汽车理论复习精简版

第一章 汽车的动力性

1、汽车的动力性：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。

2、汽车的动力性指标：

①汽车的最高车速Uamax ：在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶车速。

②汽车的加速时间t ：

原地起步加速时间：汽车由I 档或II 档起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换档时机）逐步换至最高档后到某一预定的距离或车速所需的时间。

超车加速时间：用最高档或次高档由30~40km/h 全力加速行驶至某一高速所需的时间；

③汽车的最大爬坡度Imax ：满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度，即为I 档最大爬坡度。

爬坡能力的其他表示方法：

1）一定坡道上达到的车速；2）一定坡道上的加速时间。

3、汽车的行驶方程式：t f w i j F F F F F F ==+++∑

行驶阻力：有滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力

滚动阻力和空气阻力在任何行驶条件下均存在，而坡度阻力和加速阻力则不然。 驱动力：0tq g T t t T i i T F r r

η==（tq T 发动机转矩，0g i i ：变速器传动比、主减速器转动比，T η：传动系效率） 4、发动机特性曲线：如将发动机的功率、转矩以及燃油消耗量与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，则此曲线此曲线称为发动机特性曲线。

节气门全开：发动机外特性曲线；节气门部分开启：发动机部分负荷曲线；

带上全部附件设备：使用外特性曲线。

5、传动系功率损失分为机械损失和液力损失。机械损失是指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失；液力损失指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。

6、传动效率影响因素：档位、转速和转矩。

7、车轮半径：a) 自由半径：车轮处于无载时的半径。b) 静力半径：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Rs。c) 滚动半径：实际车轮滚动距离与车轮转动圈

数之间的比值即车轮的滚动半径（Rr=S/(2πn)）。

对汽车作动力性分析时，采用静力半径；做运动学分析时，应该用滚动半径。

8、档位不同，驱动力也不同

高档，传动比小，汽车行驶速度高，适于好路面，坡度小。

低档，传动比大，速度低，适于较差路面和爬坡。

9、汽车的驱动力图：

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，称为汽车的驱动力图。（驱动力图中的驱动力为驱动力极限值）

10、滚动阻力：

①定义：滚动阻力是由于弹性轮胎在硬路面滚动时受径向载荷变形时所产生的弹性迟滞损失而产生的，该弹性迟滞损失以滚动阻力偶矩出现，表现为阻碍汽车行驶的阻力，这种阻

力就是滚动阻力。

②迟滞损失：由于轮胎在硬支撑路面受径向载荷变形时由内部摩擦产生的损

失，称为弹性迟滞损失。

③产生机理：

1）不滚动时，地面对车轮的法向反作用力前后对称。

2）车轮滚动时，由于迟滞损失，压缩段d的法向反作用力大于恢复过程的d’，合力Fz相对于法线前移a。

3）T f=Fz *a，滚动阻力偶矩。

4）为使从动轮在硬路面上等速滚动，须在车轮中心加以推力F p1,

1f

p z T a a F F W Wf r r r ====，f F Wf =，a f r

= 5）f 为滚动阻力系数。

④f 的影响因素：与路面的种类、行驶车速、轮胎的构造、材料及气压等相关。

11、空气阻力：①定义：汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。 ②组成：

1）压力阻力：作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。（主）

形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力：空气升力的切向分量

2）摩擦阻力：由于空气的粘性在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。（次） ③空气阻力表达式：221221.15

D a w D i r C Au F C A u ρ==； C D 空气阻力系数 12、坡度阻力

①定义：当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力为汽车坡度阻力。sin tan i F G G Gi αα=≈= ②坡度i ：道路坡度为坡高与底长之比。

③道路阻力：坡度阻力和滚动阻力均属于与道路有关的阻力，而且均与汽车重力成正比，故把这两种阻力和称为道路阻力。cos sin ()f i F F F Gf G G f i G ααψ=+=+=+=ψ；ψ—道路阻力系数

13、加速阻力

①定义：汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的惯性力，就是加速阻力Fj 。

汽车质量：包括平移质量（惯性力）和旋转质量（惯性力偶矩）。 ②表达式：以汽车质量换算系数来考虑旋转质量，故加速阻力为j du F m

dt

δ=，其中δ与飞轮和车轮转动惯量，传动系的传动比有关。

14、汽车行驶方程式

02cos sin 21.15tq g T

D a T i i C A du Gf u G m r dt ηααδ=+++；0221.15tq g T D a T i i C A du Gf u Gi m r dt

ηδ=+++（α→0）

作用：分析汽车行驶能力，即确定汽车节气门全开时可能达到的最高车速、加速能力和爬坡能力。

15、驱动力-行驶阻力平衡图

①定义：为清晰形象地表明汽车行驶时的受力情况及其平衡关系，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气阻力也算出并画上，即为驱动力-

行驶阻力平衡图。

②作用

1）可清晰形象地表明汽车行驶时的受力情况及其平衡关系。

2）可确定汽车的动力性，即最大车速、加速时间、爬坡度。

最大爬坡能力指汽车在良好路面上克服F f +F w 后的余力全部用来（即等速）克服坡度阻力时能爬上的坡度。

16、汽车行驶的附着条件：

①附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值。max X Z F F F ϕϕ==；φ为附着系数，由路面和轮胎决定。 ②附着率：是指汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用所要求的最低附着系数。

③汽车行驶的驱动-附着条件：f w i t z F F F F F ϕ++≤≤

驱动轮的附着率是表明汽车附着性能的一个重要指标，是汽车驱动轮在不滑转的工况下充分发挥驱动力作用所要求的最低地面附着系数。

④附着系数影响因素：路面种类和状况、行驶车速、车轮运动状况。

⑤地面法向反作用力影响因素：汽车的总体布置、车身形状、行驶状况及道路的坡度 。

⑥空气升力产生原因：由于流经汽车顶部与底部的空气流速不同产生。

17、附着率：附着率是指汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用所要求的最低附着系数。

附着利用率：汽车附着力与四轮驱动汽车附着力之比来表达汽车对附着潜力的利用程度，即附着利用率。