汽车动力性指标及驱动力
汽车理论第一章汽车的动力性.ppt
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。
汽车动力学
气阻力也算出并画上，作出汽车驱动力-行驶阻力平衡图，
并以此来确定汽车的动力性。
超速演示
汽车驱动力-行驶 阻力平衡图
表征不同车 速时驱动力和行驶 阻力之间的关系。
特征点：最高车速， 仅有滚动阻力和空 气阻力。
小于最高车 速时，汽车可用剩 余驱动力加速或爬 坡。
需等速行驶 时，发动机可工作 在部分负荷特性。
一、汽车行驶方程式
根据上面逐项分析的汽车行驶阻力，可以得到汽车
的行驶方程式为：Ft=Ff+Fw+Fi+Fj
或：
T i i tq g 0 T
Gf
CA D
u2 Gi m du
r
21.15 a
dt
为清晰而形象地表明汽车行驶时的受力情况及其平衡
关系，一般是将汽车行驶方程式用图解法来进行分析。即
在汽车驱动力图上把汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空
汽车的质量分为平移的质量和旋转的质量两部
分。把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性
力，并以系数δ作为计入旋转质量惯性力偶矩后的汽
车质量换算系数， 因而汽车加速时的阻力:
Fj
m
du dt
δ ——汽车旋转质量换算系数，（δ>1）；
m ——汽车质量，单位为kg； du ——行驶加速度。 dt
δ主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量以及传动
轮胎在硬路面上滚动 时，主要是轮胎变形。
轮胎在硬支承路面上受 径向力时的加载和减载曲线 不重合。其面积之差为能量 损失，由轮胎内摩擦产生弹 性迟滞损失。
迟滞损失表现为阻碍车 轮滚动的阻力偶。
2. 滚动阻力偶分析
▪ 车轮不滚动：地面对车轮的法向反作用力对称。
▪ 车轮滚动：处于前部d点的地面法向反力（CF）大于处 于恢复的后部d’点地面反力（DF），合力Fz前移距离a， 与法向载荷W不重合。
汽车理论：第二章 汽车的动力性
▪
2)以任一条
1 j
曲线为例，例如直接档，将加速过程
速度区间分为若干间隔，常取 5km/ h为一段。定出各
间隔的微元面积 1、2、3 ，…,如图。
▪ 3)计算出从初速度 分别加速到 u1、u2、u3 、…，的
加速时间：u0
t1
1
3.6ab
s
t2
1 2
3.6ab
s
t3
1
2
3.6ab
3
s
…………………
定动力性的方法； ▪ （3）分析▪ 一、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，即： ▪ 1)汽车的最高车速 ua max；
▪ 2)汽车的加速时间 t ；
▪ 3)汽车能爬上的最大坡度 imax。
以直接档行驶，若 i0max 过小， 则汽车行驶中遇到 较小的坡度就被迫换档，因而影响汽车的平均行驶 速度和燃料消耗量。
▪ 因为汽车以全部剩余驱动力克服最大坡度
时，du 0 。 所以，根据驱动力平衡方程得 dt Fi Ft Ff Fw
▪ 式中 Fi G sin , Ff Gf cos
计算出 Fw 对
具有四档变速器的某汽车的驱动力—行驶阻力平衡图
由于是的二次方函数， Fw ua曲线应为抛物线。 在驱动力图上，先画出 Ff ua 曲线，再将 Fw ua叠加画在 Ff ua曲线的上 方，就得到汽车的等速行驶阻力曲线 (Ff Fw) ua 。 其曲线较二次抛物线上升略陡，因为车速较高时略有增加。
▪ 由于加速过程中发动机非稳定工况的影响，道路试验所得的 加速时间往往要低于计算结果，大约等于按发动机扭矩降低 10～15％的计算值。
第一章 汽车的动力性
（1）发动机外特性曲线
P= e
Ttqn 9550
（2）发动机部分特性曲线
§2 汽车的驱动力与行驶阻力
§2 汽车的驱动力与行驶阻力
（3）使用外特性曲线
一般汽油发动机使用外特性曲线的最 大功率比外特性的最大功率约小15%， 货车柴油机的使用外特性最大功率约 小5%轿车与轻型汽车柴油机约小10% （4）不稳定工况与稳定工况 计算时沿用稳定工况
(4)爬坡能力：
F = F − ( Ff + Fw ) i t
Ff = Gf cosα ≈ Gf 2 CD Aua Ff + Fw = Gf + 21.15
Gsinα = F − ( Ff + Fw ) t
α = arcsin
F − ( Ff + Fw ) t G
§3 汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与 动力特性图
Tt Tf FX 2 = − = F − Ff t r r
Tt F= t r
§2 汽车的驱动力与行驶阻力
④ 对于整车
Ff=G*f
有关滚动阻力系数f的几点说明：
⑴ f可以通过实验测得 ⑵ 影响滚动阻力的有关因素： ①路面（P9 表1-2） ②车速↑——滚动阻力↑——驻波现象 ③轮胎的结构、气压 ④车辆行驶状态——转弯行驶， f增加。
通常看成是常数：
§2 汽车的驱动力与行驶阻力
轿车 ηT = 0.9 0.92 单级主减速器货车 ηT = 0.9 双级主减速器货车 ηT =0.85 4X4货车：ηT = 0.85 6X6货车：ηT = 0.8
§2 汽车的驱动力与行驶阻力
3）车轮半径
自由半径（ro）： 车轮按标定气压充好气处于无载 时的半径 静力半径（rs）：汽车静止时，充好气在车重作用 下轮心至地面之间的距离 动力半径（rg）：滚动时轮心到地面的距离 滚动半径（rr）：根据行驶中车轮转过的圈数与实际 滚过的距离
汽车理论 第二章汽车动力性(常)
最高车速试验图
6
加速时间评价方法
原地起步加速时间 由I或II档起步，以最大加速
强度, 并考虑换档时机，一般用0～ 400m或者0～（96.6mile/ h)
100km/h的时间表示原地起步的 加速时间。
超车加速时间
以最高档或次高档，以最大加速 强度,把握最好的换档时机,加速至某
一高速所用的时间。
CD Aur2 21.15
影响 Fw 的因素：CD 和 A 由于乘坐空间的制约A变化不大
但CD变化较大，1950~70年 CD =0.4~0.6 1990年CD =0.25~0.40
概念车CD =0.2 CD大小对轿车（高速）汽车的性能影响极大
例如：帕萨特 (Passat ) CD= 0.28
24
CD ★前部低， ★过渡平滑， ★后部加扰流板， ★掠背式， ★底部导流，平整化，向后应逐 步升高， ★整车俯视形状为腰鼓式， ★改进通风进口、出口位置， ★商用车顶部安装导流罩系统。
第二章 汽车动力性
本节课内容提要
汽车动力性概念 汽车动力性指标 驱动轮受力分析.
1
第二章 汽车动力性
汽车动力性的由来
▪ 用户需要 ▪ 生产企业需要 ▪ 公安和交通管理部门的需要 :1995年交通部为了提高在
用汽车的技术性能，发布了JT/T198-95《汽车技术等级 评定标准》，将动力性作为第一项主要性能进行评定。
Maximum Gradability
10
最大爬坡度
▪ 最大爬坡度，按GB/T 12539进行 一系列不同坡度,最低档,节气门全开,汽车满载 问题:最大爬坡度时,没有合适的坡度怎么办?
11
第二节 汽车受力分析
汽车动力传递路线：发动机→离合器→变速器→副变 速器→传动轴→主减速器→差速器→半轴→轮边减速 器→车轮
汽车理论
2）由比功率确定发动机功率
汽车比功率
1000Pe CD A fg ua m a u3 x m 3.6ηT 76.14mηT
a max
4、最小传动比的选择：原则：兼顾动力性和经济性 考虑方面：最高车速和汽车后备功率
uamax / u P =1，动力性和燃油经济性都比较好；
< 1，动力性差，燃油经济性好； >1，动力性好，燃油经济性差。 5、驾驶性能：指加速性、动力装置的转矩响应、噪声和振动。 最小传动比过小，汽车在重负荷下工作，加速性不好，出现噪声和振动。 最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转的噪声大。 6、最大传动比的选择：1）满足汽车的最大爬坡度：
16、汽车的功率平衡：汽车行驶的每一瞬间，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。
Pe
T
ua
F F
f
w
Fi Fj
Pe
3 Giua mua du 1 Gfua CD Au a T 3600 76140 3600 3600 dt
rr0w
rr0w
rr0w 完全拖滑时w 0
8、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。
s
uw rr0w 100% uw
FZ
9、 制动力系数 FX b ： 地面制动力与作用在车轮上的垂直载 b 荷的比值。 10、峰值附着系数 p ：制动力系数的最大值，一般出现在 s =15%～20% 11、滑动附着系数 s ：s =100%时的制动力系数 12、侧向力系数 FY ：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直 l
FZ
汽车理论-名词解释
第一章汽车的动力性1.汽车动力性指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度2.加速时间表示加速能力：原地起步加速时间和超车加速时间3.驱动力：地面驱动轮的反作用力F t=T t/r=T tq i g i oηT/r4.驱动轮的转矩: T t= T tq i g i oηT5.发动机转矩特性：节气门全开，发动机外特性曲线；节气门部分开启，部分负荷特性。
6.功率:Pe=T tq n/95507.使用外特性曲线：带上全部设备时的发动机特性曲线8.传动系功率损失：机械和液力损失9.自由半径：车轮处于无载时的半径10.静力半径Rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离11.滚动半径rr：车轮几何中心到速度瞬心的距离。
12.驱动力图：根据下列两个公式：Ua=0.377nr/i g i o F t=T t/r=T tq i g i oηT/r以及发动机外特性曲线，做出的F t - u a关系图，即驱动力图13.滚动阻力Ff产生的原因：轮胎（主要）、路面变形产生迟滞损失14.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。
15.滚动阻力系数f：车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比，即单位车重所需的推力，Ft=Wf16.影响滚动阻力的因素：车速、轮胎结构、气压、路面条件、驱动力、转向17.地面切向反作用力Fx：是真正作用在驱动轮上的驱动汽车行驶的力，它的数值为驱动力减去驱动轮上的滚动阻力。
18.临界车速：超过后产生驻波现象，轮胎温度快速增加，大量发热导致轮胎破损或爆胎。
19.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20子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%～30％；21.气压：越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。
22.驱动力：Ft增大，胎面滑移增加，F f增大。
汽车理论课件第一章汽车的动力性
汽车的行驶阻力
01
定义
汽车行驶阻力是指在汽车行驶过程中，阻碍汽车运动的外力，包括滚动
阻力、空气阻力和坡道阻力等。
02 03
产生原理
滚动阻力是由于轮胎与地面之间的摩擦产生的；空气阻力是由于汽车表 面与空气之间的摩擦和压差产生的；坡道阻力是由于汽车重力沿坡道的 分力产生的。
影响因素
行驶阻力的大小与汽车的质量、速度、行驶路况、车体形状和空气动力 学特性等因素有关。
汽车动力性的评价指标
01
02
03
最高车速
指在良好路面上，汽车能 达到的最高行驶速度。
加速时间
指在一定行驶距离内，汽 车从某一较低车速加速到 某一高速所需的时间。
最大爬坡度
指汽车满载时在良好路面 上以最低前进挡所能爬越 的最大坡度。
汽车动力性的影响因素
发动机特性
发动机的最大功率、最 大转矩以及相应的转速 等参数对汽车动力性有
汽车的加速时间分析
加速时间定义
01
指汽车从某一较低的车速加速到某一较高的车速所需的时间。
加速时间的影响因素
02
主要包括发动机扭矩、变速器挡位、汽车总质量、轮胎滚动半
径等。
加速时间的测试方法
03
通常在专业的汽车试验场进行，通过使用专业的测时仪器来测
量。
汽车的爬坡能力分析
爬坡能力定义
指汽车在良好的路面上所能克服的最大坡度。
04
汽车的动力性分析
汽车的最高车速分析
最高车速定义
指在无风条件下，在水平、良好的沥青或水泥路面上，汽车所能 达到的最大行驶速度。
最高车速的影响因素
主要包括发动机功率、变速器挡位、汽车总质量、空气阻力系数、 轮胎滚动半径等。
汽车的动力性能评价指标
确 必须与汽车的用途和使用条件相适应；
② 各种车型的载重量要合理分级，以利于产品的系列化、通用化和标准化。
◆ 原地起步加速时间——指汽车由头档起步，并以最大加速度，逐步换到高档后达到某一预定的距离或车速所需要的时间。
◆ 超车加速时间——指汽车用最高档或次高档，由某一中速全力加速到某一高速所需要的时间。
（3）汽车的最大爬坡度 指汽车满载，用最低档在良好路面上能爬上的最大坡度，以此来表示一辆汽车的爬坡能力。它是货车和越野汽车性能好坏的一个重要指标——控制这一指标，可以保证各种车辆的动力性相差不致太悬殊，以维持各种路面上各种车辆的畅通无阻。
指汽车制动时按给定轨迹（直线或预定弯道）行驶，不发生跑偏、侧滑及失去转向能力的性能。
汽车的操纵稳定性的评价指标：
（1）汽车的行驶平顺性
汽车的行驶平顺性是指保持汽车在行驶过程中成员所处的振动环境具有一定舒适度的性能，对于载货汽车而言，还包括保持货物完好的性能，又称为乘坐舒适性。
汽车的行驶条件：驱动力 ≥ 滚动阻力 + 空气阻力 + 坡道阻力 + 加速阻力
汽车的燃料经济性评价指标：
一是用行驶里程的燃油消耗量：我国和欧洲用每行驶百公里所消耗燃油的升数来表示，其单位为： l / 100km ，其值越小越经济。
二是用单位燃料消耗量的行驶里程：美国用每升燃油所能行驶的公里（或英里）数来表示，其单位为： km / l 或 mile / Gallon, 其值越大越经济。
对于货车，汽车总质量 = 整备质量 + 驾驶员及助手质量 + 行李质量
(完整版)汽车理论复习重点
第一章汽车的动力性1.什么是汽车的动力性，其评价指标是什么？各指标的含义是什么？汽车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。
评价指标汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车能爬上的最大坡度。
最高车速是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度。
汽车的加速时间表示汽车的加速能力，包括原地起步加速时间和超车加速时间。
汽车爬坡能力是用满载或者一部分负载的汽车在良好路面上的最大爬上坡度表示的。
2.什么是汽车的驱动力，它与汽车的结构参数及发动机的性能有何关系？汽车的驱动力汽车发动机产生的转矩，经传动系统传至驱动轮上，地面对车轮的反作用力与发动机转矩、变速器传动比、主减速器传动比、传动系的机械效率成正比，与车轮半径成反比。
3.汽车的车速如何计算，他与发动机转速及传动系参数的关系？4.何为发动机外特性？何为发动机使用外特性？它与外特性的差别，计算汽车动力性应使用何种发动机特性？传动系的功率损失分为机械损失和液力损失，分别说明两种损失的具体表现形式。
外特性：发动机节气门全开的速度特性。
使用外特性：带上全部附件设备时的发动机特性。
差别：外特性的最大功率大于使用外特性。
计算动力性用：使用外特性。
机械损失：齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。
液力损失：消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。
5.车轮自由半径、滚动半径、静力半径的含义？自由半径：车轮处于无载时的半径。
滚动半径：车轮滚动距离与车轮滚动圈数的比值。
静力半径：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
6.何为汽车的驱动力图？当已知发动机使用外特性能及汽车相应结构参数，如何作汽车的驱动力图？驱动力图：一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线来全面表示汽车的驱动力。
用发动机外特性曲线、传动系传动比、传动效率、车轮半径等参数求出各个档位的驱动力值t F ，再根据发动机转速求出汽车行驶速度a u ，即可求得t F —a u 曲线。
汽车动力性测试标准
汽车动力性测试标准汽车动力性测试是评价汽车动力性能的重要手段之一，其标准化测试方法对于确保汽车动力性能的准确性和可比性至关重要。
本文将介绍汽车动力性测试标准的相关内容，包括测试项目、测试方法、测试设备等方面的内容。
首先，汽车动力性测试的项目包括加速性能、爬坡能力、牵引力等。
其中，加速性能是指汽车在一定条件下从静止状态到达某一速度所需的时间或距离，通常以0-100公里/小时的加速时间来衡量汽车的动力性能。
而爬坡能力则是指汽车在爬坡道路上的行驶性能，包括爬坡速度和爬坡稳定性等指标。
此外，牵引力也是汽车动力性能的重要指标之一，它反映了汽车在牵引重载或在特殊路况下的动力性能。
其次，汽车动力性测试的方法包括实车测试和模拟测试两种。
实车测试是指通过在实际道路上进行测试，记录汽车在不同条件下的动力性能数据。
而模拟测试则是通过在实验室或测试场地内进行模拟道路测试，通过模拟设备模拟不同路况和环境条件，以获取汽车的动力性能数据。
这两种测试方法各有优势，实车测试能够更真实地反映汽车在实际道路上的动力性能，而模拟测试则可以更加精确地控制测试条件，以获取更准确的测试数据。
最后，汽车动力性测试的设备包括测功机、惯性测功机、爬坡台等。
测功机是用于测量汽车动力性能的常用设备，通过测量汽车在滚动状态下的功率输出，以获取汽车的加速性能数据。
而惯性测功机则是通过惯性负载来模拟汽车在实际道路上的行驶状态，以获取更真实的动力性能数据。
爬坡台则是用于测试汽车爬坡能力的设备，通过模拟不同坡度的爬坡道路，以获取汽车的爬坡性能数据。
综上所述，汽车动力性测试标准涉及到测试项目、测试方法、测试设备等多个方面的内容。
通过标准化的测试方法和设备，可以确保汽车动力性能的准确性和可比性，为汽车制造商和消费者提供了可靠的参考依据。
同时，不断完善和更新汽车动力性测试标准，也是推动汽车动力性能提升和技术创新的重要举措。
汽车动力性指标及驱动力
和u a
0.377
nr igi0
可以对应计算出 1 挡的Ft1和ua1。
n/(r·min-1)
Ttq/(N·m )
ig1=2.13
Ft1/N
ua1/(km·h-1 )
nmin
800 142 5438 7.1
ntq
3300 195 7468 29.2
np
5700 159 6089 50.5
nmax
6200 143 5477 54.9
2021/4/9
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汽车性能与检测
2021/4/9
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汽车性能与检测
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汽车性能与检测
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感谢您的阅读收藏，谢谢！
•2021/4/9
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汽车性能与检测
一、汽车动力性
➢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。
2021/4/9
1
汽车性能与检测
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？
2021/4/9
2
汽车性能与检测
1.最高车速uamax
➢重型货车（总质量>14t） 90km/h ➢中型货车（总质量6～14t） 100km/h ➢微型和轻型货车（总质量<6t） 80 ～ 130km/h
第二章汽车的动力性
——汽车的最高车速，km/h； ——汽车的加速时间，s； ——汽车的最大爬坡度，%。
第二章汽车的动力性
第一节 汽车的动力性指标
汽车的最高车速指汽车在水平良好的路面（混凝土或沥青路 面）上所能达到的最高行驶速度。 汽车加速时间分为原地起步加速时间和超车加速时间。
第二章汽车的动力性
第二节 汽车行驶时的纵向外力
滚动阻力的大小取决于滚动阻力系数 f。试验表明：滚动阻力系数的 大小与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 行驶车速对滚动阻力系数有很大影响，见左图。
轮胎的结构、帘线和橡胶的品种不同，轮胎承载后滚动变形量也不同， 而且变形后胎面、轮胎内部材料之间的摩擦也有很大差异，因此对滚动阻 力系数f的值都有影响。
•车速和轮胎类型对滚动阻力系数的影响
•气压对滚动阻力系数的影响
第二章汽车的动力性
•第二节 汽车行驶时的纵向外力
路面不同，轮 胎滚动时的变形量及 由此所引起的弹性迟 滞损失也不同，因而 其滚动阻力系数不同。 汽车在不同路面上以 中低速行驶时，其滚 动阻力系数的数值范 围见表。
•滚动阻力系数的数值
路面类型
第二章汽车的动力性
第二节 汽车行驶时的纵向外力
从弹性轮胎受力变形的角度分析，可知这种能量消 耗是滚动阻力产生的原因。 • 加载变形过程曲线与卸 载变形恢复过程曲线的差异， 导致了轮胎接地面上压力分布 的变化，进而导致阻碍车轮滚 动的阻力偶和阻力的产生。
第二章汽车的动力性
第二节 汽车行驶时的纵向外力
第二章汽车的动力性
第二节 汽车行驶时的纵向外力
3）车轮。汽车静止时，
汽车理论知识点
②δ—汽车旋转质量换算系数
1。3汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图
动力因素D指：驱动力和空气阻力的差值与汽车重力之比。
1.4汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
1）附着力Fφ指：地面对轮胎切向反作用力的最大值.
2）附着条件:①后轮驱动时，附着条件是
6）等效坡度q：后驱动轮：前驱动轮：
1。5汽车的功率平衡
1）汽车的功率平衡指：汽车行驶的每一瞬间，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.
2）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。
汽车的后备功率越大,汽车的动力性越好，但经济性越差.Ⅰ挡后备功率最大，Ⅴ挡经济性最好。
1）档位数越多，动力性与经济性越好.
2)传动系各挡的传动比大体按等比级数分配.
3)等比级数分配的优点：①换挡过程中，发动机工作范围都相同,加速时便于操纵；②充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性；③便于和副变速器结合构成更多挡位的变速器。
3.5利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
C曲线：燃油经济性加速时间曲线。
2）滑动率s指：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。
-车轮中心的速度—无地面制动力时的车轮滚动半径
—车轮的角速度
一般S=15％-20%时制动效果最好
1纯滚动时,s=0；纯拖滑时，=0，s=100％；边滚边滑时，0<s〈100%。
2峰值附着系数φp：制动力系数的最大值。
3滑动附着系数φs:s=100％时的制动力系数。
2)I曲线:在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮同时抱死,前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线.
汽车动力性_汽车动力性分析
发动机能提供的功率
Pe ac
后备功率
Pe 1 ( Pf Pw )
T
ac bc ab
思考：后备功率与所使用 的挡位是否有关？
38
汽车的后备功率曲线
39
9
宝来轿车发动机的基本参数如下 ：
水冷，直列四缸，每缸五气门
最大功率 110kW/5700 r/min 最大转矩 210N· m/1750～4600 r/min 缸径×行程 81mm×86.4mm 压缩比 9.3:1
思考
宝来轿车发动机的转矩输出特性是否理想？为什么？
汽车起步加速时，过早换入高挡（即发动机转速较低时即换入 高挡) 是否有利于其加速性？ 发动机最大转矩对应的转速较低好还是较高好？
1）计算最高车速
du 0 dt
i0
D f
f
uamax
31
2）计算爬坡度
du 0 dt
i D f
由动力特性曲线，即可做出各挡的爬坡度图。 Ⅰ挡工作时，爬坡度较大，此时以 imax＝D1max－f 计算的误差也较大，可以用下式计算
D1max fcosmax sinmax
cos max 1 sin 2 max
D1max f 1 D12max f 2 max arcsin 1 f 2
32
3）计算加速时间
i0
du g (D f ) dt
做出加速度曲线
计算加速度的倒数，并做出加速度倒数曲线，图解 积分即可计算加速时间。
33
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。
依据下面两式
Ft
Ttqigi 0 T r
汽车动力性指标及驱动力
汽车动力性指标及驱动力首先，加速性能是衡量汽车动力性能的重要指标之一、加速性能主要包括0-100公里/小时加速时间和百公里加速表现两个方面。
加速时间越短，表示汽车动力越强劲。
百公里加速表现则是指汽车在行驶100公里所需要的时间，该指标一般用于评价中高速行驶时的动力性能。
其次，最高车速是指汽车在特定条件下能够达到的最高速度。
最高车速直接关系到汽车的动力水平，较高的最高车速一般意味着更高的动力表现。
最大功率是指发动机在特定转速下输出的最大功率值。
功率越高，发动机的动力性能越强大，可以提供更多的动力给汽车。
最大扭矩是指发动机在特定转速下输出的最大扭矩值。
扭矩是引擎输出力矩的指标，与车辆的爬坡能力、起步时的马力表现等息息相关。
除了以上指标外，汽车的驱动力也需要考虑。
目前主流的驱动方式有内燃机驱动和电动机驱动。
内燃机驱动是指通过燃烧燃油产生动力，驱动车辆前进。
内燃机驱动有多种类型，如汽油引擎和柴油引擎等。
汽油引擎一般运转平稳，动力输出响应灵敏，适用于日常城市行驶。
柴油引擎则具有较大的扭矩输出和燃油经济性能，在长途行驶和重负荷工况下表现较好。
电动机驱动是将电能转换为机械能，通过电动机驱动车辆前进。
电动汽车拥有较高的动力性能，电动机的输出扭矩可以非常高，因此加速性能显著。
此外，电动汽车还具有零排放、零噪音的特点，在环保和安静性方面具有优势，成为目前汽车产业发展的趋势。
总结起来，汽车动力性指标包括加速性能、最高车速、最大功率、最大扭矩等，这些指标反映了汽车动力的强弱程度。
驱动力主要分为内燃机驱动和电动机驱动两种方式，各具特点。
汽车制造商根据车型和使用场景的需求，选择不同的动力性指标和驱动方式，以满足消费者对动力性能的要求。
汽车的驱动力行驶阻力平衡图和动力特性图资料
t
dt
u2 1du
1
ua2 1du A
0
a u1
3.6 ua1 a
➢由加速度曲线 做加速度倒数曲线， 再积分，即可求出 加速时间。
思考：从图中看，在什 么时候换挡可以使加速 时间最短？
7
第三节 汽车的驱动力—行 驶阻力平衡图与动力特性图
➢积分时可 以将积分区域 划分成若干个 小区间，采用 图解积分的方 法求面积和。
i0
D f
f
uamax
13
第三节 汽车的驱动力—行 驶阻力平衡图与动力特性图
2）计算爬坡度
du 0 dt
iD f
➢由动力特性曲线，即可做出各挡的爬坡度图。
➢Ⅰ挡工作时，爬坡度较大，此时以 imax＝D1max－f 计算的误差也较大，可以用下式计算
D1max fcosmax sinmax cosmax 1 sin 2 max
arcsin Ft (Ff Fw )
G
10
第三节 汽车的驱动力—行 驶阻力平衡图与动力特性图
➢由驱动力—行驶 阻力平衡图和
arcsin Ft (Ff Fw )
G
i=tanα
可以做出爬坡度图。
11
第三节 汽车的驱动力—行 驶阻力平衡图与动力特性图
二、动力特性图
Ft Ff Fi Fw Fj
第一章 汽车动力性
第三节 汽车的驱动力—行驶阻力平
衡图与动力特性图
➢本节将通过作图法确定汽车动力性指标。
1
第三节 汽车的驱动力—行 驶阻力平衡图与动力特性图
一、驱动力—行驶阻力平衡图
Ft Ff Fw Fi Fj
➢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。
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Green）在美国内华达州西北的盐湖上，于1997年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。
汽车性能与检测
2.加速时间t
（1）原地起步加速时间 1） 0～100km/h的加速时间
2.5＜发动机排量/L≤4.0
凯迪拉克赛威 2.8 201km/h 奥迪A6L 2.8 235km/h 宝马530i 250km/h 奔驰E 280 250km/h
宝来 1.8T手动
宝马318i 蒙迪欧 2.0 本田雅阁 2.0 本田雅阁 2.4 奥迪A4 1.8T 奥迪A4 2.0
221km/h
214km/h 205km/h 197km/h 219km/h 220km/h 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 ) 185km/h 250km/h 250km/h 270km/h 250km/h 240km/h
法拉利 575M Maranello 4.2s 宝时捷911 兰博基尼 Gallardo 3.9s 4.2s
奔驰S600
6.5s
汽车性能与检测
静止到400m或静止到1km的冲刺时间
奥迪A6 1.8T
静止到400m冲刺时间7.9s 静止到1km冲刺时间33.4s 在一般的技术参数中往往不给此项数据
汽车性能与检测
一、汽车动力性
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。
汽车性能与检测
汽车的动力性指标
按照对汽车动力性的基本定义，如
思考
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？
汽车性能与检测
1.最高车速uamax
重型货车（总质量>14t） 90km/h
中型货车（总质量6～14t） 100km/h 微型和轻型货车（总质量<6t） 80 ～ 130km/h 城市铰接客车 60 ～ 90km/h 客车 125km/h
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。
查阅资料：F1方程式赛车的最高车速可以达到多少？
汽车性能与检测
现今内燃机汽车的最高车速记录为660km/h，
宝马520i
（2）超车加速时间 60～100km/h （4挡/5挡） 10.8s / 13.7s 80～120km/h （4挡/5挡） 10.6 s/ 14.1s
思考：从这组数据可得到什么信息？ 低挡的超车加速能力更强。
汽车性能与检测
3.最大爬坡度imax
坡度的概念
一些SUV车型的最大爬坡度
宝来1.8 M（手动挡）/A（自动挡） 11.1s/12.7s
飞度1.5L
捍马H2
12.0s
10.0s
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
红旗CA7460 10.5s
宝马523Li
奥迪A8 宝马750
9.6s
7.0s 6.6s
商用车的速度相对较低，其主 要技术参数是载质量或载客量。
汽车性能与检测
微型（经济型）轿车
（发动排量/L≤1.0 ） 奥拓 0.8 120km/h
普及（紧凑）型轿车
（1.0＜发动排量/L ≤ 1.6） 吉利 1.3 夏利 1.3 羚羊 1.3 西耶那 1.5 赛欧 1.6 波罗 1.4 富康 1.6 捷达 1.6 飞度 1.3手动 飞度 1.3CVT 飞度 1.5手动 飞度 1.5CVT 155km/h 165km/h 168km/h 168km/h 165km/h 172km/h 180km/h 170km/h 165km/h 160km/h 180km/h 175km/h
汽车性能与检测
跑车的最高车 速
汽车性能与检测
跑车的最高车 速
汽车性能与检测
跑车的最高车 速
汽车性能与检测
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
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？
中国高速公路允许的最高车 速 120km/h 德国高速公路不限速
帕杰罗速跑(3.0L) 175km/h
汽车性能与检测 第一节 汽车的动力性指标
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；
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％
sห้องสมุดไป่ตู้
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％
汽车性能与检测
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。
吉利 1.0
夏利 1.0 奇瑞QQ 0.8
120km/h
137km/h 130km/h
从这组数据能 获取什么信息？
汽车性能与检测
中高级轿车 中级轿车
（1.6＜发动机排量/L≤2.5）
普桑 1.8 桑塔纳3000 1.8 宝来 1.8手动 150km/h 185km/h 206km/h