汽车驱动力

汽车的驱动力
一、教学课程：
汽车理论
二、教学内容：
汽车驱动力的产生、计算及汽车的驱动力图
三、教学重点：
汽车驱动力的计算、驱动力图
四、教学难点：
汽车驱动力图
五、教学过程：
（一）课程回顾
（二）讲授新课
1.汽车驱动力的产生
2.汽车驱动力的计算
若用Tt 表示作用于驱动轮上的转矩，r 表示车轮半径，驱动力Ft=Tt/r 若用tq T 表示发动机转矩，g i 表示变速器的传动比，
o i 表示主减速器的传动比，T η表示传动系的机械效率，则有t tq g o T T T i i η=⋅⋅⋅，驱动力tq g o T t T i i F r η⋅⋅⋅=
3.汽车驱动力图 对发动机的转矩tq T 、传动系的效率以及车轮的半径r 做一些讨论，画出汽
车的驱动力图。

1）发动机的转速特性
如将发动机的功率e P 、转矩tq T 以及燃油消耗率
b 与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，则此曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线。

如果发动机节气门全开，则此特性曲线称为发动机外特性曲线，如果部分开启，则称为发动机部分负荷特性曲线。

图1 汽油发动机外特性中的功率与转矩曲线
2）传动系的机械效率
以T P 表示传动系中损失的功率，则传动系的机械效率为1e T T T e e P P P P P η-==- 传动系的功率损失由传动系中的部件的功率损失所组成。

传动系的功率损失可分为机械损失和液力损失。

传动系的效率是在专门的试验台上测得的。

3）车轮的半径
车轮处于无载时的半径称为自由半径。

汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离称为静力半径s r 。

滚动半径r r 是以车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的关系来换算的，2r w
s r n π= 式中：w n 为车轮转动的圈数，s 为在转动w n 圈时车轮滚动的距离。

对汽车进行动力学分析时应使用静力半径，在进行运动学分析时应采用滚动半径，在实际应用中，一般不考虑它们的差别，统称为车轮半径r 。

4）汽车的驱动力图
一般用汽车发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线t a F u —来全面表示汽车的驱动力，称为发动机的驱动力图。

设计中的汽车有了发动机的外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、车轮半径等参数后，就可用
tq g o T
t T i i F r η⋅⋅⋅=求出各个档位的t F 的值，再根据发动机转速与汽车行驶车速之
间的关系求出a u ，即可得到各个档位的t a F u —曲线。

2600.3771000a g o g o
r n rn u i i i i π⋅== 式中：a u 为汽车行驶速度（/km h ），n 为发动机转速（/min r ），r 为车轮半径（m ），g i 为变速器的传动比，o i 为主减速器的传动比。

图2 货车NKR552/555的驱动力图
由图可知：
对应每个档位，都有一条驱动力曲线。

档位低，驱动力大，相应的车速较低。

当油门部分开度时，驱动力会有所减少，因此在曲线之下的广泛范围内都可以是汽车的运行状态点。

（三）小结
（四）思考题
汽车驱动力是如何产生的？如何绘制驱动力图？。