汽车运用技术第1章

1第1次第一周2学时单元标题：第1章汽车使用性能（1）课堂类别：理论讲授教学目标：1、掌握汽车动力性的评价指标；2、掌握汽车动力性的主要影响因素。教学重难点：重点：1、汽车动力性评价指标2、汽车动力性的主要影响因素难点：汽车动力性评价指标教学方法与手段：1.教学方法：教师讲授、案例分析、集体讨论、个别回答、师生互动启发2.教学手段：课件演示、视频课件教案正页主要教学内容及过程1.1汽车动力性汽车动力性：是指汽车以最大可能的平均行驶速度运送货物或乘客的能力。1.1.1汽车动力性评价指标1、汽车最高车速最高车速与试验条件（如路面、载荷等）有关。在我国，汽车的最高车速Vmax是指汽车在风速不大于3m/s的条件下，在干燥、清洁、平直的良好路面（混凝土或沥青）上满载行驶所能达到的最高行驶速度（km/h）。2随着汽车工业的快速发展，汽车的最高车速有提高的趋势。轿车常行驶于良好的路面，追求高的动力性，因此轿车的最高车速Vmax较高，其范围在140～300km／h，我国中级轿车的最高车速约为170～230km／h。2、汽车加速时间通常用满载时的原地起步加速时间和超车加速时间来表示汽车的加速能力，单位为s。原地起步加速时间是指汽车由Ⅰ档或Ⅱ档起步，并以最大的加速强度，选择恰当的换档时机逐步换至最高档后到某一预定距离或车速所需的时间。一般常用0→100km／h的秒数来表明汽车的原地起步加速能力。其加速时间越短，则表示加速性能越好。轿车对原地起步加速时间特别重视，其加速时间短。超车加速时间是指用最高档或次高档由30km/h或40km/h全力加速行驶至某一高速所需的时间。这个时间越短，则表示加速性能越好，超车能力越强，超车时两车并行的行程较短，行驶安全性较高。3、汽车最大爬坡度是指汽车在良好的路面上满载等速行驶所能通过的最大坡度，显然它就是汽车最低档时的最大爬坡度。汽车的上坡能力用汽车的最大爬坡度imax来表示。由于货车在各种路面上行驶，故要求具有较高的爬坡能力，一般货车的imax在30%左右。越野车由于在差路或无路条件下行驶，故应有更高的爬坡能力，通常越野车的最大爬坡度在60%左右。轿车通常在较好路面行驶，一般不强调其爬坡能力，但由于轿车Ⅰ档的加速能力大，故轿车的爬坡能力也强。4、驱动轮输出功率驱动轮输出功率是汽车发动机和传动系工作过程的输出参数，它完全取决于发动机发出的功率和传动系的机械效率。常用发动机在额定转矩和额定功率时的驱动轮输出功率来评价在用汽车的动力性。1.1.2汽车行驶原理1、汽车的驱动力rTFttriiTFTget032、汽车行驶阻力jiwfFFFFF滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力3、汽车行驶条件dtdVmGVACfGriiTDTgesin15.21cos201.1.3汽车动力性分析1、汽车的驱动力平衡汽车驱动力平衡是指汽车行驶时驱动力恒等于行驶阻力。最高车速、加速能力、爬坡能力2、汽车的动力特性dtdVgfGFFwtsincos。DGFFDwt称为汽车的动力因数则,:令D的物理意义D表示单位车重所具有的剩余驱动力，标志着汽车克服的能力，可用于比较不同质量、不同空气阻力的汽车。3、汽车的功率平衡汽车的功率平衡是指发动机发出的功率恒等于汽车行驶阻力所消耗的功率与机械传动损失功率之和。确定最高车速确定后备功率确定负荷率1.1.4汽车动力性的主要影响因素1、发动机参数汽车比功率4发动机最大功率发动机最大转矩外特性曲线形状2、传动系统参数传动系统机械效率、主减速器传动比、变速器档数、变速器传动比3、空气阻力系数4、汽车质量5、汽车驱动形式6、汽车轮胎7、使用因素发动机技术状况、底盘技术状况、驾驶技术、汽车行驶条件作业：无课后小结：通过本节的学习，学生可以熟悉汽车支力的评价指标与影响因素，能够分析、评价汽车动力性。知道如何提高汽车的动力性，合理使用汽车。由于本节理论性较强，所以需要简化课堂当中的推理内容。5第2次第一周2学时单元标题：第1章汽车使用性能（2）课堂类别：理论讲授教学目标：1、掌握汽车燃油经济性的评价指标；2、掌握汽车燃油经济性的主要影响因素。教学重难点：重点：1、汽车燃油经济性评价指标2、汽车燃油经济性的主要影响因素难点：汽车燃油经济性评价指标教学方法与手段：1.教学方法：教师讲授、案例分析、集体讨论、个别回答、师生互动启发2.教学手段：课件演示、视频课件教案正页主要教学内容及过程1.2汽车燃油经济性汽车燃油经济性是指汽车以最少的燃油消耗完成单位运输工作量的能力1.2.1汽车燃油经济性评价指标1、单位行程的燃油消耗量单位行程的燃油消耗量常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗升数（L/100km）来表示。它可用来评价相同容载量汽车的燃油经济性，也可用于分析不同部件(如6发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃油经济性的影响，其数值越小，则汽车的燃油经济性就越好。（1）等速行驶百公里油耗等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，指汽车在一定载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量，一般是汽车等速行驶一定的里程折算成100km的燃油消耗升数（L/100km）。在汽车使用说明书上也用等速百公里油耗来评价汽车的燃油经济性，下表为几种车型的等速百公里油耗。（2）循环工况百公里油耗循环工况百公里油耗是按规定的循环行驶试验工况来模拟汽车的实际运行工况，折算成100km的燃油消耗量。所模拟的运行工况主要有换档、怠速、加速、减速、等速、离合器脱开等的车速—时间规范。2、单位运输工作的燃料消耗量单位运输工作量的燃油消耗量是指汽车完成每百吨公里或千人公里运输工作量时的燃油消耗升数，单位为L/（ht·km）或L/（kp·km）。1.2.2汽车燃油经济特性1、汽车燃油消耗方程式)15.21(36722dtdVmVACGfgQDTe2、汽车燃油消耗规律（1）一般规律7（2）不同道路条件的油耗规律道路阻力系数越大，汽车消耗在滚动阻力和坡度阻力上的能量就越大，汽车的百公里油耗就越大。（3）不同档位的油耗规律汽车在良好的水平路面以不同档位行驶时，在相同的车速下，档位越高，汽车的百公里油耗就越小，汽车的燃油经济性就越好。因此，在良好的路面上应尽量使用高档位行车。1.2.3汽车燃油经济性的主要影响因素1.汽车结构方面(1)发动机发动机类型柴油机的有效耗油率比汽油机低20%左右，故柴油汽车的燃油经济性比较好。发动机结构在发动机的种类确定后，发动机的结构就决定了发动机的油耗。发动机功率8发动机功率越大，汽车的动力性通常越好，但汽车的燃油经济性往往会越差。（2）传动系传动系效率传动系效率越高，则损失于传动系统的能量越少，燃油经济性越好。机械式变速器的传动效率比液力自动变速器的效率高，因此具有自动变速器的汽车其油耗相对较高。超速档变速器设置超速档的主要目的是为了节油，所以超速档又称经济档。很多轿车设置两个超速档。试验表明：在良好路面上使用超速档能节油5%。变速器档数变速器档数越多，给汽车行驶提供了更多的档位选择机会，在同一汽车行驶速度下，增加了发动机在低燃油消耗区工作的可能性，有利于提高汽车的燃油经济性。汽车整备质量在汽车最大总质量相同的情况下，汽车的整备质量越小，相同运程的货运量就越大，单位货运量（货物周转量）的油耗就越少。因此，在汽车上广泛采用轻质材料，改进汽车结构，优化汽车设计，减少汽车整备质量。空气阻力系数空气阻力系数越大，汽车高速行驶时的空气阻力越大，消耗的能量就越多，汽车的燃油消耗就越多。改善车身的外形，优化车身的设计，使空气阻力系数减小，可使燃油消耗下降。轮胎轮胎的种类、结构、气压对滚动阻力影响很大。采用子午线轮胎，改善轮胎的结构，选择合适的轮胎气压，可以减少汽车的油耗。大力发展子午线轮胎，实现子午线轮胎化是当前我国节油的有效途径。2、汽车使用方面（1）汽车的技术状况（2）汽车的驾驶水平（3）汽车的有效载质量（4）汽车的拖挂运输9（5）优化用车计划3、环境条件方面（1）道路条件不同的道路等级和道路状况，其行驶阻力存在着较大的差别。阻力越大，而油耗就会增大。汽车在在交通繁杂、交叉路口多的条件下行驶，汽车制动、停车、起步、加速等工况较多，相对油耗也较大。（2）交通流量在城市条件下，由于交通量的不同，汽车的百公里油耗与平均值相比，可能在10%～20%的范围内变化。（3）气候条件气候条件中的气温对汽车燃油经济性的影响最明显。气温过低时，发动机起动相对困难、燃油雾化不良、燃烧速度慢、散热损失大，汽车各部件的运动阻力大，传动系统和行驶系统的机械损失增加，汽车的燃油消耗量增加；气温过高时，发动机的充气量下降、容易过热和产生气阻等，使发动机燃烧受到影响，油耗量增大。作业：P8714-18课后小结：通过本节课的学习，学生可以熟悉汽车燃油经济性的评价指标，能够分析、评价汽车燃油经济性。知道如何提高汽车的燃油经济性，合理使用汽车。由于本节琐碎知识点较多，所以给学生留时间来理解消化。10第3次第二周2学时单元标题：第1章汽车使用性能（3）课堂类别：实验教学目标：1、掌握底盘测功机的构造和相关保养知识；2、掌握底盘测功机的使用方法。教学重难点：重点：1、底盘测功机的结构2、底盘测功机的使用难点：底盘测功机的使用教学方法与手段：1.教学方法：教师讲授、案例分析、集体讨论、个别回答、师生互动启发2.教学手段：课件演示、视频课件教案正页主要教学内容及过程实验一：汽车驱动轮输出功率检测1、实训内容1）检测汽车驱动轮输出功率2）评价在用汽车动力性2、实训目的和要求1）了解汽车底盘测功机的结构和工作原理2）掌握汽车底盘测功机的使用方法113）学会检测汽车驱动轮输出功率4）知道分析和处理检测结果，并评价在用汽车动力性。3、实验内容（1）底盘测功机底盘测功机是一种用来测试汽车动力性、多工况排放指标、燃油指标等性能的室内台架试验设备。汽车底盘测功机通过滚筒模拟路面，计算出道路模拟方程，并用加载装置进行模拟，实现对汽车各工况的模拟。分类汽车底盘测功机有单滚筒和双滚筒之分，如下图所示。图1底盘测功机类型单滚筒底盘测功机支承每侧驱动车轮的滚筒为一个，滚筒直径较大(一般在1500~2500mm之间)，支承轴承少，台架的机械损失小。滚筒直径越大，车轮在滚筒上就越像在平路上滚动，轮胎与滚筒的滑转率小、滚动阻力小，因而测试精度高，但制造和安装费用大，一般用于制造厂和科研单位。双滚筒式底盘测功机支承每侧驱动车轮的滚筒为两个，滚筒直径小(一般在180~500mm之间)，与单滚筒底盘测功机相比，多了四个支承轴承和一个联轴器，在检测过程中，其机械损失较大。滚筒直径越小，车轮与滚筒的接触就与在平路上差别越大，轮胎与滚筒的滑转率增大、滚动阻力增大，所以测试精度较差;优点是设备成本低，使用方便，一般用于汽车使用、维修行业及汽车检测线或检测站。基本原理底盘测功机是用滚筒模拟代替路面，汽车在正常匀速行驶时遇到的各种阻力通过加载装置模拟。汽车在加速以及滑行时，所受阻力通过飞轮组的转动惯量模拟。底盘测功机的转矩和功率通过安装在一个连接定子和测功机外壳的力臂上的力传感器测得。汽车驱动滚筒，加载装置通过定子对转子施加制动力矩，同时，定子受到转子的反作用力矩，此力矩被力传感器测得并换算成驱动轮的转矩和功率。基本结构汽车底盘测功机主要由道路模拟系统、信号采集与控制系统、安全保障系统及引导系统等构成。道路模拟系统12汽车底盘测功机的道路模拟系统如下图所示，它主要由:滚筒装置、功率吸收装置和惯性模拟装置组成。图2道路模拟系统①滚筒装置滚筒转动相当于连续移动的路面，被测汽车的车轮在其上滚动，利用滚筒来模拟路面。滚筒表面可以是光滚筒、滚花滚筒、带槽滚筒、带涂敷层滚筒等，可根据使用情况适当选择，尽量使滚筒的附着力接近于道路的实际情况。光滑滚筒是目前应用最多的一种形式。对于双滚筒的光滑滚筒，由于轮胎对滚筒的比压增大，虽然附着系数较低，但车轮与光滑滚筒间的附着能力可以产生足够的牵引力;带涂敷层的光滑滚筒，可以使附着力增大，是有前途的一种形