汽车驱动力行驶阻力平衡图

第2讲 2学时教学目的及要求：掌握汽车的驱动力－行驶阻力平衡图的绘制，汽车加速度曲线的绘制，汽车的加速度倒数曲线的绘制，汽车的加速时间曲线的绘制，汽车爬坡度曲线的绘制，汽车动力特性图的绘制。

主要内容：§1-3汽车驱动力-行驶阻力平衡图与动力特性图§1-4汽车行驶的附着条件与汽车的附着率教学重点：驱动力－行驶阻力平衡图及利用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的动力性，汽车的动力因数，动力特性图及利用动力特性图分析汽车的动力性 教学难点：动力特性图及利用动力特性图分析汽车的动力性教学过程:§1—3 汽车行驶的驱动与附着条件一、汽车行驶的驱动与附着条件：1、驱动条件—首先得有劲δm du dt = F t – (F f + F W + F i ) ≥ 0F t ≥F f +F W +F i2、附着条件—有劲还得使得上用F φ表示轮胎切向反力的极限，在硬路面上它与驱动轮所受的法向反力成正比：（φ为附着系数）（1）驱动轮的附着力：前轮驱动汽车： F φ1 = F Z1φ后轮驱动汽车： F φ2 = F Z2φ全轮驱动汽车： F φ1 = F Z1φ F φ2 = F Z2φ（2）汽车的附着力：前轮驱动汽车： F φ = F Z1φ后轮驱动汽车： F φ = F Z2φ全轮驱动汽车： F φ = F Z φ = F Z1φ+F Z1φ对前驱动轮 F x1 ≤ F Z1φ前驱动轮的附着率： C φ1 = F X1F Z1则要求 C φ1 ≤φ对后驱动轮Fx2 ≤ FZ2φ后驱动轮的附着率： Cφ2 =F X2 F Z2则要求Cφ2 ≤φ∴F t≤F Z2（f+φ）∵f<<φ∴F t≤F Z2φ一般形式F t ≤F Zφφ3、驱动与附着条件：F f+F W+F i≤F t≤F Zφφ二、汽车的附着力：Fφ1、汽车附着力——在车轮与路面没有相对滑动的情况下，路面对车轮提供的切向反力的极限值。

'画驱动力-行驶阻力平衡图，计算最高车速Picture1.Cls'自定义坐标系xleft = -15: yup = 18000: xright = 140: ylow = -4000Picture1.Scale (xleft, yup)-(xright, ylow)'画坐标线Picture1.Line (0, 0)-(xright - 10, 0)Picture1.Line (0, 0)-(0, yup - 2000)'坐标点值For k = 0 To yup - 1600 Step 2000Picture1.Line (0, k)-(2, k)Picture1.CurrentX = -16: Picture1.CurrentY = kPicture1.Print kNext kPicture1.CurrentX = -15: Picture1.CurrentY = yup - 1000Picture1.Print "Ft,Fz(N)"For h = 0 To xright - 12 Step 10Picture1.Line (h, 0)-(h, 400)If h <> 0 ThenPicture1.CurrentX = h - 5: Picture1.CurrentY = -500Picture1.Print hEnd IfNext hPicture1.CurrentX = 110: Picture1.CurrentY = -1500Picture1.Print "ua(km/h)"Picture1.CurrentX = 25: Picture1.CurrentY = -2000Picture1.Print "驱动力-行驶阻力平衡图"'画驱动力曲线du = 0.1 '速度增加的步长For i = 1 To 5 ‘选择第2台变速器具有5个挡位的！！！U0 = 0.377 * r * Nmin / ig(i) / I0UT = 0.377 * r * Nmax / ig(i) / I0'del = 1 + (Iw1 + Iw2 + Iff * ig(i) ^ 2 * i0 ^ 2 * et) / (ma * r ^ 2)For u = U0 To UT Step dun = ig(i) * I0 * u / 0.377 / rFt = Ttq(n) * ig(i) * I0 * Et / rIf u = U0 Then Picture1.PSet (u, Ft), vbBlue Else Picture1.Line -(u, Ft), vbBlue Next uNext i'画阻力曲线For u = 0 To 120 Step duFf = Ma * g * fFw = CD * A * u ^ 2 / 21.15fz = Ff + FwIf u = 0 Then Picture1.PSet (u, fz) Else Picture1.Line -(u, fz), vbRed Next u'求最高车速U0 = 0.377 * r * Nmin / ig(ds) / I0UT = 0.377 * r * Nmax / ig(ds) / I0For u = U0 To UT Step 0.001n = ig(ds) * I0 * u / 0.377 / rFt = Ttq(n) * ig(ds) * I0 * Et / rFf = Ma * g * fFw = CD * A * u ^ 2 / 21.15fz = Ff + FwIf Ft <= fz Then uMax = u: GoTo 50:If u >= UT Then uMax = u: GoTo 50:Next u50:Picture1.CurrentX = xright - 120: Picture1.CurrentY = yup - 2000Picture1.Print "最高车速umax="; CInt(uMax * 100) / 100; "km/h"。

第一章 汽车动力性第三节 汽车动力性分析一、驱动力—行驶阻力平衡图、动力特性图和功率平衡图作用于驱动轮上的驱动力t F 为s t g 0t dT i i F r h =（1-14）式中：s T —使用状态的发动机转矩；t h —传动系机械效率，见表1-6；0,g i i —变速器和主减速器的速比；d r—车轮滚动半径。

汽车速度与发动机转速及传动系参数的关系式为a r g 023.60.37760nrnv r i i p =ﾻ，km/h（1-15）式中：a v —汽车速度，km/h ；r r —车轮滚动半径，m ；n —发动机转速，r/min 。

车轮滚动半径＝滚动圆周长/2p 。

对子午线轮胎可取r r ＝0.97×自由半径，对斜交轮胎取r r ＝0.95×自由半径。

车轮滚动半径是指车轮承受铅垂载荷和转矩时的半径，在硬路面上近似与单纯承受铅垂载荷的静力半径相等，其经验计算式为()[]λ-+=12/0254.0d b d r ，m （1-16）式中：d r —车轮滚动半径，m ；d —轮辋直径，m ；b —轮胎宽度，m ；λ—轮胎径向变形系数，额定胎荷时可取为0.1~0.16。

由发动机使用外特性曲线，按不同挡位，可绘制各挡的驱动力—车速曲线图，如图1-47所示。

同时在图上还画出了常见行驶阻力曲线f w F F +，这样就构成了驱动力—行驶阻力平衡图。

图1-47 驱动力－行驶阻力平衡图图1-48 动力特性图在阻力曲线与驱动力曲线的交点即有t f w F F F =+，车辆可在该车速下匀速行驶。

动力特性图是指动力因数—车速关系曲线（图1-48）。

动力因数定义为t w F F D G-= （1-17）利用动力特性图可以比较不同车重和空气阻力的车辆的动力性能。

驱动轮发出的驱动功率：t t sP P h =式中：P s —发动机使用状态下的功率。

图1-49 功率平衡图由于不同挡位对应的车速范围不同，各挡的车轮驱动功率与车速的关系曲线亦不同（图1-49所示）。