汽车理论总复习

汽车理论总复习2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。第一章汽车的动力性返回目录汽车的动力性指标1.最高车速uamax2.加速时间t3.最大爬坡度imax3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。汽车的驱动力与行驶阻力返回目录4jiwfFFFFF滚动阻力Ff第二节汽车的驱动力与行驶阻力二、汽车的行驶阻力汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？如何保证汽车可以加速或爬坡？空气阻力Fw坡度阻力Fi加速阻力Fj汽车行驶总阻力思考5软路面上硬路面上产生滚动阻力的主要原因轮胎变形轮胎变形和路面变形轮胎变形为什么会产生滚动阻力？轮胎的迟滞损失：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。1.滚动阻力Ff第二节汽车的驱动力与行驶阻力思考6ua加载变形区卸载变形区n'n思考由轮胎的迟滞损失图看，在轮胎径向变形相同的情况下，地面作用在加载变形区与卸载变形区的法向反力是否相等？第二节汽车的驱动力与行驶阻力7tfwijFFFFFcos1tqg0T2Dadcossin21.15dTiiCAuGfuGmrttqg0T2Dad21.15dTiiCAuGfuGimrtsintani第二节汽车的驱动力与行驶阻力汽车行驶方程式8jiwftFFFFF第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图在驱动力图的基础上，画出Ff+FW=f(ua)就是驱动力行驶阻力平衡图。驱动力—行驶阻力平衡图Ff9路面条件附着系数干沥青路面0.7～0.8湿沥青路面0.5～0.6干燥的碎石路0.6～0.7干土路0.5～0.6湿土路0.2～0.4滚压后的雪路0.2～0.3maxXZFFFF1.附着力—附着系数，与路面和轮胎都有关。地面对轮胎切向反作用力的极限值（最大值）即为附着力。FZ—地面作用在车轮上的法向反力；汽车行驶的附着条件常见路面的平均附着系数思考：为什么汽车在湿土路上容易出现打滑现象？10222ftZXFFrTT22ZXFF后轮驱动时，附着条件是附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动轮的附着力。2.附着条件1122ZXFF令后轮驱动汽车的附着条件也可以表达为222ZXFFCC2—后轮驱动汽车驱动轮的附着率；3.附着率由附着条件可得前轮驱动时，附着条件是令111ZXFFC11ZXFFC1—前轮驱动汽车驱动轮的附着率；前轮驱动汽车的附着条件也可以表达为1C附着率越小或路面附着系数越大，附着条件越容易满足。2C12tumuGiuAuCGfuPdd360036007614036001aa3aDaTeaefwijTuPFFFF汽车的功率平衡TaeFuP汽车行驶过程中，发动机发出的功率始终等于机械传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率。13)(1wfTePPP后备功率用于加速和爬坡。后备功率发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值是后备功率。14第二章汽车的燃油经济性在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称为汽车的燃油经济性。返回目录15汽车在等速、等加速、等减速和怠速等工况下百公里燃油消耗量的计算方法。汽车燃油经济性的计算返回目录16第二章汽车的燃油经济性从使用和设计两方面分析影响汽车燃油经济性的因素。影响汽车燃油经济性的因素返回目录17第三章汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数是指发动机的功率、传动系的传动比。主要根据汽车对动力性和燃油经济性的要求，确定汽车动力装置参数。返回目录18max3aDmaxaTe7614036001uACuGfP一、由uamax确定发动机功率当时，；此时所需的发动机功率aamaxuuij0,0FF发动机功率的选择19mPe1000汽车比功率max3aTDmaxaT14.766.3umηACuηfg二、由比功率确定发动机功率比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：kW/t。第一节发动机功率的选择20最小传动比的选择1.最小传动比与动力性和燃油经济性的关系三轴式变速器=1的确定→i0的确定—副变速器传动比。思考汽车传动系由哪些传动部件组成？传动系总传动比it如何确定？t0gciiiigminicitminitmin0ii21当时，汽车的最高车速最高。1）最高车速uamax1uP1uamax2=uP2uamax3uP3uamax2uamax3uamax1第二节最小传动比的选择—发动机最大功率对应的车速；—汽车的最高车速。amaxPuuamaxuPu22i01的后备功率最小；i03的后备功率最大；i01的燃油经济性最好；i03的燃油经济性最差。1，动力性差，燃油经济性好；=1，动力性和燃油经济性都比较好；1，动力性好，燃油经济性差。第二节最小传动比的选择2）后备功率amaxP/uuamaxP/uuamaxP/uu23maxifmaxtFFFmaxmaxT0g1maxtqsincosGGfriiTT0maxtqmaxmaxg1sincosiTrfGi当汽车低速爬坡时FW=0，=0一、保证最大爬坡度maxijF最大传动比的选择24minaminmaxt377.0urni三、满足附着条件maxXFF12()CC或二、满足最低稳定车速uamin的要求第三节最大传动比的选择25传动系挡数与各挡传动比的选择汽车变速器各挡传动比的基本分配原则；按等比级数分配传动比的优点等。返回目录261）发动机工作范围都相同，加速时便于操纵；2）各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性；3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。2.等比级数分配传动比的优点第四节传动系挡数与各挡传动比的选择27汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。制动性是汽车主动安全性的重要评价指标。第四章汽车的制动性返回目录28第一节制动性的评价指标返回目录根据对汽车制动性的定义，如何确定制动性的评价指标？思考制动效能—制动距离与制动减速度；制动效能恒定性；制动时的方向稳定性。29路面条件载荷条件制动初速度1.制动效能制动效能即制动距离和制动减速度。制动距离制动距离主要与哪些因素有关？第一节制动性的评价指标思考30制动时汽车按给定路径行驶的能力。即在制动中不发生跑偏、侧滑或失去转向能力的性能。3.制动时汽车的方向稳定性2.制动效能的恒定性制动效能的恒定性即抗热衰退性能。第一节制动性的评价指标31重点是：地面制动力、制动器制动力及其与附着力的关系；滑动率的概念；制动力系数、侧向力系数与滑动率的关系。第四章汽车的制动性第二节制动时车轮的受力返回目录32auWpTrμTbXFZFμbXTFr制动力矩Tµ地面附着力bXFF由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。第二节制动时车轮的受力一、地面制动力bXFbXF33rTFμμ二、制动器制动力Fμ在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。与附着力无关Fµ取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦副的摩擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。第二节制动时车轮的受力34三、FXb、Fμ与的关系FFFXbmaxapF第二节制动时车轮的受力35从制动过程的三个阶段看，随着制动强度的增加，车轮几何中心的运动速度因滚动而产生的部分越来越少，因滑动而产生的部分越来越多。1.滑动率第二节制动时车轮的受力滑动率：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。36wuδur0rO（速度瞬心）rwwurr0wδruδwr0wuurδw100%usuwr0ww100%uruw第二节制动时车轮的受力滑动率s的计算37wwurr0wδruδwr0wuurδw100%usuwr0ww100%uru第二节制动时车轮的受力滑动率s的计算纯滚动时uδ=0，s=0；纯滑动时ωw=0，=uδ，s=100%；边滚边滑时0s100%。wu382.制动力系数与滑动率s制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值。bZXFFbb峰值附着系数滑动附着系数s=15%～20%第二节制动时车轮的受力制动力系数随滑动率而变化39侧向力系数：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。ZYFFll第二节制动时车轮的受力侧向力系数也随滑动率而变化3.侧向力系数40如果汽车直线行驶，在侧向外力作用下，容易发生侧滑；如果汽车转向行驶，地面提供的侧向力不能满足转向的需要，将会失去转向能力。第二节制动时车轮的受力由、与s之间的关系可知，当滑动率s=100%时，，即地面能产生的侧向力FY很小。bl1.0l41路面峰值附着系数滑动附着系数沥青或混凝土路面0.8～0.90.75沥青（湿）0.5～0.70.45～0.6混凝土（湿）0.70.7砾石0.60.55土路（干）0.680.65土路（湿）0.550.4～0.5雪（压紧）0.20.15冰0.10.07表4-2各种路面的平均附着系数（1）路面4.影响制动力系数的因素第二节制动时车轮的受力42（1）路面4.影响制动力系数的因素第二节制动时车轮的受力43（2）车速第二节制动时车轮的受力44子午线轮胎接地面积大、单位压力小、滑移小、胎面不易损耗，制动力系数较高。轿车普遍采用宽断面、低气压、子午线轮胎。第二节制动时车轮的受力（3）轮胎结构45第二节制动时车轮的受力（4）胎面花纹第四章汽车的制动性第三节汽车的制动效能及其恒定性返回目录47放大第三节汽车的制动效能及其恒定性制动距离分析48汽车的制动距离是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。制动器起作用时间驾驶员反应时间持续制动时间放松制动器时间第三节汽车的制动效能及其恒定性491）制动器起作用的时间当ua0=110km/h时，1s时间汽车行驶的距离s=30m；如果消除制动器间隙的时间减少0.2s，制动距离可缩短6m。表4-3装用不同助力制动系时CA770轿车的制动距离性能指标制动系形式制动时间/s制动距离/m最大制动减速度/（m·s-2）真空助力制动系2.1212.257.25压缩空气—液压制动系1.458.257.65第三节汽车的制动效能及其恒定性4.影响制动距离s的因素2a022a0bmax13.6225.92usua50第三节汽车的制动效能及其恒定性2a022a0bmax13.6225.92usua2a00a00451.00034.0uus2）起始车速ua051第三节汽车的制动效能及其恒定性制动效能的恒定性即抗热衰退性能。制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。山区行驶的货车和高速行驶的轿车，对抗热衰退性能有更高的要求。三、制动效能的恒定性3）最大制动减速度主要与路面附着系数有关。bmaxabmaxa52方向稳定性主要是指制动跑偏后轴侧滑前轮失去转向能力第四节制动时汽车的方向稳定性第四章汽车的制动性返回目录53μbμlμbμbΔ100%FFFF制动力不相等度或1.左右车轮制动力不相等一、汽车的制动跑偏第四节制动时汽车的方向稳定性μlμrFFblbrXXFF542.悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调第四节制动时汽车的方向稳定性55FXb1FXb1前轮抱死时，Fj的方向与前轴侧滑的方向相反，Fj能阻止或减小前轴侧滑，汽车处于稳定状态。uAABFY201YFuBOCFj（离心力）1.前轮抱死拖滑二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失第四节制动时汽车的方