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第一章 汽车的动力性 1.1 汽车的动力性指标

１）汽车的动力性指：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。

2）汽车动力性的三个指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度。 3）常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。 4）汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度 imax 表示的。货车的

imax=30% ≈ 16.7 °,越野车的 imax= 60%≈ 31 °。 1.2 汽车的驱动力与行驶阻力 1）汽车的行驶方程式

F t

F f

F w

F i

F j

T tq i g i

0 T

C A

2

du

Gf cos

D

u a

G sinm

r

21.15

dt

T tq i g i

0 T

C D A 2

du

r

Gf

21.15

u a

Gi

m

dt

2）驱动力 F t ：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生 驱动力矩 T t ，驱动轮在 T t 的作用下给地面作用一圆周力 F 0 ，

地面对驱动轮的反作用力

F t 即为驱动力。

3）传动系功率 P T 损失分为机械损失和液力损失。 4）自由半径 r ：车轮处于无载时的半径。

静力半径 r s ：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。

滚动半径 r r ：车轮几何中心到速度瞬心的距离。

5)汽车行驶阻力 : F F f F w F i F j

6)滚动阻力 Ff：在硬路面上，由轮胎变形产生；在软路面上，由轮胎变形和路面变形产生。

7）轮胎的迟滞损失指：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。

8）滚动阻力系数 f 指：车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比。故Ff=W*f 。9）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，这就是驻波。此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波浪形。轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。

10 ）空气阻力 Fw 指：汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。

压力阻力（占91% ）：①形状阻力、②干扰阻力、③内循环阻力和④诱导阻力

空气阻力

摩擦阻力（占9% ）

①形状阻力与车身形状有关；②干扰阻力由车身表面的凸起

物引起的阻力；③内循环阻力由满足冷却、通风等需要，使

空气流经车体内部时构成的阻力；④诱导阻力是空气升力在

水平方向的投影。

11 ）坡度阻力 Fi 指：汽车重力沿坡道的分力。

F i

G sin G tan Gi

12 ）道路阻力 Fψ指：滚动阻力和坡度阻力之和。

FψF f F i Gf cos G sin

FψGf Gi G( f i)FψG

13 ）加速阻力 Fj 指：汽车加速行驶时，克服其质量加速运动时的惯性力。

①汽车质量分为平移质量与旋转质量，都能产生惯性力。

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

du

F j

m

dt

动力因素 D 指:驱动力和空气阻力的差值与汽车重力之比。

D F t

F

w

G

1.4 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率

1 ）附着力 F φ指：地面对轮胎切向反作用力的最大值。

F

X max

F

F Z

2 ）附着条件：①后轮驱动时，附着条件是

F

X 2

②前轮驱动时，附着条件同后轮驱动。

F

Z 2

3）附着率 C φ指：汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。 后轮驱动附着率：

F

X 2

前轮驱动附着率：

F

X 1

C

C

2

1

F

Z 2

F

Z1

4）汽车行驶的条件：①驱动条件 Ft ≥ Ff+Fw+Fi+Fj ; ②附着条件 Ft ≤ Fz φ。

5）法向反作用力构成：①静态轴荷的法向反作用力；②动态分量；③空气升力；④滚动阻力偶矩产

生的部分。

6）等效坡度 q ：后驱动轮：

a L 前驱动轮：

b L

q

h g

q

h

1

1

g

L

L

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。

1

Gfu

C Au

3

Giu

a

mu du

P e

a

Da

a

3600

76140

3600

3600 dt

T

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。

P e 1 (P f P w)

T

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。

第二章汽车的燃油经济性

2.1 汽车燃油经济性的评价指标

1）汽车燃油经济性由百公里油耗或每加仑燃油行驶的英里数衡量。

2）碳平衡法—基本原理是质量守恒定律

指汽（柴）油经过发动机燃烧后，排气中碳质量的总和与燃烧前燃油中碳质量的总和应该相等。

2.3 影响汽车燃油经济性的因素

1）使用方面：①车速，汽车在接近于低速的中等车速时空气阻力Fw 和滚动阻力Ff 较小 ,燃油消耗量Qs 最低，高速时随车速增加, 阻力 Fw 和滚动阻力Ff 增加， Qs 迅速加大；②挡位选择，挡位越低，

后备功率越大，负荷率越低， Qs 越大；③挂车的应用，带挂车后阻力增加，发动机负荷率增加，使燃

油消耗率b 下降，同时，拖车的质量利用系数较大；④正确地保养与调整会影响到发动机的性能与汽

车行驶阻力，所以对油耗有相当影响。

2）汽车构造方面：①缩减轿车总尺寸和减轻质量，汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽

油车；②发动机，柴油机可节能和降低排污；③传动系，挡位越多，油耗越低；无级变速最理想；④

汽车外形与轮胎，外形影响风阻系数，风阻系数越小，则油耗越低，不同型号的轮胎影响滚动阻力的

大小，一般子午胎油耗偏低。

第三章汽车动力装置参数的选择

3.1 发动机功率的选择

1）发动机功率选择的指标：最高车速、比功率。

2）比功率指：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：kW/t 。

3.2 最小传动比的选择

选择依据：最高车速、后备功率、驾驶性能。

3.3 最大传动比的选择

选择依据：保证最大爬坡度；满足最低稳定车速的要求；满足附着条件。