第二章 汽车动力性.ppt

第二章汽车动力性
汽车行驶时所需要的功率取决于行驶阻力:
当匀速
加速
§2-1 汽车行驶需要的功率和能量
一、汽车的行驶阻力
(度)阻力

组成:1)滚动阻力
2)路面阻力
3)轮胎侧偏阻力
1)滚动阻力
a. 变形阻力
b. 摩擦力
1)滚动阻力 a. 变形阻力 b. 摩擦力
a. 变形阻力
轮胎在滚动时,有两种变形:

径向变形周向变形
轮胎滚动时的滞后损失。
弹性轮胎在硬路面上的滚动实质,如下图
滚动阻力:

∵

∴

令,即滚动阻力系数.
b. 摩擦力
a) 胎面与路面的摩擦
b) 轮胎变形使外胎与内胎,内胎与垫之间
c) 汽车振动时,钢板间及各活动悬架之间
2)路面阻力
a .柔软路面 b. 积水路面
3) 轮胎侧偏阻力
当Va=40km/h时
变形阻力:90~95%
摩擦阻力:2~10%
影响滚动阻力的因素:
1)车重:转动↑轮胎变形↑ f↑
2)路面:路面塑性变形大 f↑
3)轮胎结构:子干胎比普通胎 f↓刚度好变形小
4)轮胎气压:气压↓变形↑ f↑但坏路f↓
5)车速: 当Va<50km/h f≈c
当Va>100 f↑ Va<150~200
当Va↑,振动Hz↑,轮胎周向,侧向扭曲变形↑

定义:汽车在直线行驶时,空气作用力在行驶方向上的分力。
1)组成:空气阻力由表面阻力和压力阻力组成。
表面阻力:空气有粘度
压力阻力:车外形状
诱导阻力:空气升力在水平方向投影
内部阻力:流经散热器,发动机,车箱的阻力
干扰阻力:表面突起物,车门把手,后视镜底盘
其中,压差和诱导阻力: 50~90% (干扰在内)
内部阻力: 2~11%
表面阻力: 3~30%
2)计算方法:
空气对物体的阻力与下列因素有关。
流速 U : 对汽车来说,相对速度V= Va±Vf
密度: 空气密度,在一定条件下是常数
迎风面积 A :与车形有关


式中为无因次的空气阻力系数。
在一般动力计算中,认为空气阻力作用在风帆中心,
式中:CD——空气阻力系数,实验得出;
A——迎面面积,汽车在行驶方向的投影,m2 ;
V——相对速度,km/h。
例: A
典型轿车 ~ ~
货车 3~7 ~
大客车 4~7 ~
3)影响空气阻力因素
(1)车速: 与 V2成正比关系,而功率则与V3成正比关系
(2)A: 车型,H↓为好
(3)表面: 突出物及光洁程度
(4) : 车身形状(流线型好)
式中: ——坡道角度
∵

对公路来说: i 很小<9%
∴
故
由于坡道阻力及滚动阻力与道路有关,所以通常以道路阻力代表两者之和。

定义:汽车加速时,需要克服其质量加速时的惯性力。
汽车质量:
①平移质量

②旋转质量
:汽车重力沿坡道的分力。
为了便于计算:
把旋转质量惯性力转化为平移质量惯性力,以系数作为
计入旋转质量后的“汽车质量换算系数”。
即
(N)
其中: ——汽车旋转质量换算系数( >1);
G ——汽车质量,Kg;

——行驶加速度,m/s2 。
主要与飞轮的转动惯量

车轮的转动惯量

传动系转动惯量有关
忽略传动系:

当进行动力性初步计算时,若不知道准确,可按下列经验公式估算: