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1.什么是汽车的动力性：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。
评价指标：最高车速、加速能力、上坡能力。
2.驱动力的计算公式：F t=T tq i g i0εT/r，T tq (N·m)3.汽车行驶速度计算公式：u a=0.377 r*n/i g i0 n(r/min) ,u a (km/h)4.行驶阻力的4个组成部分：滚动阻力F f、空气阻力F w、坡道阻力F i、加速阻力F j5.影响滚阻系数的因素：1行驶车速大于100km/h时，滚阻系数随车速↑而↑。
2子午线轮胎在各种车速下都有较低的滚阻系数。
3轮胎气压↑，滚阻系数↓。
6.空气阻力的分类：压力阻力、摩擦阻力。
压力阻力又分为形状阻力、干扰阻力、内部阻力、诱导阻力。
7.C D值较小的车身具有的特点：○1汽车头部前段应尽量低矮○2车身各部件交接处过度应圆滑。
○3整个车身应前倾1~2°○4轿车的纵向最大的横截面不宜过分前移○5汽车底部最好采用平滑整体的底板○6对于厢式车身结构的客车，应具有圆滑的拐角○7为了减少汽车发动机冷却和车身内部通风所引起的空气阻力，应将空气散热器及通风系统的进气孔布置在汽车前脸和前风窗下部正压力较大的部位。
8.汽车行驶方程式：T tq i g i0εT/r=G f cosα+C D Au a2 /21.15+ Gsinα+δmd u/d t9.汽车行驶的驱动-附着条件：F f+F w+F i≤F t ≤F Zφφ10.附着利用率：汽车的附着力占四轮驱动汽车附着力的百分比。
11.附着利用率：前轮驱动汽车＜后轮驱动汽车＜四轮驱动汽车。
12.影响附着系数的因素：○1路面越坚硬、微观粗糙，附着系数越高。
松软土壤路面附着系数较小。
潮湿、泥泞土路附着系数有明显的下降。
○2轮胎花纹可提高轮胎的附着系数。
○3子午线轮胎附着系数比一般轮胎高。
○4车速↑附着系数↓。
13.利用驱动力-行驶阻力平衡图确定最高车速：图上F t4 曲线与F t+F w曲线相交点所对应的车速便是汽车的最高车速。
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。
1.2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，就可以估算汽车的各项动力性能指标。
汽车的行驶方程式为 =t F ∑F 式中 ——汽车驱动力； t F ∑F ——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∑=t F F 这一行驶方程式加以具体化，以便研究汽车的动力性。
1.2.1 汽车的驱动力 在汽车行驶中，发动机发出的有效转矩，经变速器、传动轴、主减速器等后，由半轴传给驱动车轮。
如果变速器传动比为、主减速比为、传动系的机械效率为tq T g i 0i T η，则传到驱动轮上的转矩，即驱动力矩为 tT T g tq t i i T T η0= 如图1-1所示，此时作用于驱动轮上的转矩，产生对地面的圆周力，则地面对驱动轮的反作用力，即为汽车驱动力。
如果驱动车轮的滚动半径为t T 0F t F r ，就有r T F t t /=，因而，汽车驱动力为r F T g tq t i i T η0= (1-1)下面将对式(1-1)中发动机转矩T 、传动系机械效率tq T η及车轮半径r 等作进一步讨论，并作出汽车的驱动力图。
1.2.1.1 发动机的外特性 发动机的功率、转矩及燃油消耗率与发动机曲轴转速的变化关系，即为发动机的速度特性。
当发动机节气门全开（或高压油泵处于最大供油量位置），此特性称为发动机的外特性，对应的关系曲线称为外特性曲线；如果节气门部分开启，则称为发动机部分负荷特性曲线。
图1-2为某发动机的外特性曲线。
为发动机最低稳定工作转速，随着发动机转速的增加，发动机发出的功率和转矩都在增加，最大转矩时的发动机转速为，再增大发动机转速时， 有所下降，但功率继续增加，一直达到最大功率，此时发动机转速为；继续提高发动机转速，其功率反而下降。
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。
汽车理论第一章汽车的动力性汽车的动力性是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。
1.1 汽车的动力性指标汽车动力性主要由汽车的最高车速、加速时间和最大的爬坡度三个指标来评定。
一．最高车速汽车的最高车速是指汽车在无风的条件下，在水平、良好的路面（混凝土或沥青）上所能达到的最高行驶速度。
以符号uamax表示，单位为km/h。
二．汽车的加速时间汽车的加速时间t反映汽车的加速能力。
常用汽车原地起步加速时间与超车加速时间来表明。
原地起步加速时间：在无风的条件下，由停车状态起步后以最大加速强度连续换到最高档后，到某一预定的距离或车速所需的时间。
预定距离常用400m 或1000m，预定车速常用100km/h或80km/h。
超车加速时间：在无风的条件下，用最高档或次高档，由一预定车速全力加速到某一高速所需的时间。
没有一致的规定，多用由30km/h或40km/h加速到某一高速。
三．最大爬坡度汽车的最大爬坡度imax反映汽车的爬坡能力。
是指汽车在满载（或某一载质量）无风的条件下，在良好的路面上以最低前进档所能爬的最大坡度。
一般越野车imax可达60%即31°左右。
一些国家还规定汽车在常遇的坡道上能以一定的速度行驶来表明汽车的爬坡能力。
如要求单车在3%的坡度上能以60km/h的车速行驶。
汽车的驱动力与行驶阻力确定汽车的动力性，首先要分析沿行驶方向作用于汽车的各种外力，即驱动力与行驶阻力。
根据这些力的关系，建立汽车行使方程式，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:汽车的驱动力如图1－2。
作用在驱动轮上的转矩Tt，对地面作用一圆周力F0，此时地面对驱动轮的反作用力Ft，即是驱动汽车行驶的外力，定义为汽车的驱动力。
Ft = Tt / r驱动力公式若以Ttq表示发动机的输出扭矩，ig表示变速器的传动比，i0表示主减速器的传动比，ηT表示传动系的机械效率，则作用在驱动轮上的转矩Tt为Tt＝Ttqigi0ηT （Nm）Ft＝Ttqigi0ηT /r （N）由上式可知，汽车的驱动力Ft与发动机转矩、传动系机械效率和传动比及车轮半径有关。
'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）。
