汽车的行驶的附着条件与附着率1.4.1 汽车行驶的附着条件2z F 附着力是路面对驱动轮切向反力的极限值,在硬路面上,它与驱动轮法向反作用力成正比,即max X Z F F F ϕϕ==式中,ϕ称为附着系数,它是由路面与轮胎决定的。
由作用在驱动轮上的转矩T 引起的地 t 面切向反作用不能大于附着力,否则将发生驱动轮滑转现象,即对于后轮驱动的汽车222t f X Z T T F F rϕ−=≤这就是汽车行驶的附着条件。
对于前轮驱动汽车,其前驱动轮的附着率亦不能大于地面附着系数。
驱动轮地面法向反作用力与汽车的总体布置、行驶状况及道路的坡度有关。
式中ϕ为附着系数,它与路面的种类和状况、车轮运动状况、胎压及花纹有关,行驶车速对附着系数也有影响。
在一般动力性分析中只取附着系数的平均值,见表1-3。
1.4.2 汽车的附着力与地面法向反作用力汽车的附着力决定于附着系数以及地面作用于驱动轮的法向反作用力。
附着系数主要取决于路面的种类和状况,行驶车速对附着系数也有影响。
图1-13 为汽车加速上坡时的受力图。
图中,G 为汽车重力;α为道路坡度角;g h 为汽车质心高;1f T 、2f T 为作用在前、后轮上的滚动阻力偶矩;je T 为作用于横置发动机飞轮上的惯性阻力偶矩;1jw T 、2jw T 为作用在前、后车轮上的惯性阻力偶矩;1Zw F 、2Zw F 为作用于车身上并位于前、后轮接地点上方的空气升力;1Z F 、2Z F 为作用在前、后轮上的地面法向反作用力;、为作用在前、后轮上的地面切向反作用力;L 为汽车轴矩;、为汽车质心至前、后轴之距离。
1X F 2X F a b 若将作用在汽车上的诸力对前、后轮与道路接触面中心取力矩,则得1122cos sin cos cos sin cos g g f g o w Z Zw g g f g o w Z Zw h h I i i I b G du r F G F G L L g L Lr Lr dt L h h I i i I a G du F G F G L L g L Lr Lr dt L frf αααααα⎫⎛⎞⎛⎞=−−+±−−⎪⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎪⎝⎠⎬⎛⎞⎛⎞⎪=+++±−+⎜⎟⎜⎟⎪⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎭∑∑ (1-10) 在式(1-10)中不能再计入对前、后轮与道路接触面中心的距。
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1-4 汽车行驶的驱动-附着条件
一、汽车行驶的驱动条件二、汽车行驶的附着条件三、汽车行驶的驱动-附着条件四、汽车的附着力五、汽车的附着率
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ϕ
ϕF F F Z x ==max ϕ称为附着系数。
F ϕ称为附着力,即地面对轮胎切向反作用力的极限值。
二、汽车行驶的附着条件
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ϕ的值受各种因素的影响,但动力性计算中一般取为常数,如:
良好、干燥路面:0.7~0.8良好、潮湿路面:0.5~0.6良好、湿滑路面:0.2~0.4
附着系数
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四、汽车的附着力
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1. 加速、上坡行驶时的附着率
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为提高汽车的爬坡能力:
1.采用后轮驱动;
2.适当布置重心位置,使驱动轮负荷占较大比例;
3.采用全轮驱动。
对于高速行驶的汽车:
1.通过改善车身形状或增加辅助装置,降低Cl,
以减小附着率;
2.可通过总布置,调整前、后轴轴荷来减小附着率。
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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:汽车在优异路面上直线行驶时,由汽车遇到的纵向外力决定的、所能达到的均匀行驶速度。
2)汽车动力性的三个指标:最高车速、加快时间、最大爬坡度。
3)常用原地起步加快时间与超车加快时间来表示汽车的加快能力。
4)汽车的上坡能力是用满载时汽车在优异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 sinmrdtT tq i g i0 TC D A 2durGfu 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。
转动半径 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)转动阻力 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耗费的能量在卸载恢复时不可以完好回收,一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上,产生热量,这类损失称为轮胎的迟滞损失。
8)转动阻力系数 f 指:车轮在必定条件下转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,轮胎走开地面后因变形所产生的歪曲其实不马上恢复,其节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,而呈显然的波涛形。
轮胎刚走开地面时波的振幅最大,它按指数规律沿轮胎圆周衰减。