汽车理论
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汽车理论大纲内容：
汽车动力性
汽车在良好路面上直线行驶时由汽车纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度，叫做汽车
动力性。
评价指标：最高车速µmax、加速时间t、最大爬坡度imax。
汽车燃油经济性
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，称汽车燃油经济性。
评价指标：一定运行工况下等速百公里油耗、一定燃油量能行驶的里程数。
汽车制动性
汽车在短距离内停车且能维持方向稳定性并在下坡时能维持一定车速行驶的能力称为汽车
制动性。
评价指标：制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性。
汽车操纵稳定性
汽车的操纵稳定性是指驾驶者在不感到过分紧张和疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转
向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的
能力。
汽车平顺性
这主要是将汽车在行驶过程中产生的振动和冲击对乘员舒适性的影响保持在一定界限之内
的能力。
评价指标：车身传至人体的加速度、悬架弹簧的动挠度、车轮与路面之间的动载。
汽车通过性
也叫越野性，指汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带及各种障碍的能力。
分为支承通过性和几何通过性。
评价指标：牵引系数TC、驱动效率TE、燃油利用指数。
几何参数：由于汽车与地面间的间隙不足而被地面拖住汽车无法通过的情况称为间隙失效。
有三种：触头失效、顶起失效和拖尾失效。
与间隙失效有关的汽车整体尺寸，即汽车通过性几何参数。汽车通过性几何参数有：最小离
地间隙h、纵向通过角β、接近角γ1、离去角γ2、最小转弯直径dmin、转弯通道圆。
第一章主要内容:
汽车动力性评价指标：最高车速umax、加速时间t和最大爬坡度imax。 加速时间：原地起步加速时间、超车加速时间。
原地起步加速时间：用I档起步，以最大加速度加速，选择合适的换档时间，逐步换至最高
档行驶到一定距离或一定车速所用的时间。
超车加速时间：用最高档由某一较低车速全力加速到某一高速所需的时间。
汽车的驱动力与行驶阻力
驱动力由发动机转矩经传动系传到驱动轮上得到。
行驶阻力：滚动阻力、空气阻力、加速阻力、坡道阻力。
汽车驱动力计算公式：
rTgtqtiiT0F
发动机转速特性曲线
发动机特性曲线描述的是发动机功率Pe、转矩Ttq以及燃油消耗率b与发动机曲轴转速n之
间的关系。分别有功率曲线、转矩曲线、燃油消耗率曲线.
曲线怎么画？
节气门全开（汽油机)或高压油泵在最大供油量位置（柴油机）时，称为发动机外特性曲线。
功率与转矩的关系：
9550nTPtqe
传动系的机械效率
传动系的功率损失可分为机械损失和液力损失。
机械损失与啮合的齿轮对数等有关。液力损失与润滑油的品质、温度、油面高度、以及旋转
零件的转速有关。其中变速器和主减速器的功率损失比重最大。
在进行汽车动力性初步估算时，把传动效率看成一个常数。
车轮半径
自由半径+静力半径+滚动半径
汽车的驱动力图
发动机转速与车速之间的关系为：
0377.0
iirn
u
ga
发动机转矩曲线已知，汽车驱动力与发动机转矩关系已知，发动机转速与车速关系已知，可
以得到驱动力与车速之间的关系，及Ft-ua曲线及汽车的驱动力图。图略
汽车的行驶阻力
滚动阻力
滚动阻力是车轮滚动时轮胎变形的迟滞损失造成的。
地面法向反作用力Fz，驱动轮和从动轮都前移。 地面切向反作用力Fx,，驱动轮向前，从动轮往后。
真正驱动汽车前进的是驱动轮上向前的地面切向反作用力Fx2 滚动阻力系数
影响因素：路面种类、行驶车速、轮胎结构（子午线轮胎和斜交轮胎）、橡胶种类、轮胎充
气压力、驱动力系数、转向。
良好沥青路面滚阻系数最小，干砂路面上滚阻系数最大。
较低车速影响不大，达到临界车速时滚动阻力系数迅速增大。
子午线轮胎的滚阻系数比斜交轮胎滚阻系数低。
气压降低时，轮胎变形大，迟滞损失增加，滚阻系数增加。
驱动力系数增加，滚阻系数迅速增加。
转向时，轮胎发生侧偏现象，使滚动阻力大幅度增加。
空气阻力
空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。
分为压力阻力和摩擦阻力。
压力阻力又分为形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力。
形状阻力和车身有很大关系，占58%。
干扰阻力是指车上突起物如门把手、后视镜、引水槽、悬架导向杆、驱动轴等，占14%。
内循环阻力是因冷却、通风的需要，空气流经过车体内部造成的阻力，占12%。
诱导阻力是空气升力在水平方向的投影。占7%。
摩擦阻力是由于空气粘性作用分子和车身之间的摩擦的切向力的合力在行驶方向上的分力。
占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。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。
低CD值的轿车应有以下特征：
车身前部：发动机盖应向前下倾。面与面交界处棱角应为圆柱状。风窗玻璃尽量平躺且与车
顶圆滑过渡。保险杠下面应安装合适的扰流板。尽量减少灯、门把手、后视镜等突出物。车
轮盖与轮胎相平。
整个车身：整个车身应该向前倾10~20。水平投影应为腰鼓形。后端稍稍收缩，前端呈半圆
形。
车身后部：车身后部最好采用舱背式或直背式。若用折背式，行李箱盖板与地面距离应高些，
长度要短些。后面应安装后扰流板。后面应采用鸭尾式结构。
车身下部：所有零件在车身下平面内平整，最好有平滑的底板盖住底部。
发动机冷却通风系统：仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。（前面要注意
冷却发动机和前左右制动器，后面要注意冷却后左右制动器）。
燃油经济性
在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力称为燃油经济性。
我国和欧洲燃油经济性评价指标都是一定运行工况下百公里燃油消耗量。单位L/100公里。
美国是一定运行工况下一定燃油行驶里程数。单位mile/USgal。
混合百公里燃油消耗量
90公里每小时和120公里每小时等速行驶的百公里燃油消耗量和ECE规定的循环工况下百
公里燃油消耗量各取三分之一相加得混合百公里燃油消耗量作为评价指标。
有关燃油消耗量的结论：
排量大的车，油耗高；
自重大的车，油耗高；
城市油耗高于公路油耗；
自动挡汽车的油耗高于手动挡汽车的油耗。
等速S行程燃油消耗量：
ettaa3.6
102PbssQQtQuug
等速百公里燃油消耗量：
加速时发动机需提供的功率为：
tumuAuCGfuPdd
36007614036001a3aDa
Te
制动效能主要指标：制动距离、制动减速度、制动时间。
制动过程四个阶段：驾驶员见到信号做出反应的时间、制动器起作用、持续制动、放松制动。
制动距离影响因素有三个:制动器起作用时间、制动时的车速、最大制动减速度。
最大制动减速度主要与路面附着系数有关。
制动效能的恒定性（抗热衰退性能）
制动器温度升高后，制动器产生的摩擦力矩会有显著下降，这种现象叫制动器的热衰退。
抗热衰退性能主要与摩擦副材料和制动器结构有关。
摩擦副材料
制动盘和制动鼓用铸铁。摩擦片用半金属材料或无石棉。
制动器结构有盘式和鼓式。
盘式制动器制动效能的恒定性好，水衰退性能好。散热性好。
前盘后鼓。
制动时汽车的方向稳定性
主要包括：制动跑偏、后轴侧滑、失去转向能力。
制动跑偏的主要原因有两个：
1、制动时前、后车轮尤其是转向轮的左右制动器制动力不相等。
2、悬架导向杆系和转向系拉杆在运动学上的不协调。
制动时会出现三种情况：
1、前轮包斯托话，后轮不抱死
2、后轮包斯托话，前轮不抱死
3、前后轮都抱死。
后轴侧滑是由于制动时后轮抱死导致的一种不稳定工况。
前轮抱死虽是一种稳定工况，但是会失去转向能力。
