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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ηTPin —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第一节汽车的动力性指标从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定:1)汽车的最高车速uamax2)汽车加速时间t3)汽车能爬上的最大坡度imax最高车速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。
要进一步说明的是：imax代表了汽车的极限爬坡能力，它应比实际行驶中遇到的道路最大坡度超出很多，这是因为应考虑到在实际坡道行驶时，在坡道上停车后顺利起步加速、克服松软坡道路面的大阻力、克服坡道上崎岖不平路面的局部大阻力等要求的缘故。
越野汽车要在坏路或无路条件下行驶，因而爬坡能力是一个很重要的指标，它的最大爬坡度可达60％即31‘左右。
应指出，上述三方面指标均应在无风或微风条件下测定。
有时也以汽车在一定坡道上必须达到的车速来表明汽车的爬坡能力。
第二节汽车的驱动力与行驶阻力确定汽车的动力性，就是确定汽车沿行驶方向的运动状况。
为此，需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力，即驱动力与行驶阻力。
根据这些力的平衡关系建立汽车行驶方程式，就可以估算汽车的最高车速、加速度和最大爬坡度。
汽车的行驶方程式为Ft=ΣF式中，Ft为驱动力；ΣF为行驶阻力之和。
驱动力是由发动机的转矩经传动系传至驱动轮上得到的。
行驶阻力有滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡度阻力。
现在分别研究驱动力和这些行驶阻力，并最后把Ft=ΣF 这一行驶方程式加以具体化，以便研究汽车的动力性。
一、汽车的驱动力汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。
此时作用于驱动轮上的转矩rt产生一对地面的圆周力Fo，地面对驱动轮的反作用力Ft(方向与F。
相反)即是驱动汽车的外力(图1—2)()，此外力称为汽车的驱动力。
其数值为Ft=Tt/r式中，rl为作田于驱动轮上的转矩；r为车轮半径。
作用于驱动轮上的转矩TL是由发动机产生的转矩经传动系传至车轮上的。
若令Ttq表示发动机转矩，ig表示变速器的传动比，i0表示主减速器的传动比，VT表示传动系的机械效率，则有Tt=Ttqigi0ηt对于装有分动器、轮边减速器、液力传动等装置的汽车，上式应计人相应的传动比和机械效率。
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。
汽车的动力性
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
按照对汽车动力性的基本定义，如何评价汽车的动力性？从哪几方面评价会比较全面？不同车型对动力性的要求是否相同？
对最高车速的总结
发动机排量越大，汽车最高车速越高；
配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高；
发动机排量相同的前提下，车身越小，最高车速越高；
配备的发动机排量普遍较大，但与配备相同发动机排量的轿车相比，最高车速要低。
一、驱动力Ft
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。
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。
1.发动机的转速特性
发动机的转速特性，即Pe、Ttq、b=f（n）关系曲线
带上全部附件设备时的发动机特性曲线，称为使用外特性曲线。
一般，使用外特性与外特性相比：
汽油机的最大功率约小15%；
货车柴油机的最大功率约小5%；
轿车与轻型货车柴油机的最大功率约小10%。
3.车轮半径
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。
二、汽车的行驶阻力
滚动阻力Ff 空气阻力Fw
坡度阻力Fi 加速阻力Fj
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。
临界车速（最高车速）
当汽车车速超过临界车速时，轮胎会出现驻波现象，其周缘呈明显的波浪状，且轮胎温度快速增加。
后果是大量发热导致轮胎破损或爆胎。
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。
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。
胎压高轮胎变形小迟滞损失少小
胎压低滑移小小
转向时候离心力---前、后轮产生侧偏力
---侧偏力沿行驶方向产生分力---滚动阻力增加
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的分力称为空气阻力。
（1）压力阻力（占91％）
作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。
2）干扰阻力
车身表面的凸起物引起的阻力。
3）内循环阻力
满足冷却、通风等需要，使空气流经车体内部时构成的阻力。
4）诱导阻力
空气升力在水平方向的投影。
由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大于车顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，这就是空气升力。
打开天窗换气时，天窗上方的压力低于车内的压力。
（2）摩擦阻力（9％）
由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。
减小空气阻力的措施;
发动机盖应向前下倾面与面交接处的棱角应为圆柱状。
风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。
尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。
在保险杠下面，应安装合适的扰流板。
车轮盖应与轮胎相平
整个车身应向前倾1°～2°。
水平投影应为腰鼓形。
后端稍稍收缩，前端呈半圆形。
最好采用舱背式或直背式应安装后扰流板若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。
后面应采用鸭尾式结构。
所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑的盖板盖住底部。
仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。
对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更大？为什么？
由于尾翼的影响、发动机和制动器通风冷却的需要，超级跑车的空气阻力系数一般会大于普通轿车。
3.坡度阻力Fi
汽车重力沿坡道的分力。
4.加速阻力
汽车加速行驶时，克服其质量加速运动时的惯性力。
第四节
汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
地面对轮胎切向反作用力的极限值（最大值）即为附着力。
附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动轮的附着力。
附着率越小或路面附着系数越大，附着条件越容易满足。
三、作用在驱动轮上的地面切向反作用力
切向反作用力最大值出现在汽车加速爬坡的工况，以下将在此工况下进行分析。
四、附着率
汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。
汽车行驶过程中，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。
发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值是后备功率。
后备功率用于加速和爬坡。
活塞式蒸汽机除在很低转速外，具有近似等功率的特性。
活塞式内燃机的后备功率较小，如果不匹配变速器，所能产生的驱动力也很小。
当变速器的挡数无限增多，即采用无级变速器，且无级变速器的机械效率等于分级式变速器时，活塞式内燃机就可能总在最大功率下工作，即具有与等功率发动机汽车同样的动力性。
涡轮输出转矩TT与泵轮输入转矩TP之比即为变矩比。
涡轮转速与泵轮转速之比为变矩器速比
输出功率与输入功率之比为变矩器效率
1.非透过性的变矩器
在任何速比下，泵轮转矩系数λP维持不变的液力变矩器称为非透过性的变矩器。
只要节气门不变，发动机的转速（也是泵轮的转速）始终保持不变。
2.透过性液力变矩器
泵轮转矩系数λP随速比的变化而变化的液力变矩器，称为透过性的变矩器。
转矩系数随速比而变化，发动机的转速（也是泵轮的转速）也随之变化，此时即便节气门不变，发动机的工作转速和转矩也会发生变化。
四、变矩器的输出特性
节气门全开时，液力变矩器的输出转矩TT与输出转速的关系曲线。
