吉林大学汽车理论概论
吉林大学汽车理论第五章 操纵稳定性
高速急收油门
Fb
FX
T Z
28/81
5 轮胎外倾角对侧偏力的作用
FY k y
内侧
F y
Tire camber angle FY 外侧
W
FY FY
O'
0
FY
0 0
0
0
29/81
0
uu un
Neutral steering
K＝0中性转向
uo
汽车瞬时速度矢量
Over steering
K 0过度转向
5.1 概述
9/81
r1
T
1 . 05 r 0
r0
r (t )
0 . 95 r 0
sw
反应时间
转向盘转角
sw 0
r1 r0
t t
100 % 超调量
handling and stability performance Manoeuverability
1/81
5 汽车操纵稳定性
5.1 5.2 5.3 5.4 概 述 轮胎侧偏特性 线性二自由度汽车模型对前轮角输入响应 汽车操纵稳定性与悬架、转向系的关系
2/81
5.1 概述
定义：在驾驶员不感觉过分紧张、疲 劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过 转向系及转向车轮给定的方向行驶; 且当受到外界干扰时，汽车能抵抗干 扰而保持稳定行驶的能力。
O
u
O
FY
u
u'
Y X
Fy
C
Fy
v
吉林大学汽车理论课件
B
17
第一节 汽车的动力性指标
2.加速时间t
汽车的加速时间有两个含义，单位均为s。
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。
B
20
第一节 汽车的动力性指标
坡度的概念
s
3.最大爬坡度imax
h
i tan h
B
3
汽车理论研究的主要内容
汽车理论主要研究汽车的各项性能。
动力性
汽
车
燃油经济性
的
性 能
制动性
主
要 包
操纵稳定性
括
平顺性
通过性
汽车动力装置 参数的确定
汽车设计追求 的是最高性价比
B
4
学习思路
评价指标
评价指标的确定
学习过程中要注 重理论联系实际
分析影响因素
B
5
第一章 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。
S
可见，“坡度”指的不是坡道 的角度，而是该角度的正切值。
汽车的最大爬坡度就是满载（或某一载质量）时 汽车在良好路面上所能爬上的最大坡度。
例如，很多货车的最大爬坡度imax为30%，也就是 16.7°左右。
汽车理论 吉大考试题库答案
1. 汽车各种性能中最基本、最重要的性能是（）。
1.动力性2. 定义“最高车速”需要的条件是（）。
2.在水平良好路面上3. 常见沥青或混凝土路面滚动阻力系数的大致范围是（）。
1.0.015左右4. 关于“旋转质量换算系数”，正确的说法是（）。
4.低挡时较大5．在驱动力-行驶阻力平衡图中，行驶阻力指的是（）。
1.滚动阻力和空气阻力6.计算动力因数时，需要在驱动力中减去（）。
4.空气阻力7.发动机的最大功率是100KW，实际输出功率是40KW，那么后备功率就是（）。
3.60KW8.等速百公里燃油消耗量往往比汽车的实际油耗要低，这是因为（）。
3.实际行驶时还有加速、减速和怠速等工况9.车速很低时可能反而费油，这是因为低档时（）。
2.发动机燃油消耗率高10．汽车带挂车后，燃油经济性会提高，一个原因是（）。
4.燃油消耗率降低11.无级变速器可以提高燃油经济性，主要是因为无级变速器（）。
4.有无穷多个传动比12.“比功率”指的是2.发动机功率与汽车总质量之比13.高速公路上司机需要全力加速超车时，一般会减挡，这是因为1.低挡位驱动力大14.汽车的最小传动比设计得小一些，主要好处在于2.提高燃油经济性15.设计越野车辆时，有时会规定“最低稳定车速”，这是因为车速低一些2.对土壤的冲击小16．传动系传动比的分配一般采用3.大致等比级数，公比略微递减17.汽车的制动性要求“下长坡时能维持一定的车速”，主要考查的是3.抗热衰退性能18.制动时，真正使汽车减速直至停车的外力主要是1.地面制动力19.地面制动力与垂直载荷的比值，称作1.制动力系数20.制动时，ABS装置的目标是将车轮的滑动率控制在2.15%-20%21.制动过程的起点是3.驾驶员踩到制动踏板22.驾驶员踩到制动踏板后，要经过一段时间汽车才能产生制动减速度，这段时间主要用于1.克服制动器的间隙23.在同一初速度下制动，可以缩短制动距离的措施是2.缩短制动器作用时间24.冷制动指的就是制动器起始温度不超过3.100°C25.制动器摩擦片，随着温度的升高，其摩擦因数2.下降26.与鼓式制动器相比，盘式制动器3.制动效能因数小、抗热衰退能力强27.汽车发生制动跑偏，1.前后轮轨迹基本重合28.如果制动时前轮先抱死，汽车2.不会侧滑，但是失去转向能力29.制动时失去转向能力的条件是2.无论后轮是否抱死，前轮抱死30.前后轮同时抱死时，前后制动器制动力的关系线就是1.I曲线31.制动系统中，参数β通常表示3.制动器制动力分配系数32.同步附着系数的含义就是，在该附着系数的路面上时，4.前后轮同时抱死33.f线组是地面制动力的关系线，其中“f”的含义是1.前轮抱死、后轮未抱死34.关于利用附着系数，正确的说法是4.利用附着系数大于制动强度35.“转向盘角阶跃输入”就是2.迅速转动转向盘，然后保持转角不变36.保持转向盘转角不变，随着车速的增加，转向半径变大，这就是1.不足转向37.轮胎会发生侧偏现象，是因为3.轮胎具有弹性38.随着垂直载荷的变化，轮胎侧偏刚度的变化规律是4.先升后降39.稳定性因数K为正值，说明汽车1.不足转向40.如果转向时前轮侧偏角大于后轮侧偏角，说明汽车1.不足转向41.如果汽车质心在中性转向点之后，说明汽车2.过多转向42.关于“侧倾转向”，正确的说法是2.侧倾转向与悬架变形有关43.平顺性分析最重要的评价指标是加速度，因为3.振动的强弱用加速度表示44.人体坐姿受振模型中，振动输入点有3.3个45.“单质量系统”就是忽略车轮部分质量，允许这样简化的条件是1.路面激励频率远低于车轮部分固有频率46.悬架系统的固有频率取决于3.车身质量和弹簧刚度47.下列措施中，有助于提高汽车的平顺性的是2.车轮部分质量轻一些48.为了减小汽车出现触头失效的可能，应该使2.接近角尽量大49.越野汽车很难将轴距设计得很大，这主要是因为轴距很大会造成3.纵向通过角变小50.汽车从狭窄的车位中驶出时，应该2.转向盘转角小一些1. 汽车的动力性评价指标包括2.最高车速3.最大爬坡度4.加速时间2. 汽车的加速时间具体包括() 2.原地起步加速时间4.超车加速时间3．汽车的行驶阻力包括() 1.加速阻力2.滚动阻力3.空气阻力5.坡度阻力4.“道路阻力系数”由以下各参数相加得到() 1.滚动阻力系数3.坡度5.关于附着率，正确的说法是() 1.附着率没有单位3.附着率应该小于附着系数5.附着率越小说明路面越容易满足行驶要求6.影响等速行驶燃油经济性的因素有() 3.行驶阻力4.燃油消耗率5.传动效率7.给定车辆，在相同的路况上以相同的车速行驶，变速器由低档换入高挡，则() 2.后备功率降低4.发动机转速降低 5.燃油经济性提高8.传动系最小传动比的选取，主要考虑汽车的() 1.动力性2.燃油经济性5.驾驶性能9.传动系的传动比大致按等比级数分配，主要好处在于() 1.方便驾驶员的起步操作3.提高汽车动力性4.便于主变速器和副变速结合10.制动性能的评价指标包括() 3.制动效能4.制动效能的恒定性5.制动时汽车的方向稳定性11.制动防抱死装置（ABS）能将制动时车轮的滑动率控制在15%左右，目的在于() 3.使制动力系数最大4.使侧向力系数较大 5.同时兼顾制动效能和制动时汽车的方向稳定性12.整个制动过程包括以下阶段() 1.驾驶员反映时间2.制动器作用时间4.持续制动时间5.放松制动器时间13.影响制动距离的因素有() 1.制动初速度2.制动器作用时间5.最大制动减速度14.抗热衰退性主要取决于() 1.制动器摩擦材料2.制动器结构15.汽车制动时方向稳定性不好的表现有() 1.跑偏2.侧滑5.失去转向能力16.发生制动侧滑的条件包括() 2.后轮先抱死3.达到一定车速4.有侧向干扰17.造成制动跑偏的因素有() 2.左右车轮制动器制动力不相等5.悬架导向杆系和转向系拉杆运动干涉18.影响同步附着系数的因素有() 1.轴距2.质心到后轴的距离3.制动力分配系数5.质心高19.汽车的同步附着系数为0.39，路面附着系数为0.7，制动时会发生() 2.后轮先抱死4.最大制动强度为0.7 5.侧滑20.合理的前后制动器制动力的分配，要求() 2.β线在I曲线下方3.β线尽量靠近I曲线5.制动效率越高越好21.关于轮胎的侧偏刚度，正确的说法是() 2.侧偏刚度都是负的4.侧偏刚度是侧偏力与侧偏角之比22.研究操纵稳定性用到“线性二自由度汽车模型”，两个自由度是指() 3.横摆运动4.侧向运动23.下列参数可以表征稳态响应的有() 1.稳定性因数2.前后轮侧偏角（绝对值）之差3.转向半径之比4.静态储备系数5.特征车速或临界车速24.机械振动对人体的影响，取决于振动的() 1.频率2.强度3.作用方向4.持续时间25.平顺性分析的振动响应量包括() 1.车身加速度3.悬架的动挠度5.车轮和路面之间的动载（或相对动载）26.关于“路面不平度系数”，正确的说法是() 2.对于给定路面是常数5.与汽车无关27.研究平顺性的“单质量系统”，包括以下参数() 1.车身部分质量3.悬架弹簧刚度4.减振器阻尼系数28.进行悬架系统参数选取时，轿车的特点是() 1.行驶路面条件较好2.对于舒适性要求较高3.悬架弹簧较软29. 研究平顺性的“双质量系统”，包括以下参数() 1.车身部分质量2.车轮部分质量3.悬架弹簧刚度4.减振器阻尼系数 5.轮胎刚度30.支承通过性的评价指标包括() 1.牵引系数3.牵引效率5.燃油利用指数1. 汽车的动力性指的就是驱动力越大越好。
吉林大学汽车理论第一章汽车动力性
vehicle acceleration history
Velocity 车速
汽
车
加
速 过
Gear shifting
程
曲
线
Time Diagram of velocity vs time
7/109
爬坡能力的评价
The sloping ability evaluation
以满载、良好路面上的imax来表示: －－商用车30％或16.5º； －－越野汽车60％或31º。
n, r / min
rpm:
revolution per minute
部分负荷特性：节气门部分开启时，转矩或功 率等与转速的关系
使用负荷特性曲线：即带有附件时的负荷特性， 通常汽油机下降15％，而柴油机下降10％
12/109
Pem ax
Ttq m ax
Braking Power ,kW
Braking Torque, Ｎ.m
3/106
1.1 汽车动力性评价指标
Index Evaluating Vehicle Traction Performance
最大车速 umax 加速时间 t
最大爬坡度 imax
Maximum Speed Acceleration Time Maximum grade
4/109
加速时间评价方法
Method evaluating acceleration time
Revolution, rpm
nm in
ntq
n p nmax
图1-3 汽油发动机外特性
Characteristic of engine speed at full throttle
吉大汽车理论试题第2套
一、概念解释（选其中8题，计２０分）1 回正力矩2 汽车动力因数3 汽车动力性及评价指标4 同步附着系数5 汽车通过性几何参数6 附着椭圆7 地面制动力8 汽车制动性能9 汽车最小离地间隙10 曲线11 最小燃油消耗特性12 滑动（移）率13 侧偏力14 等效弹簧二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选择其中41 用结构使用参数写出汽车行驶方程式（注意符号定义）。
2 画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系。
3 画出附着率（制动力系数）与滑动率关系曲线，并做必要说明4 用隔离方法分析汽车加速行驶时整车的受力分析图，并列出平衡方程5 列出可用于计算汽车最高车速的方法，并加以说明。
6 写出汽车的燃料消耗方程式，并解释主要参数（注意符号定义）。
7 列举各种可用于绘制I曲线的方程及方程组。
三、叙述题（选择其中4道题，计20分）1写出计算汽车动力因数的详细步骤，并说明其在计算汽车动力性的用途。
2 分析变速器速比和档位数对汽车动力性的影响。
3 如何根据发动机负荷特性计算等速行驶的燃料经济性？4 分析汽车在不同路面上制动时最大减速度值，并结合制动力系数曲线加以说明。
5 有几种方式可以判断或者表征汽车角阶跃输入稳态转向特性？请简单叙述之。
6 试用汽车驱动力－行驶阻力平衡或者动力特性分析汽车的动力性。
7 从受力分析出发，叙述汽车前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑对汽车制动方向稳定性的影响。
四、分析题（选择其中4道题，计20分）1 已知某汽车φ0＝0.4，请利用Ｉ、β、ｆ、γ线，分析φ＝0.45,φ＝0.3以及φ＝0.75时汽车的制动过程。
2 试确定汽车弯道半径为R的横坡不发生侧滑的极限坡角（要求绘图说明）。
3 请分析汽车制动时附着系数大小对前、后轮地面法向反作用力的影响。
4 在划有中心线的双向双车道的本行车道上，汽车以75km/h的初速度实施紧急制动，仅汽车左侧轮胎在路面上留下制动拖痕，但汽车行驶方向轻微地向右侧偏离，请分析该现象。
吉林大学汽车理论第二章燃料经济性
that the auto transport cost lower, the exaltation of the economic performance. Obviously, the research auto FE to the meaning that auto economize on energy-saving, for example, compared in 1970 together, in 1993 American
▪ Statistics according to the area of the certain place, change to collect the fuel surcharge to keep the travel expenses to compare the cost to increase 37.5% ～44.5 % together and originally possessed, even be up to 60% above.
许20洪20国/1220/10671030
8/35
实行养路费、过路费、过桥费和运管费四费合 一，用燃油附加费替代后，某省汽运公司燃料附加 费率达60％，增加支出1320万元。出租公司原缴纳 养路费220元/车，改为燃料附加费后费用增至1170元 /车，仅此项就增加费用4.3倍。
燃油附加费代替养路费后，必将推动汽车更新 和换代的步伐。节约燃料就意味着汽车运输成本的 降低和经济效益的提高。研究汽车燃料经济性显然 对汽车节能的意义重大。同1970年相比，1993年美 国汽车平均油耗下降33％。为此，世界各国都把降 低汽车能耗(3L/100km)作为一项基本国策，并将成 为汽车制造业和交通运输行业的重要课题。
①常选取单位行程的燃料消耗量L/100km，或单位运 输工作量的燃料消耗量L/100tkm或L/kpkm。 前者用于比较相同容量的汽车燃料经济性，也可 用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一 种汽车上对汽车燃料经济性的影响；后者常用于比 较和评价不同容载量的汽车燃料经济性。其数值越 大，汽车燃料经济性越差。
___吉大教材汽车理论习题答案
第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。
2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。
这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩a F T z f = 阻碍车轮滚动。
3）作用形式：滚动阻力fw F f = rT F f f =（f 为滚动阻力系数）1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。
1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。
1）（取四档为例） 由u F n u n Tq Tq F tt→⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→即ri i T F To g q tη=32100(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nn n n Tq -+-+-=og i i rnu 377.0=行驶阻力为w f F F +：215.21a D w f U A C Gf F F +=+ 2131.0312.494a U +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图： 由发动机转速在min /600n minr =，min /4000n max r =，取六个点分别代入公式：……………………………… 2）⑴最高车速： 有w f tF F F += ⇒2131.0312.494at U F +=分别代入a U 和t F 公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q +=把q T 的拟和公式也代入可得： n>400 而4000max =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max==UKm/h ⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，Fw 可忽略：⇒)(m a x w f t i F F F F +-=⇒Gf F Git -=max ⇒013.08.9*388014400m a x m a x-=-=f G F it =0.366 （3）克服该坡度时相应的附着率 zx F F =ϕ 忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi z ϕ 3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1f D g du dt a -==δ （GFwFt D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111r i i I m r I m Tg f w ηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++==1.128ri i T F To g q t η=321000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nn n n Tq -+-+-=215.21a D w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。
汽车理论
三、汽车行驶方程式
Ft Ff Fw Fi Fj
Ttqigi 0T r CD A 2 du Gf cos ua G sin m 21.15 dt
cos 1
Ttq ig i 0T r
sin tan i
CD A 2 du Gf ua Gi m 21.15 dt
当需要以较低车速行驶时，可以关小 节气门，发动机以较低功率工作。
汽车理论 吉林大学远程教育学院
第五节 汽车的功率平衡
二、后备功率
功率平衡无法定量求解加速度和爬 坡度，一般采用后备功率来评价汽 车的加速和爬坡能力。
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。
Pe
爬坡。
1
T
( Pf Pw )
后备功率用于加速和
7
第五节 汽车的功率平衡
行驶中消耗的发动机功率
1
T
( Pf Pw ) bc
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？
8
05 147
6200 90 55 80 115 160
ig1=2.13 ig2=1.46 ig3=1.02 ig4=0.73
ua1 ua2 ua3 ua4
ig5=0.57
ig6=0.39
ua5
ua6
26
39
99
159
188
276
205
300
4
奥迪A 4 轿车功率平衡图
可见
du
gdt
吉林大学汽车理论概论
目的 Purpose - objective
通过本课程学习，使学生能够为后续专 业课程，例如汽车运用工程、交通工程、道 路勘测与设计、汽车运输工程学、汽车事故 工程、汽车设计基础等课程奠定理论基础。 同时，也为学生今后在工程实际中，合理地 选用汽车、改装汽车(特种汽车、专用汽车、 汽车装卸机械、赛车)、正确地设计新型汽车、 科学有效地试验汽车等创造条件。
性质 Characteristics
☆课程是交通运输(汽车运用工程)、汽车服务工 程、交通工程专业的一门专业基础课，主要 学习汽车使用性能。 ☆汽车动力学基础是课程讲授的基本内容和重点。
方法 methodology
以汽车运动学和动力学为基础，以理论分 析和试验结果密切结合的方法，研究汽车结构 参数和其主要使用性能之间的联系，探讨各种 影响汽车主要使用性能的因素，从而指出:正确 地设计汽车和道路、合理地选用汽车、适宜地 改装汽车以及科学有效地试验汽车的途径。
Introduction to Vehicle Dynamics
汽车运用工程I
Introduction to Vehicle Performance
汽车使用性能
Vehicle Theory
汽车理论
吉林大学交通学院 许洪国
基 础 部 分 内 容
概述 一 汽车动力性 二 三 四 五 汽车燃料经济性 汽车动力装置参数匹配 汽车制动性 汽车操纵稳定性
汽车制动性、汽车 操纵稳定性、汽车 平顺性和汽车通过 性能都属于汽车主 动安全的范畴。
Brake performance, maneuver stability, driving stability, smoothness and off-road ，the performances all belong to the active safety of vehicle.
吉林大学车辆工程汽车理论课件1.1
15
第一节 汽车的动力性指标
思 考
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；
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。
当加速时间不易定量计算时，有时可以用加速度来代替。在给 定起始和终止速度的条件下，加速度越大，加速时间就越短。
汽车理论 吉林大学远程教育学院
第一节 汽车的动力性指标 2.加速时间t （1）原地起步加速时间
1） 0～100km/h的加速时间
飞度1.5L 红旗CA7460 捍马H2 宝马523Li 奥迪A8 宝马750 奔驰S600 12.0s 10.5s 10.0s 9.6s 7.0s 6.6s 6.5s 宝来1.8 M（手动挡）/A（自动挡） 11.1s/12.7s 宝来1.8T M （手动挡）/A（自动挡）
分析影响因素
重理论联系实际
汽车理论 吉林大学远程教育学院
第一章
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。
本章将介绍汽车动力性的评价指标，汽车的驱动力、 行驶阻力以及动力因数的概念；介绍动力性指标的确定 方法；功率平衡；附着率等。
汽车理论 吉林大学远程教育学院
第一节 汽车的动力性指标
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 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。 9
汽车理论
10
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
2.传动系的机械效率ηT
T Βιβλιοθήκη P P in T P in
Pin—输入传动系的功率； PT－传动系损失的功率。
P P in e
1 P T P e
11
等速行驶时
T
P P e T P e
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
思考
传动系损失的功率PT主要与哪些因素有关？ 转矩
一般道路 较小， ≈1，sin ≈i cos
Fψ Gf Gi G ( f i )
令f+i= ψ ， ψ为道路阻力系数
Fψ G
47
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
4.加速阻力
汽车加速行驶时，克服其质量加速运动时的惯性力。 平移质量的惯性力 旋转质量的惯性力偶矩
Fj m
43
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
3.坡度阻力Fi
汽车重力沿坡道的分力。
Fi G sin
44
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
一些常见路面的坡度 路面
高速公路平原微丘区 高速公路山岭重丘区 一级汽车专用公路平原微丘区 一级汽车专用公路平原重丘区 四级公路平原微丘区 四级公路平原重丘区 一般道路的坡度均较小。
2）干扰阻力
车身表面的凸起物引起的阻力。
后视镜
33
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
后视镜
后视镜设计 也要注重流线形
34
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
后视镜
35
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
门把手
36
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
悬架导向杆和传动轴
37
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
吉林大学汽车理论课件(ppt)
奥迪A4 1.8T 220km/h
奥迪A4 2.0
230km/h
中高级轿车
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
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 )
230km/h 210km/h 202km/h 197km/h 180km/h 175km/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
第一节 汽车的动力性指标
思
通过以上数据的对比分析，能得到一些什么结论？
考
对最高车速的总结
第一节 汽车的动力性指标
1.最高车速uamax
在水平良好的路面（沥青或混凝土）上汽车所 能达到的最高行驶车速。单位一般为km/h。
注意：最高车速和其他动力性指标一样，都是在规 定的载质量下定义的。不同国家或机构对不同车型 都制订了相应的标准。
第一节 汽车的动力性指标
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
发动机排量越大，汽车最高车速越高； 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。
吉林大学汽车理论第一章汽车动力性
0.0058ig 0.0236,ig 0,ig 1
1
22/109
轮胎半径r Tire radius
自由半径 r Unloaded radius
静力半径 rs Static radius with load
滚动半径 rr Dynamic radius with load
rr= rs = r=s/(2πnw)
主要研究内容:
① 分析受力;
② 建立行驶方程式;
③ 以图、表(或编程) 形式，按照评价指标， 确定汽车的动力性。
Main contents: ①Analysis is subjected to the reactions; ②Establishing the motion equation of vehicle; ③With the form of the diagram, the table or the plait distance), press the vehicle tractive evaluation index, make sure the motion of the vehicle.
In transient condition, power and torque all descend about 5%-6%.
Ttq = Ttqs - ΔT dω
ΔT = γ dt Ttqs γ = 0.0007 ~ 0.0008
14/109
外负荷特性的使用和制作方法
Full-load characteristic diagram method
Kn
Kn
(1 2K m ) Kn
3
1 Kn
2Km
(1 1 )3
(1 1 )3 Kn
吉林大学汽车理论第四章汽车制动性
12
2
1
2
gt
3
4
27
Fp
ds dt
u
u0
1 kt 2 2
j
d
e
Fp j f
ds
(
u0
1 2
kt
2
)dt
0 ab c
' "' "
1
12
2
1
2
3
gt
4
s
u0t
1 6
kt
3＝u0t－
1 6
xmax "2
t3
s"2
u0"2
1 6
k"23＝u0"2
1 6
xmax "2 2
28
则在 2时间行驶距离s2 :
Foot force on the braking pedal
Fxb F Fz Fxbmax Fz
踏板力，N
Fxb F
地面制动力首先取决与制动器制动力，但同时
受到地面附着条件的限制，它们同时大才好。
13
4 硬路面上的附着系数
仔细观察汽车制动过程可发现，轮胎留在地 面上的印痕从车轮滚动到滑动是一个渐变的过程 (假设直线行驶)。
第一阶段：单纯滚动。印痕的形状基本与轮
胎胎面花纹相一致。 uw rr0w
第二阶段：边滚边滑。轮胎胎面相对地面发
生一定的相对滑动，花纹逐渐模糊，可辨别轮胎
花纹的印痕。随着滑动成分的增加，花纹越来越
模糊。
uw rr0w uw rr0w
第三阶段：拖滑。车轮抱死拖滑，形成粗黑
印痕，看不出花纹。uw rr0w w 0
Fc
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汽车安全性主要可分为 主动安全性和被动安全 性。前者是指预防性措 施，即避免交通事故发 生的能力，而后者是减 轻事故后果的能力。
Safety is mainly divided into the active and pans the preventive measures, i.e. avoiding the ability of the accident, and the later is an ability that reduces the accident result.
六 七
汽车平顺性 汽车通过性
主要参考书
1 2 3 4 5 6 7 许洪国· 汽车运用工程(第四版)· 人民交通出版社；2003 余志生· 汽车理论(第三版)· 机械工业出版社；2000 吴光强· 汽车理论 · 人民交通出版社 · 2008.5 曲达柯夫· 汽车理论· 龙门联合书局；1954 许洪国· 汽车运用工程基础· 清华大学出版社；2004 何光里· 汽车运用工程师手册· 人民交通出版社；1993 格里什凯维奇· 电子计算机在汽车设计中的应用 · 人民交通出 版社；1988 8 M.米奇克· 汽车动力学· 人民交通出版社；1992 9 G.Rill, Vehicle Dynamics, Regenburg University of Applied Science, http://homepage.fh-regenburg.de, 2003 10 许 洪 国 : 国 家 级 精 品 课 : 汽 车 运 用 工 程 /software/net/qcyygc/index.htm 11喻凡,林逸· 汽车系统动力学 · 机械工业出版社 · 2005.9
概述
Introduction
☆ ☆ ☆ ☆
性质 Characteristics 研究方法 methodology 课程目的 purpose 两个重要使用性能 Two important performances ☆ 主动安全性 Active Safety ☆ 汽车使用性能 Vehicle Performance
汽车制动性、汽车 操纵稳定性、汽车 平顺性和汽车通过 性能都属于汽车主 动安全的范畴。
Brake performance, maneuver stability, driving stability, smoothness and off-road ，the performances all belong to the active safety of vehicle.
性质 Characteristics
☆课程是交通运输(汽车运用工程)、汽车服务工 程、交通工程专业的一门专业基础课，主要 学习汽车使用性能。 ☆汽车动力学基础是课程讲授的基本内容和重点。
方法 methodology
以汽车运动学和动力学为基础，以理论分 析和试验结果密切结合的方法，研究汽车结构 参数和其主要使用性能之间的联系，探讨各种 影响汽车主要使用性能的因素，从而指出:正确 地设计汽车和道路、合理地选用汽车、适宜地 改装汽车以及科学有效地试验汽车的途径。
目的 Purpose - objective
通过本课程学习，使学生能够为后续专 业课程，例如汽车运用工程、交通工程、道 路勘测与设计、汽车运输工程学、汽车事故 工程、汽车设计基础等课程奠定理论基础。 同时，也为学生今后在工程实际中，合理地 选用汽车、改装汽车(特种汽车、专用汽车、 汽车装卸机械、赛车)、正确地设计新型汽车、 科学有效地试验汽车等创造条件。
3
柔性转向器、商用汽 车防钻、商用汽车后 护栏、商用汽车侧护 栏或者侧护板、座椅 安全带、（安全）气 囊 airbag、 安 全 车 身 结构均属于汽车被动 安全的范畴。
Passive safety
Soft steering system, truck with the protects , truck protection with the side guiderail measure, passenger‘s seat belt, airbag (SRS), the body safety design to all belong to the contents of the passive safety.
Introduction to Vehicle Dynamics
汽车运用工程I
Introduction to Vehicle Performance
汽车使用性能
Vehicle Theory
汽车理论
吉林大学交通学院 许洪国
基 础 部 分 内 容
概述 一 汽车动力性 二 三 四 五 汽车燃料经济性 汽车动力装置参数匹配 汽车制动性 汽车操纵稳定性
2 1
汽车是 当今最 普遍使 用的交 通运输 工具。
汽车应具有高运输生产率、低运输成本、安全 可靠和舒适方便的工作条件。汽车为了 适应这种工作条件，而发挥最大工作效 4 益的能力叫做汽车使用性能。 主要使用性 能的评价指 标、理论分 析、影响因 素和提高措 施是本课程 主要内容。
通常，汽车使用性能主要有： 汽车动力性、汽车燃料经济性、汽 车制动性、汽车操纵稳定性、汽车 平顺性和汽车通过性。
汽车的两个重要使用性能 two performances
汽车排放性能和汽车 安全性是汽车最主要 的两个使用性能，但 是，在我国目前这门 课程中尚未有效地体 现出来。
Exhausts and safety have become the two most important performances of vehicle, but in China currently they hasn’t put in the program.