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汽车理论第一章汽车的动力性.ppt

汽车理论第一章汽车的动力性.ppt
F Ff Fw Fi Fj
Ff 滾動阻力 Fw 空氣阻力 Fi 坡度阻力 Fj 加速阻力
（一）滚动阻力 由轮胎的迟滞变形和路面变形引起。 迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力偶。
由平衡条件得 Fx1r Tf
故
Fx1
Tf r
Fz
a r
令 f a ，且考虑到
r
FZ 与 W 的 大 小 相 等 ， 常 将Fx1写作
a)
b)
2）车尾越细长，空阻越小，当然要与车头的形状配 合好。但车尾过长，车内空间利用差。
曾设想过两种缩短车尾的方法：做成拟流线体（图a） 和在适当长处将流线体截断（图b）。结果表明：后者有 较低的空气阻力系数。
从降低CD的角度出发，轿车总的发展趋势是流线型， 实现的细节可见教材。
车身尺寸与风阻
除车身形状外，人们发现汽车基本设计尺寸与空气 阻力之间存在着一定的关系。当然，轿车的基本尺寸是 考虑人体尺寸模型及功能两方面因素而定的，不可能按 风阻－汽车尺寸来确定。但了解两者的关系可以使设计 者适当兼顾到这两方面的要求。
空气阻力的测量——风洞试验
S
rr 2 nw
对汽车作动力学分析时，应该用静力半径rs ；而作 运动学分析时，应该用滚动半径rr 。但一般情况下不计 它们之间的差别，统称车轮半径，即
rs rr r
（四）汽车的驱动力图
发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系 曲线Ft－ua称为汽车的驱动力图。发动机转速与来自车行驶速度之间的关系为ua
2 rn
igi0
60 1000
0.377
rn igi0
Ft
Te
n i0igt
r
n, i0 , ig
驱动力图中的驱动力是根据发动机外特性求得的， 它是使用各挡位时在一定车速下的汽车能发出的驱动力 的极值。实际行驶中，发动机常在节气门部分开启的情 况下工作，相应的驱动力要比它小些。

汽车理论课件：汽车动力性 -

汽车理论课件：汽车动力性 -

F z1
mg
b L
h g
L
mg
s in G
m
du dt
F w
（1-3）
F z2
mg
a L
h g
L
mg
s in G
m
du dt
F w
（1-4）
2021-11-4
汽車理論 第 * 頁
2. 汽車的附著力
➢ 當汽車利用其極限附著力以通過大坡度和以高加速度行駛時，動載荷的絕對值 也達到最大值。此時，汽車附著力與各行駛阻力之間的關係為：
發動機最大功率所 對應的轉矩為
T
9549
P emax
P
n
p
2021-11-4
汽車理論 第 * 頁
1.2.1 汽車驅動力
2、傳動系總傳動比：與動力傳動路線（汽車動力傳動系佈置 形式）有關。 汽車傳動系常見佈置形式：4×2後驅（如圖8所示）、4×2前 驅（如圖9所示）和4×4全驅（如圖10所示）。
2021-11-4
➢ 1．汽車行駛的驅動—附著條件
F FF F F
f
i
w
t
必要與充分條件
第一個條件（汽車行駛的驅動條件）：驅動力必須大於滾動阻力、坡度阻 力和空氣阻力之和，即：
F F F F
t
f
i
w
必要條件
第二個條件（附著條件）：汽車驅動力不能大於附著力，否則驅動輪將發 生滑轉，不能正常行駛，即
F t
F
F z
充分條件
僅與行駛速度有關，還與汽車迎風面積、空氣阻力係數有關，其運算式為：
F
C D
Au2
w 21.15
測試方法：進行風洞試驗。

汽车理论

汽车理论
式中，k称为侧偏刚度（N/rad）。为曲线在=0处 的斜率。按轮胎坐标系，侧偏力和侧偏角总是反 号，故侧偏刚度总是负值。
三、轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影响
1、轮胎垂直载荷对侧偏特性的影响
垂直载荷增大，k增大。但垂直载荷太大k反而减小 。
三、轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影响
2、轮胎形式和结构参数对侧偏特性的影响
汽车作稳态行驶时，悬挂质量ms的 离心力为
式中，ay是侧向加速度(g) ，Gs是悬挂 重量(N)。 从图中看到，Fsy引起的侧倾力矩为
式中，h是悬挂质心到侧倾轴的距离。
第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系 侧倾后悬挂质量重力引起的侧倾力矩
从图中有
式中，e是侧倾后悬挂质心偏移距离。
第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系 独立悬架非悬挂质量离心力引起的侧倾力矩
第一节 概述
二、车辆坐标系
第二节 轮胎的侧偏特性 轮胎坐标系
二、轮胎的侧偏现象
▪ 1、侧偏力 地面对轮胎作用的侧向反 力称为侧偏力。侧偏力因 转向、路面倾斜、风力等 引起。转向引起的侧偏力 总是指向汽车转弯的内侧 。
第二节 轮胎的侧偏特性 3、轮胎的侧偏特性
在侧偏角<5时，侧偏力和侧偏角成线性关系 。这时，
第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应
3、汽车中性转向
K=0时 ，5-11)式变为：
即转向半径
，因此，汽车K=0时只要前轮转角不变
，不同速度下对应的转向半径就不变，它总是等于汽车在极
低速行驶时（无侧偏角）的转向半径。因此K=0时汽车稳态
响应为中性转向。
第三节 线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应
荷变化量增大，从而增加汽车不足转向。
第四节 汽车操纵稳定性和悬架的关系

汽车理论课件-汽车理论第五版

汽车理论课件-汽车理论第五版

帕杰罗速跑(3.0L) 175km/h
思 汽车的最高车速这么 考 高，在高速公路上可
以得到充分发挥吗？
中国高速公路允许的最高车速 120km/h
德国高速公路不限速
第一节 汽车的动力性指标
思 通过以上数据的对比分析，能得到一些什么结论？ 考
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； SUV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。
第一节 汽车的动力性指标
本节内容结束
下一节
第一章 汽车动力性
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
本节重点计算并分析汽车行驶过程中的 驱动力和行驶阻力。
返回目录
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
一、驱动力Ft
ua
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
Tt，驱动轮在Tt的作用
奥迪A6L 2.8
235km/h
宝马530i
250km/h
奔驰E 280
250km/h
高级轿车
红旗CA7460
185km/h
奔驰S600(5.8L)
250km/h
宝马760
250km/h
宾利雅致(6.8L )
270km/h
迈巴赫(5.5L )
250km/h
劳斯莱斯幻影(6.7L ) 240km/h
第一节 汽车的动力性指标
ηT高
齿轮对数
齿轮对数少
损失小 ηT高
直接挡ηT最高
PT
润滑油品质
液力损失
温度 油面高度 转速

汽车理论课件-汽理34

汽车理论课件-汽理34

最小传动比0.81i0
最低n/ua对应车速-转速关系图中最高档水平线的右极限位臵。
第三节 最大传动比的选择
最大传动比（最低档）选择要考虑最大爬坡度 、附着率和 最低稳定车速三个问题。
考虑最大爬坡度
汽车爬坡时忽略空气阻力和加速阻力，最大驱动力为：
Ft max F f Fi max
Ttg max i g 1 i 0 T r Gf cos max G sin max
I0对驾驶性能的影响
选择最小传动比还要考虑驾驶性能。最小传动比过小，发动 机在低转速下重负荷工作，加速性不好，噪声和振动大，易积
碳。最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪声大。
I0对n/ua的影响
因ua增大汽车阻力功率增大，发动机发出的功率也应增大。
根据外特性曲线，此时必须转速增大。因此n不能太低，n/ua必
驾驶中档位的使用及相关问题
这是学习第3章前的预备知识。只有了解了档位在驾驶
中的使用，才能正确地进行传动系传动比的参数设计。
一、 传动比与车速和发动机转速的关系
n
i g i0 0.377r
ua ( r / min)
(p7 )
nminr nmaxr 0.377 ua 0.377 ( km / h) ig i0 ig i0
1. 货车的比功率
上式第一项用于克服滚阻功率，第二项用于克服空阻功率。 各货车阻力系数、CD、机械效率大致相同，最高车速也相差不 多。但总质量差别很大。这样各货车比功率的第一项大致相同， 第二项的不同主要由质量决定，质量逐渐增大时迎风面积A增 加有限，故质量增大时所要求的比功率逐渐减小。
1. 货车的比功率
A750F
五档自动变速 3.520 2.042 1.400 1.000 0.716 3.224

汽车理论第6版清华大学余志生主编课件章节6.6

汽车理论第6版清华大学余志生主编课件章节6.6
人应该由两个质量构 成，人—椅系统最好用三 自由度或两自由度表示。
本书将人体视为单质量 系统考虑，故简化为单自由 度系统。
返回目录
第六节 “人体—座椅”系统的振动
一、“人体—座椅”系统的传递特性
p q

p z2
z q

p z2
z2 q
p q

p z2
z2 q
p / z2 是“人体—座椅”单质量
系统的幅频特性，与车身单质量系统 的幅频特性相同。
1
p/z2


1 1 λs2
2 ζ s λs 2 2 2 ζ s λs
2

2
s / s
s
Ks ms
s Cs / 2 Ksms
第六节 “人体—座椅”系统的振动
思考：当考虑了 座椅以后，传递 给人体的振动加 速度发生了哪些 变化？
第六节 “人体—座椅”系统的振动
二、“人体—座椅”系统的参数选择
人体垂直方向最敏感的频率范围是4～12Hz
座椅的减振频率是 f 2 fs
f 4Hz
fs 4Hz / 2 3Hz
“人体—座椅”系统的固有频率不能取得太小，否
则与车身部分固有频率 f0 重合，传至人体的振动加速 度会出现峰值，这对平顺性不利。
希望“人体—座椅”系统的阻尼比达到0.2以上。
第六节 “人体—座椅”系统的振动 本节内容结束 下一节
汽车理论
Automobile Theory
主讲人：尹宗军
Email:zjyin2@ifl源自School of Mechanical Engineering Anhui Institute of Information Technology

汽车理论课件 第六章 汽车的操纵稳定性

汽车理论课件 第六章 汽车的操纵稳定性

• 操纵性是指汽车能够确切地响应
驾驶员指令的能力。
• 稳定性是指汽车抵抗改变其行驶方向
的各种外界干扰（路面扰动或风扰 动），并保持稳定行驶而不失去控制， 甚至翻车或侧滑的能力。
一 汽车坐标系
• 汽车坐标系及其描述
r横摆角速度( yaw) w垂直速度
p侧倾角速度(roll ) q俯仰角速度( pitch)
汽车理论
Automobile Theory
XXXX大学车辆与动力学院
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
本节课内容提要
本课程的结构、地位和要求； 汽车动力性等六大性能概念；
汽车理论学科发展情况。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
第二节 汽车转向运动学和动力学
一、无侧偏时的转向运动
cot1
co t 2
OG L
OD L
d L
1 2
2
R0
L
tan
R0
L
二、有侧偏时的转向运动
tan(
1)
AD OD
tan 2
BD OD
R
L
2 1
L R
1
2
三、转向时的受力分析
FY1
mu2 R
b L
cos
1
mu2 R
b L
FY 2
基本要求
• 纪律要求： • 作业：
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering

汽车理论最新版课件7.6-7.7

汽车理论最新版课件7.6-7.7

T
2π 3
ro3 ri3
由
j ro ri
360
可将 M 与θ的关系转 换为τ与 j 的关系。
17
第七节 汽车的通过性试验
由Coulomb定律，最大切应力随法向应力而变化
max c p tan
式中，c为土壤内聚力，又称为土壤的内粘聚指数；为土
壤的内摩擦角。
➢由于剪切环侧面存在剪切作用，上式求得的内聚力及
0.5D
D
hw D
1
1 2
1
1
1
a
a/ L / LD
/
2L
2
1
2

➢式中，(hw/D)1为前轮单 位车轮直径可克服的台阶高 度，表示前轮越过台阶的能 力。L/D越小及a/L越大， (hw/D)1 就越大，汽车的前轮 越容易越过台阶。
2
第六节 汽车越过台阶、壕沟的能力
fF1 F2 cos F2 sin 0 F1 F2 sin F2 cos G 0
3
第六节 汽车越过台阶、壕沟的能力
当前轮与台阶相碰时，
1
12
a L
D 2L
cos
1 D sin
2L
D
2L
0
➢以 sin 1 2hw / D代入，可以求出 (hw/D)1 。(hw/D)1随L/D的增加而
降低；增加a/L时，可以使4×4汽车前轮越过台阶的能力显著提高，甚至 可使车轮爬上高度大于其半径的台阶。
15
第七节 汽车的通过性试验
➢假定剪切环产生某一角位移时，底面及侧面上的平
均切应力分别为τb、τs ， 则
2π
T Tb Ts 3
ro3 ri3

汽车发动机原理与汽车理论基本课件第六章

汽车发动机原理与汽车理论基本课件第六章
汽车发动机原理与汽车理论基本 课件-第六章
第一节 燃油喷射与雾化
一、喷油系统 1、作用及要求 作用： 定时定量并按一定规律向柴油机各缸供给高压燃油。
要求： 1) 产生足够高的喷油压力； 2) 实现所要求的喷油规律； 3) 对于确定的运转状况，精确控制喷油 量； 4) 避免出现异常喷射现象。
2、喷油系统的工作原理 1. 柱塞式喷油泵供油系统
图６-32 负荷对着火延迟期的影响
三、转速的影响 • 转速提高，压缩终了压力提高；雾化质量提高； 空气涡流增强，利于混合气的形成与燃烧。但转 速不宜过高（充气效率下降，循环供油量增加）， 使热效率下降、排气污染严重。
二、负荷的影响
当负荷增加时，循环供油量增加(空气量基本不变)，过量空气系数α减小，单位容积内混和 气燃烧放出的热量增加，引起缸内温度上升，缩短着火延迟期，使柴油机工作柔和。图６-３２为 负荷对着火延迟期的影响。但是，由于循环供油量加大，以及喷油延续角增加，使总的燃烧过程 加长，并且α减小，不完全燃烧现象也会增加，均引起效率降低。负荷过大，α值太小，因空气不 能满足需要，燃烧恶化，排气冒黑烟，柴油机经济性会进一步下降。
图5-14 温度与压力对着火落后期的影响
速燃期
（二）速燃期 速燃期:从开始着火（即压力偏离压缩线开始急剧上升(B 点)）到出现最高压力(C点). 特点：形成多个火焰中心，持续喷油，即随喷随燃。压力 急剧上升，压力达到最高（有可能达到13MPa以上）。
影响： 压力升高率大，燃烧迅速，柴油机的经济性和动力性会较好； 压力升高率过大，则柴油机工作粗暴，燃烧噪音大；同时运动零件承受较大的冲击负荷，影响其工
（四） 补燃期
从最高温度点起到燃油基本烧完时为止称为补燃 期。
补燃期的终点很难准确地确定，一般当放热量达 到循环总放热量的95％—99％时，可认为补燃期结束。 即整个燃烧过程结束。

汽车理论(第一章)

汽车理论(第一章)

Ft
Ttqig i0T r
u a r r 2nw n 1 1 r 2 3600 ig i0 60 1000 0.377 rn ig i0
第一章
汽车的动力性
第二节
载荷
汽车的驱动力和行驶阻力
迟滞损失
2.2行驶阻力
2.2.1滚动阻力(硬路面)
产生原因
平移惯性力
旋转质 量换算 系数
惯性力偶矩
mr
2 2 g 0 2
T
影响因素：与加速度、变 速器类型、结构尺寸及档位 有关。
参考数据：P16图1-21
第一章
汽车的动力性
第二节
汽车的驱动力和行驶阻力
2.3汽车的行驶方程式
Ft F
Ttqig i0T r
Ft Ff Fw Fi Fj
8000 7000
6000 Ft1 5000 Ft2 Ft3 4000 Ft4 Ft5 3000 Ft6 Ff+Fw 2000
F /N
1000
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310
第二节
汽车的驱动力和行驶阻力
滚动阻力系数
a Fp 物理意义：单位车重之推力； f , 影响因素：路面、轮胎结构,材料,气压,行驶车速； r W
确定方法：试验或经验公式。
常见路面的滚动阻力系数的值
路面类型 良好的沥青或混凝土路面 一般的沥青或混凝土路面 碎石路面 良好的卵石路面 坑洼的卵石路面 压紧土路：干燥的 雨后的 滚动阻力系数 0.010~0.018 0.018~0.020 0.020~0.025 0.025~0.030 0.035~0.050 0.025~0.035 0.050~0.150 路面类型 泥泞土路（雨季或解冻期）

汽车理论英文课件

汽车理论英文课件

an overview of vehicle sensors and their applications, including tire pressure sensors, airbag sensors, and crash sensors
Transmission control
the function and operation of transmission control systems, including automatic transmission, dual clutch transmission, and continuously variable transmission
Engine, transmission, suspension, steering, braking system, cooling system, exhaust system, etc
Classification of Automotive T
Passenger cars
including sedans, SUVs, station wagons, etc
要点二
Importance of vehicle dynamics
Understanding vehicle dynamics is critical in optimizing vehicle performance, safety, and control
要点三
Applications of vehicle dynamics
Valve and valve spring
Introduce the structure, working principle, and function of valve springs.

汽车理论最新版课件2.4-2.6

汽车理论最新版课件2.4-2.6
18
第五节 电动汽车的研究
19
第五节 电动汽车的研究
2.优化ICE曲线控制策略
➢从静态条件下发动机的万有特性出发，将一定发动机转速和 一定负荷下发动机的最低燃油消耗点连成一条线，也就是静态条 件下发动机的最佳工作曲线。
20
第五节 电动汽车的研究
2.优化ICE曲线控制策略
➢发动机在需求功率或转矩高于某个限值时才会工作。 ➢只有在极限情况下，如需求功率超过了蓄电池的最大功率调 节能力时，才会调整发动机的工作点。
➢通过路上滑行试验求得。 ➢滑行时用五轮仪等测速仪器记录滑行过程的 u - t曲线。
Ff
Fw
cm
du dt
Tr r
δc—滑行时汽车的旋转质量换算系数； Tr—滑行时传动系加于驱动轮的摩擦阻力矩与从动轮 摩擦阻力矩之和。
48
第六节 汽车动力性、燃油经济性试验
6.路上燃油经济性试验
试验的基本要求如下
2.转鼓试验台可测量的参数 1）多工况燃油消耗与排放试验。
➢试验前要在道路上通过滑行试验测量 Ff Fw 。
➢将试验结果及汽车质量参数输入转鼓试验台后 可模拟加载。
2）等速百公里油耗试验。 3）加速性能试验。
55
第六节 汽车动力性、燃油经济性试验
➢ Tc 与 Tt 的交点决定了汽车在一定道路阻力系数下的行 驶速度与发动机节气门位置。
➢由 nP f nt 曲线可确定 nP（即n）。
➢由 Qt f (n,) 曲线可确定Qt 。
Qs
Qt ua
100
5
第四节 装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算 本节内容结束 下一节
6
第第二二章章 汽汽车车的的燃燃油油经经济济性性
3.加速时间的测试

汽车理论说课讲课课件

汽车理论说课讲课课件

试验路面 载重 制动初速度 制动时的稳 定性
≥0.7
任何载荷 50km/h 不许偏出 2.5m通道
制动距离或 制动减速度
踏板力
≤50.7m
≤500N
≤50.7m， ≥5.8m/s2
<490N
≤20m ≥5.9m/s2
≤500N
≤65.8m（216ft）
66.7～667N (15～150 lbf)
抗热衰退性
汽车制动性评价指标
• 制动时汽车的方向稳定性
制动时汽车按给定路径行驶的能力
前轮抱
死：失去转 向能力
汽车制动性评价指标
• 制动时汽车的方向稳定性Fra bibliotek后轮抱
死：容易侧
滑甩尾
汽车制动性评价指标
• 制动时汽车的方向稳定性
F1 F2
左右制动力不一致：容易产生制动跑偏
乘用车制动规范对行车制动器制动性的部分要求
课程教学设计
课程总体目标
通过本课程的学习，对汽车性能如何评价及其性能如
何提高有规范性的了解
能将相关理论应用于汽车设计及解释汽车实际应用中
的问题
为今后从事汽车行业工作打下理论知识基础
课程知识目标
能掌握汽车六大重要性能，以及各个性能的评价指标。 能掌握汽车评价性能指标如何确定，以及如何提高汽
• 制动效能
在良好的路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制 动距离或制动的减速度
制动距离、制动减速度
思考 相同的初始速度，如何评价制动效能好坏？
制动距离有时也用在良好路面条件下，汽车以 100km/h 的初速度制动到停车的最短距离来表示。 几种车型100km/h→ 0的制动距离 车型
捷达
别克GL8 桑塔纳2000 帕萨特 奥迪A6 1.8T 宝来1.8T 宝马745i

汽车理论课件-汽车理论第五版

汽车理论课件-汽车理论第五版

第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
4.汽车的驱动力图
依据下面两式
Ft

Ttqigi 0 T
r
以及发动机外特性曲线
ua

0.377 nr ig i 0
做出的Ft - ua关系图，即驱动力图。
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
例：已知奥迪A4轿车发动机的数据（如下表所示），
ig1=2.13，i0=6.333，r=0.317m，ηT=0.90，由
Ft

Ttqigi 0 T
r
和
ua

0.377
nr igi0
可以对应计算出 1 挡的Ft1和ua1。
n/(r·min-1)
nmin
ntq
800 3300
np
5700
·m )
ig1=2.13
Ft1/N
ua1/(km·h-1 )
142 5438 7.1
195 7468 29.2
h
车型
最大爬坡度imax

切诺基
30％
s
i tan h
S
货车满载 imax=30％ 越野车 imax=60％
通用开拓者 长丰猎豹 帕杰罗 陆虎 陆地巡洋舰
50％ 70％ 70％ 100％ 100％
第一节 汽车的动力性指标
美国对轿车的爬坡能力有如下规定： 能以104km/h（65mile/h）通过6％的坡道； 满载时不低于80km/h； 在6％的坡道上，0～96km/h（60mile/h）的 加速时间不应大于20s。
第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率3空气升力16第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率17第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率18第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率194滚动阻力偶矩产生的部分此项较小可以忽略不计f1coscosf2第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率20三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

汽车理论课件 第6章汽车平顺性

汽车理论课件 第6章汽车平顺性
汽车平顺性可由图1所示的汽车振动系统的框图来说明， 研究目的就是控制振动的传递，使乘坐者不舒适的感觉 控制在可接受的范围内。
2021/4/17
图1 汽车振动系统框图
汽车理论 第 3 页
（威海） 汽车工程学院
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING
客观评价方法：吸收功率法、总体乘坐值法（BS6841-1987）、 VDI2057-2002和ISO2631-1997。
2021/4/17
汽车理论 第 4 页
（威海） 汽车工程学院
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING
2021/4/17
汽车理论 第 8 页
（威海） 汽车工程学院
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING
规格严格 功夫到家
（1）单轴向加权加速度均方根值
➢ 由等带宽频率分析得到的加速度自功率谱密度函数计算单轴
向加权加速度均方根值，需要先计算1/3倍频带加速度均方
应作为评价指标，其值为：
zm a x
1 n
n
zmax j
j 1
2021/4/17
汽车理论 第 5 页
（威海） 汽车工程学院
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING
规格严格 功夫到家
1.脉冲输入行驶评价方法
➢ 测量位置：驾驶人座椅座垫上方，驾驶人座椅靠背，驾驶人 座椅底部地板；与驾驶人同侧最后排座椅座垫上方，与驾驶 人同侧最后排座椅靠背，与驾驶人同侧最后排座椅底部地板 ；车厢地板中心等。
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学习思路
评价指标 评价指标的确定
学习过程中要注 重理论联系实际
分析影响因素
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（美）Thomas D.Gillespie 著.车辆动力学基础.
赵六奇，金达锋，译.清华大学出版社
吴光强 主编.汽车理论.人民交通出版社 傅立敏 著.汽车空气动力学. 机械工业出版社
第一节 汽车的动力性指标
3.最大爬坡度imax
坡度的概念 一些SUV车型的最大爬坡度

h
车型 切诺基 通用开拓者 长丰猎豹
最大爬坡度imax 30％ 50％ 70％ 70％ 100％ 100％
s
i tan h S
帕杰罗 陆虎 陆地巡洋舰
货车满载 imax=30％ 越野车 imax=60％
10月驾驶一辆喷气式发动机驱动的“冲刺”号汽车创造的，
车速第一次超过了声速，达到1227.73km/h。
第一节 汽车的动力性指标
2.加速时间t
（1）原地起步加速时间
1） 0～100km/h的加速时间
飞度1.5L 12.0s 红旗CA7460 10.5s 捍马H2 10.0s 宝马523Li 9.6s 奥迪A8 7.0s 宝马750 6.6s 奔驰S600 6.5s 宝来1.8 M（手动挡）/A（自动挡） 11.1s/12.7s 宝来1.8T M （手动挡）/A（自动挡） 9.0s/10.5s 手动挡汽车的加速时间更短 法拉利 575M Maranello 4.2s 宝时捷911 3.9s 兰博基尼 Gallardo 4.2s
ntq
3300 195 7468
np
5700 159 6089
nmax
6200 143 5477
ua1/(km· h-1 )
7.1
29.2
50.5
54.9
奥迪 A4 轿车驱动力图
8000
7000
6000
Ft1 Ft2
5000 Ft3
F t/N
4000
Ft4 Ft5
3000
Ft6
2000
1000
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320
汽车理论
第5版
教学课件
教材主编 教材副主编 课件编制 责任编辑 余志生 夏群生 张 红 夏群生 赵爱宁
机械工业出版社
汽车理论研究的主要内容
汽车理论主要研究汽车的各项性能。
动力性
汽车动力装置 参数的确定
汽 车 的 性 能 主 要 包 括
燃油经济性 制动性 操纵稳定性 平顺性 通过性
汽车设计追求 的是最高性价比
发动机转速特性曲线
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
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%。
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
宝来轿车发动机的基本参数如下 ：
第一节 汽车的动力性指标
美国对轿车的爬坡能力有如下规定： 能以104km/h（65mile/h）通过6％的坡道； 满载时不低于80km/h； 在6％的坡道上，0～96km/h（60mile/h）的 加速时间不应大于20s。
第一节
汽车的动力性指标
本节内容结束
下一节
第一章 汽车动力性
第二节
第一节 汽车的动力性指标
普及（紧凑）型轿车 微型（经济型）轿车 （发动排量/L≤1.0 ） 奥拓 0.8 吉利 1.0 夏利 1.0 奇瑞QQ 0.8 120km/h 120km/h 137km/h 130km/h
从这组数据能获 取什么信息？
（1.0＜发动排量/L ≤ 1.6） 吉利 1.3 155km/h 夏利 1.3 165km/h 羚羊 1.3 168km/h 西耶那 1.5 168km/h 赛欧 1.6 165km/h 波罗 1.4 172km/h 富康 1.6 180km/h 捷达 1.6 170km/h 飞度 1.3手动 165km/h 飞度 1.3CVT 160km/h 飞度 1.5手动 180km/h 飞度 1.5CVT 175km/h
思 考
汽车的最高车速这么
高，在高速公路上可
以得到充分发挥吗？
帕杰罗速跑(3.0L) 175km/h
中国高速公路允许的最高车速 120km/h 德国高速公路不限速
第一节 汽车的动力性指标
思 考
通过以上数据的对比分析，能得到一些什么结论？
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；
凯迪拉克赛威 2.8
201km/h
奥迪A6L 2.8 宝马530i 奔驰E 280
235km/h 250km/h 250km/h
本田雅阁 2.0
本田雅阁 2.4 奥迪A4 1.8T
197km/h
219km/h 220km/h
奥迪A4 2.0
230km/h
高级轿车 红旗CA7460 奔驰S600(5.8L) 宝马760 宾利雅致(6.8L ) 迈巴赫(5.5L ) 劳斯莱斯幻影(6.7L )
r
Ft F0
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
一、驱动力Ft
Tt Ft r
Tt—驱动力矩；
Tt Ttq ig i 0T
ua
Ttq —发动机转矩； ig—变速器传动比； i0—主减速器传动比；
Tt
r
Ft F0
εT—传动系的机械效率。
Ft Ttq ig i 0T r
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
ig1=2.13，i0=6.333，r=0.317m，εT=0.90，由
Ft Ttqigi 0 T r
nr 和 ua 0.377 可以对应计算出 1 挡的Ft1和ua1。 igi0
nmin
n/(r· min-1) Ttq/(N· m) ig1=2.13 Ft1/N 800 142 5438
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
2.传动系的机械效率εT
Pin PT T Pin
Pin—输入传动系的功率； PT－传动系损失的功率。
等速行驶时
Pin Pe
Pe PT PT T 1 Pe Pe
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
思考
传动系损失的功率PT主要与哪些因素有关？ 转矩
汽车的驱动力与行驶阻力
本节重点计算并分析汽车行驶过程中的 驱动力和行驶阻力。
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第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
一、驱动力Ft
ua
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
发动机
Ft
ua
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
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。 外特性曲线 节气门开启程度的不同 部分负荷特性曲线
思 考
计算汽车动力性指标时，需要用什么特性曲线？
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
Pe
Ttq n 9550
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
表1-1 传动系各部件的传动效率 部件名称 4～6 挡变速器 εT 95%
辅助变速器（副变速器或分动器）
8 挡以上变速器 单级减速主减速器
95%
90% 96%
双级减速主减速器
传动轴的万向节
92%
98%
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
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
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。 本章将介绍汽车动力性的评价指标，汽车的驱动力、
行驶阻力、动力因数、附着力等；介绍动力性指标的确
定方法；功率平衡等。
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第一章 汽车动力性
第一节
汽车的动力性指标
思考
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？
185km/h 250km/h 250km/h 270km/h 250km/h 240km/h
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
第一节 汽车的动力性指标
SUV的最高车速
宝马X5(4.4L) 陆虎览胜(4.0L) 宝马X5(3.0L) 大众途锐(3.0L) 捍马H2(6.0L) 230km/h 210km/h 202km/h 197km/h 180km/h
由
Ft
Ttqig i 0 T r
可知
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εT 和车轮半径 r
等因素有关。
思考
能否解释为什么汽车低挡的加速能力好于高挡？
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
计算驱动力是为了确定汽车的动力性指标，也即要找出 驱动力和车速的关系。 驱动力和车速都与发动机特性有直接关系，可以通过发 动机特性曲线找出驱动力与车速之间的关系。
第一节 汽车的动力性指标