第二章汽车行驶理论

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。

4学时教学内容：第一节概述第二节汽车的驱动力及行驶阻力第三节汽车的动力特性及加、减速行程第四节汽车的行驶稳定性第五节汽车的制动性第六节汽车的燃油经济性授课目的：1．了解汽车行驶对道路的基本要求；2．了解汽车的牵引力及行驶阻力；3．掌握汽车的动力特性及动力性能4．了解汽车的燃油经济性5．掌握汽车的行驶稳定性及汽车的制动性；重点：1．汽车的牵引力及行驶阻力；2．汽车的动力特性及动力性能3．汽车的行驶稳定性；4．汽车的制动性。

难点：1．汽车的动力特性及动力性能；2．汽车的加减速行程3．汽车的行驶稳定性参考文献：1．《公路勘测设计》何景华主编2．《汽车应用工程》3．《汽车理论》1．学习目的：道路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的。

汽车运动基本规律及对公路的要求，指导公路设计；保证公路的使用品质、服务等级。

汽车行驶理论是公路线形设计的理论基础。

2．研究内容：研究汽车的驱动力和行驶阻力；分析汽车运动的基本规律；研究汽车主要动力性能分析影响汽车主要使用性能的因素。

3．汽车行驶对道路的基本要求：汽车行驶总的要求是安全、迅速、经济与舒适，它是通过人、车、路和环境等方面来保证的。

因此，在道路线形设计时，需要研究汽车在道路上的行驶特性及其道路设计的具体要求，这是道路线形设计的理论基础。

安全：保证汽车的行驶稳定性，避免发生翻车、倒溜、侧滑等；迅速：行驶速度——平均技术速度。

评价汽车运输工作效率的指标有：汽车运输生产率——周转率运输成本——油料及轮胎消耗，保养周期经济：运输成本：低运输生产率：高舒适：视觉上：线形美观，赏心悦目，自然环境与景观设计生理上：平稳、不颠簸，离心力下心理上：轻松，有安全感，心情愉快。

第1节概述一、汽车行驶性能的主要内容1. 动力性能——汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向力决定、所能达到的平均行驶速度，即指决定汽车加速、爬坡和获得最大速度的性能。

线形设计:最大纵坡，坡长限制，长陡坡上陡坡与缓坡的组合。

第二章2.1、“车开得慢，油门踩得小，就—定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”，这两种说法对不对？ 答：均不正确。

①由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。

此时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。

②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。

，2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。

提示：①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了内燃机的功率，大地改善了汽车动力性。

②同时，发动机的负荷率高，用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多，提高了燃油经济性。

2.3、用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线， 确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。

答：无级变速器传动比I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系：aa u nA u ==0i nr 0.377i'（式中A 为对某汽车而言的常数377.0A i r=）当汽车一速度'u a 在一定道路沙锅行驶时，根据应该提供的功率：TwP P ηφ+='P e由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为e n'。

将'u a ，e n'代入上式，即得无级变速器应有的传动比i ’。

带同一φ植的道路上，不同车速时无级变速器的调节特性。

2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性? 提示： ①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。

为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。

②汽车外形与轮胎降低D C 值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。

2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明。

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）F t =F f +F w +F i +F jF t :驱动力；ri i T t T 0g tq F η⋅⋅⋅=F f :滚动阻力； αcos fG F f ⋅= F w :空气阻力；15.212aD u A C F w ⋅⋅=F i :坡度阻力 ；F i =G ·sin α F j :加速阻力dtdu mδ=j F （2）3.利用汽车驱动力----行驶阻力平衡图评价汽车的动力性。

dt du m G u A C f G r i i T δααη++⋅⋅+⋅=⋅⋅⋅sin 15.21cos 2aD T 0g tq (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。