汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图

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1.3 汽车驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图

1.3 汽车驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图1.3.1 驱动力—行驶阻力平衡图前面得到汽车的行驶方程式为t f i W F F F F F j =+++或 2021.15tq g TD a T i i C Au du Gf Gi m r dtηδ=+++ 此方程表明了汽车行驶时，驱动力和各行驶阻力之间的平衡关系。

当发动机转速特性、变速器传动比、主减速比、机械效率、车轮半径、空气阻力系数、汽车迎风面积及汽车总质量等初步确定后，便可利用此式分析汽车在良好路面（沥青、混凝土路面）上的行驶能力，即确定节流阀全开时，汽车能达到的最高车速、加速能力和爬坡能力。

为了清晰而形象地表明汽车行驶时的受力情况及其平衡关系，一般是采用汽车行驶方程式用图解法来进行分析的。

汽车的驱动力-行驶阻力平衡图就是最基本的一种，将汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空气阻力叠加后画在驱动力图上，并表明该叠加量随车速的变化关系曲线。

图1-9即为一具有五挡变速器汽车的驱动力-行驶阻力平衡图。

1.3.2 利用驱动力—行驶阻力平衡图图解汽车动力性指标1.3.2.1 最高车速汽车的最高车速是指汽车在无风的条件下，在水平、良好的路面上，节流阀全开，变速器置于最高挡所能达到的车速。

根据汽车行驶方程j i W f t F F F F F +++=此时，，，0=i F 0=j F W f t F F F +=，即驱动力-行驶阻力平衡图上曲线（此时为最高挡驱动力曲线）与t F 5t F W f F F +曲线的交点对应的车速，就是最高车速（图中为175km/h ）。

从图中还可以看出，当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力，这样，汽车就可以利用剩下来的驱动力加速或爬坡，或牵引挂车。

当需要在119km/h 等速行驶时，驾驶员可以关小节流阀开度(图中虚线)，此时发动机只用部分负荷特性工作，相应地得到虚线所示驱动力曲线，以使汽车达到新的平衡。

1.3.2.2 汽车的加速能力汽车的加速能力可用它在水平良好路面上行驶时，能产生的加速度来评价。

第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图

第三节汽车的驱动力---行驶阻力汽车的驱动力--行驶阻力平衡图与动力特性图
汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性行驶阻力平衡图与动力特性图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。本节将通过作图法确定汽车动力性指标。
汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性行驶阻力平衡图与动力特性图第三节汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图
由动力特性图确定动力性评价指标 δdu δdu = f +i + D =ψ +
gdt
gdt
1）计算最高车速
du =0 dt dt
最高车速
i =0
D= f
f
uamax
汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性行驶阻力平衡图与动力特性图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）
α = arcsin
F −(F + F ) t f w G
i=tanα 可以做出爬坡度图。可以做出爬坡度图。
汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性行驶阻力平衡图与动力特性图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
F = F + F + F + Fj t f i w
δdu F −F t w =ψ + G gdt
奥迪A4 轿车驱动力—行驶阻力平衡图奥迪轿车驱动力行驶阻力平衡图
8 00 0 7 00 0
6 00 0 Ft 1 5 00 0 Ft 2 Ft 3 4 00 0 Ft 4 Ft 5 3 00 0 Ft 6 Ff +F w 2 00 0
F /N
1 00 0

汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图.ppt

驱动力Ft, N
Ft1
Ft 2 Ft3
Ft 4
Ff Fw
Ff
车速ua，km/h 汽车驱动力－行驶阻力平衡图
3. 最大爬坡度
驱动力Ft, N
Ft1
最高挡的最大爬坡度：减少通常坡度下频繁换挡，避免汽车行驶速度下降
Ft 2 Ft 3
Ft4 Ff Fw
Ff
车速ua，km/h 汽车驱动力－行驶阻力平衡图
☆换档时刻的确定：若I-II加速度曲线相交，则规定在交点处换档；若I-II的加速度曲线不相交，则规定在发动机最高转速处换档；换档时间一般忽略不计（正态分布t均值 =0.2~0.4s)。
☆计算加速时间的用途：确定汽车加速能力；传动系最佳匹配；合理选择发动机的排量。
3. 最大爬坡度
其前提条件是路面良好，克服 Fw+Ff 后的全部力都用于克服坡道阻力，即
du dt aj 0 Ft Ff Fw Fi Fi Ft (Ff Fw )
m g sin Ft (Ff Fw )
3. 最大爬坡度
Ff m g f cos m g f (假设cos 1)
Fw

CD Aua2 21.15
3. 最大爬坡度

g
(D
f)
§1.3 汽车的驱动力－行驶阻力平衡图与动力特性图
行驶方程式反映了汽车行驶时，驱动力和
外界“阻力”之间的
普遍关系。
便可分析汽车在附着条件良好路面上的行驶能力。即在油门全开时，汽车可能达到最高车速、加速能力和爬坡能力。
§1.3 汽车的驱动力－行驶阻力平衡图与动力特性图
驱动力与行驶阻力平衡图定义
2. 加速能力

第一章汽车动力性(汽车理论课件)

第一章汽车的动力性
重点内容
驱动力-行驶阻力平衡图
分析汽车动力性的方法动力特性图（图解法）功率平衡图
本章的学习方法
分析汽车行驶时的受力，建立行驶方程式，并通过计算或以图表的形式按动力性评价指标的要求确定动力性。
汽车运行环境
汽车的动力性可以通过那些参数来
描述？
第一章汽车的动力性
由阻力偶引起的能量损失，我们称为滚动
阻力偶
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
橡胶材料的弹性迟滞损失
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
思考:胎面与
的关系？
➢光面胎和带花纹的轮胎在干燥硬路面上的附着系数有何不同？
➢轮胎花纹起什么作用？
轮胎的抓地力分为干地抓地力和湿地抓地力。如果轮胎没有花纹（俗称光头胎）那干地抓地力最好，但湿地抓地力几乎为0 .轮胎上的花纹是为了排水，沟槽越多越宽大，则轮胎的排水性越好，轮胎的湿地抓地力好，但干地抓地力下降，合理的花纹沟槽比率既能保证干地抓地力，又能保证湿地抓地力。
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
第二节汽车的驱动力与行驶阻力发动机功率、转矩与转速的关系
Ttq f (n), Nm
Pe
Ttq n , kW 9549
n, r / min
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
F1方程式赛车在不同天气条件下使用的不同胎面花纹的轮胎

汽车理论随堂测验

动比变速器C曲线纵坐标最高点的连线。
• 最佳燃油经济性-动力性曲线是指不同传动比变速
器C曲线的外包络线。
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3.5 利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
• 确定动力装置参数之随堂测验 • 判断：由不同排量发动机C曲线可以看出，在同样
2.3 影响汽车燃油经济性的因素
•一、使用方面之随堂测验 •判断题 •一辆载重货车拖带挂车后，其行驶一百公里的耗油
量会减少
•拖带挂车后，由于行驶阻力增加，汽车的总燃油消
耗会增加。但是平均每吨货物所消耗的燃油量会降低，所以仍然是提高了燃油经济性。
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1.3 汽车的驱动力-行驶阻力平衡图与动力特性图一、驱动力-行驶阻力平衡图之随堂测验
•1.判断：汽车的爬坡能力，是指汽车在良好路面上克服滚动
阻力、空气阻力和加速阻力后的余力全部用来克服坡度阻力时能加速爬上的坡度
•汽车的爬坡能力是指等速克服坡度阻力能爬上的坡度 •2.一辆汽车的加速度曲线中，Ⅰ挡和Ⅱ挡曲线有交点。汽车
能大于地面的附着系数
•对
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1.4 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率二、汽车的附着力与地面法向反作用力之随堂测验
•1.汽车在向前加速的过程中，相对于汽车静止时，其前轴地
面法向反作用力变（），后轴地面法向反作用力变（）
4.1 制动性的评价指标
制动性的评价指标之随堂测验
•单选题 •以下哪一项是制动性能中最为基本的评价指标？

汽车的驱动力-行驶阻力平衡图

1
加速时间曲线 1
aj4
1
a j3
1
aj2
a j1
加速度倒数曲线
ua
BJ130汽车的加速时间曲线
☆手工计算时,一般忽略原地起步过程的
离合器打滑过程.即假设在最初时刻，汽车已具备起步换档所需的最低车速。
☆换档时刻的确定：若I-II加速度曲线相交，则规定在交点处换档；若I-II的加速度曲线不相交，则规定在发动机最高转速处换档；换档时间一般忽略不计（正态分布t=0.2~0.4s)。
节气门全开
后备功率
☆档位不同时车速的范围不同，但是功率
的大小不变，只是各档的功率曲线对应的车速位置不同。低档时车速低，速度变化区域窄；高档时车速高，所占速度变化区域大。
☆滚动阻力功率在低速时近似为直线，而在高速时是二次曲线（低速、货车！）
☆空气阻力功率曲线为三次函数
☆在低速时以滚动阻力功率为主，而在高速时以空气阻力功率为主。
1
T
( Gfua 3600
CD A 76140
ua3
Giua 3600
mua
3600
du ) dt
f随车速ua的增大，Pf 的增加更快
Pw是车速ua的三次函数
f
f0
f1
( ua 100
)
f
4
( ua 100
)4
发动机功率 Pe 阻力功率 (Pf+Pw)/ηT
车速ua
发动机外特性曲线（Pe ~ n）
G
i
u
轿车爬坡度图
二、汽车的动力特性图
Ft Ff Fw Fi Fj
Ft Fw du
G
gdt
动力因

1-3 汽车的驱动力与行驶阻力平衡图

湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY1-3 汽车的驱动力-行驶阻力平衡图一、驱动力—行驶阻力图二、驱动力—行驶阻力图的应用三、动力特性图HBQY湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY驱动力-行驶阻力平衡图将汽车行驶方程式用图解法来进行分析，从而确定汽车的动力性。

HBQY湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY二.驱动力-行驶阻力图的应用1、确定汽车的最高车速2、确定汽车的剩余驱动力3、确定汽车的加速能力4、确定汽车的爬坡能力湖北汽车工业学院汽车工程系HBQYa) 若汽车最高挡驱动力F t5 与F f +F w 曲线有交点，则交点处的车速即为汽车最高车速u amax 。

HBQY湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY各F t 曲线与(F f +F w )曲线之间所夹的垂直线段，表示剩余驱动力，可作为加速、爬坡或拖挂的牵引力。

2、确定剩余驱动力HBQY湖北汽车工业学院汽车工程系HBQY汽车的加速度曲线3、确定汽车的加速能力HBQYb.加速时间的计算du aj = dtunt=u0∫1 du aj图解法近似计算步骤：（1）由aj-ua → 1/aj-ua（加速度倒数曲线）湖北汽车工业学院汽车工程系HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile加速时间的计算HBQY（2）分段求面积，即速度区间的加速时间 ∆1 、∆2 、∆3 、… ，然后计算∆1、∆1+∆2 、 ∆ 1+∆2+∆3 、 … ，即得从 u0→u1、u0→u2、…的加速时间。

注意：若选择横坐标amm=1km/h，纵坐标bmm=1s2/m作为比例尺，则 ∆t＝∆/(3.6ab)湖北汽车工业学院汽车工程系HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile加速时间的计算HBQY（3）作出t-ua曲线。

注意：1).换档时车速不变。

DEC_03_驱动与牵引性能_06驱动及牵引性能分析

图3-11 车辆的加速度曲线
§3.6 驱动及牵引性能分析
2.驱动力-行驶阻力平衡图
dt 1 du a
t
t
dt
u2 1du
1
ua2 1du A
0
a u1
3.6 a ua1
➢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？
Pe
1
T
Gfua 3600
CD Aua3 76140
Giua 3600
mua
3600
du dt
§3.6 驱动及牵引性能分析 4.车辆的功率平衡图
图3-16 车辆的功率平衡图
§3.6 驱动及牵引性能分析
本节内容结束
发动机以部分负荷工作即可
思考
当Ff+FW与Ft5没有交点时，如何确定最高车速？此时对应的发动机工况如何？
ua'
uamax
图3-10 驱动力-行驶阻力平衡图
§3.6 驱动及牵引性能分析
2.驱动力-行驶阻力平衡图
（2）确定加速时间t
Fi=0
du dt
1
m
Ft
(Ff
Fw )
➢由驱动力—行驶阻力平衡图可以做出加速度曲线。
§3.6 驱动及牵引性能分析
2.驱动力-行驶阻力平衡图
（3）确定最大爬坡度imax
du 0 dt
Fi Ft (Ff Fw )
G sin
Ttqigi0 T
r
Gf
cos
CD Aua2 21.15
arcsin Ft (Ff Fw )
G
§3.6 驱动及牵引性能分析 2.驱动力-行驶阻力平衡图

汽车理论思考题及其部分答案

汽车理论思考题 20131. 汽车动力性的评价指标及定义【定义：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：最高车速加速时间最大爬坡度】2. 应用汽车的行驶方程求取动力性指标的方法。

3. 比较三种不同形式的汽车行驶方程的异同。

4. 汽车的驱动力图，驱动力—行驶阻力平衡图，动力特性图及功率平衡图的绘制方法。

5. 发动机特性曲线有哪几种？[部分负荷特性曲线速度特性曲线]6. 汽车的驱动附着条件。

[作用在驱动轮上的转矩产生的地面切向反作用不能大于附着力]7. 滚动阻力产生的原因。

【轮胎与路面接触区域产生的法向、切向相互作用力】8. 空气阻力由哪几部分组成？【压力阻力：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力摩擦阻力】9. 不同驱动形式汽车由地面决定的最大等效坡度。

[后驱L h La q g -=ϕ 前驱 L h Lb q g +=ϕ ]10. 在加速上坡时，四轮驱动汽车前、后轮的转矩如何分配，才能充分利用地面附着条件？【后轴转矩分配系数t2 t1t2T T T +=ψ】11. 画出驱动轮在匀速和加速运动工况下的受力图，并推导地面切向力的表达式。

12. 汽车燃油经济性的评价指标。

【汽车行驶百公里的燃油消耗量、一定燃油量能使汽车行驶的里程。

】13. 汽车等速百公里油耗的计算方法。

【Qs= P e b/1.02 U a ρg 】14. 发动机负荷率与汽车燃油经济性的关系。

【负荷率越高，燃油经济性越高】15. 我国规定商用车、城市客车以及轻型汽车测定燃油经济性分别采用哪种循环行驶工况？16. 要节省燃油消耗，应如何选择行驶车速和挡位，为什么？【接近低俗的中等车速高档位】17. 什么是发动机的负荷特性曲线？万有特性曲线？【发动机的转速不变时，其性能指标随负荷的变化关系18. 利用发动机最小燃油消耗特性分析无级变速器省油的原因。

【（1）把各功率下最经济工况运转的转速与负荷率标明在外特性曲线图上便得到最小燃油消耗特性（2）无级变速器应有的传动比i 与发动机转速n 及汽车行驶车速关系如下i=0.377nr/iua=An/ua 其中A 为常数，A=0.377r/i0根据Pe=（Pf+Pw ）/T 由最小燃油消耗曲线可以求出发动机经济的工作转速ne ，将ua 、ne 带入上式，就得到无级变速器应有的传动比i 在同一值的路面上，不同车速时无级变速器应有的i 连成曲线就得到无级变速器的调节特性】19.混合动力电动汽车节油的主要原因?【①为了满足急加速、以很高车速行驶行驶与快速上坡对驱动功率的要求，传统的内燃机汽车所配备的发动机功率往往相当很大②在汽车停车等候或低速滑行的等工况下关闭内燃机，几月燃油③利用发电机回收部分制动能量】20.确定传动系最大传动比主要考虑哪些因素?【最大爬坡度，附着率及汽车最低稳定车速】21.确定货车的功率与轿车的功率的方法有什么不同？22.为什么减小最小传动比可以提高汽车的燃油经济性？23.传动系各挡传动比理论上应怎样分配？实际上又是按什么原则分配的，为什么？【按等比级数分配传动比1）保证换挡平顺，无冲击2）充分发挥发动机功率，功率利用区域大3）有利于提高汽车的动力性。

汽车理论(第一章)

Ft
Ttqig i0T r
u a r r 2nw n 1 1 r 2 3600 ig i0 60 1000 0.377 rn ig i0
第一章
汽车的动力性
第二节
载荷
汽车的驱动力和行驶阻力
迟滞损失
2.2行驶阻力
2.2.1滚动阻力(硬路面)
产生原因
平移惯性力
旋转质量换算系数
惯性力偶矩
mr
2 2 g 0 2
T
影响因素：与加速度、变速器类型、结构尺寸及档位有关。
参考数据：P16图1-21
第一章
汽车的动力性
第二节
汽车的驱动力和行驶阻力
2.3汽车的行驶方程式
Ft F
Ttqig i0T r
Ft Ff Fw Fi Fj
8000 7000
6000 Ft1 5000 Ft2 Ft3 4000 Ft4 Ft5 3000 Ft6 Ff+Fw 2000
F /N
1000
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310
第二节
汽车的驱动力和行驶阻力
滚动阻力系数
a Fp 物理意义：单位车重之推力； f , 影响因素：路面、轮胎结构,材料,气压,行驶车速； r W
确定方法：试验或经验公式。
常见路面的滚动阻力系数的值
路面类型良好的沥青或混凝土路面一般的沥青或混凝土路面碎石路面良好的卵石路面坑洼的卵石路面压紧土路：干燥的雨后的滚动阻力系数 0.010~0.018 0.018~0.020 0.020~0.025 0.025~0.030 0.035~0.050 0.025~0.035 0.050~0.150 路面类型泥泞土路（雨季或解冻期）

汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图

uau/a(k/(mk/mh) h1)
uamax=205km/h
Ft1 Ft2 Ft3 Ft4 Ft5 Ft6 Ff+Fw
7
第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图
2.确定加速时间t
汽车的加速能力可以用它在水平良好路面上行驶时产生的加速度来评价，但由于加速度的数值不易测量，实际中常用加速时间 t 来表明汽车的加速能力。
二、动力特性图
思考
是否驱动力越大，动力性越好？
•实线为总重6.5t汽车的各挡驱动力曲线 •虚线为总重3.5t汽车的各挡驱动力曲线
18
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
表征动力性的指标应该是一种既考虑驱动力和车重，又包含空气阻力的综合性参数。
将汽车行驶方程 Ft Ff Fi Fw Fj
D1max fcosmax sinmax
cosmax 1 sin 2 max
f
max
arcsin
D1max
f
1
D2 1max
1 f 2
f
2
25
第三节汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图
3）计算加速时间
D du f i du
gdt
gdt
加速时 i 0 得 du g (D f )
arcsin Ft (Ff Fw )
G
Ttqigi 0T
r
Gf
cos
CD A 21.15
ua2
G sin
m du
dt
15
arcsin Ft (Ff Fw )
G
arcsin Ft (Ff Fw )
G
i tan

1.4 汽车驱动力行驶阻力平衡图

力之间的普遍情况；若已知汽车结构和使用参数：
i0 , ig ,ηT , r, ρ , CD , A
便可分析汽车在附着良好的典型路面上的行驶能力。即汽车在油门(加速踏板)全开时可能达到最高速度、加速能力和爬坡能力。
2011-11-26
1/20
1.4 balance Between MV Traction & resistances
Speed, km/h
i0 max
u max
16/20
imax
=
tanα
=
tan⎢⎣⎡arcsin⎜⎜⎝⎛
Ft
−
Ff − mg
Fw
⎟⎟⎠⎞⎥⎦⎤
imax ⇒ I档
imax is max sloping gradient for 1st gear.
i0max ⇒ 最高档的最大爬坡度， i0max is max
i0,ig ,ηT , r, ρ , C D , A
are known, can analyze then the driveability of MV on the good road, namely at full acceleration pedal, the MV may attain the max. speed, acceleration ability and grade ability.
2011-11-26
7/20
dt = du aj
u a单位不同于 u
Ft
δm
a j1 ua is different from u in unit
aj2 aj3
Ff + Fw
aj4
δm
Acceleration aj ,m/s2

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

汽车驱动力-行驶阻力平衡图

1/18
驱动力与行驶阻力平衡图定义驱动力与行驶阻力平衡图定义为了清晰地描述汽车行驶时受力情况及其平衡关系，况及其平衡关系，通常将平衡方程式用图解方式进行描述，即将驱动力F 图解方式进行描述，即将驱动力 t和常见行驶阻力F 绘在同一张图上。见行驶阻力 w和Ff 绘在同一张图上。
Ttqi0igηT r
1.3 1.3
汽车驱动力汽车驱动力-行驶阻力平衡图
行驶方程式反映了汽车行驶时，驱动力和外界阻行驶方程式反映了汽车行驶时，力之间的普遍情况。当已知条件：力之间的普遍情况。当已知条件：
便可以分析汽车在附着条件良好路面上的行驶能即在油门全开时，汽车可能达到最高车速、力。即在油门全开时，汽车可能达到最高车速、加速能力和爬坡能力。能力和爬坡能力。
∫
离化理 t≈ 散处后
∑∆t = ∑
5/18
∆u aj
du ds du 或 aj = 者 = dt ds dt 1 udu (F − Ff − Fw) = = t δm ds u udu ds = du ⇒ s = ⇒ aj aj
∫
s≈
∑
∆s =
∑
u∆u aj
6/18
加速度a 加速度 j
12/18
2 a
13/18
坡度i × 100%
Ft mg
Ft − (Ff + Fw ) imax = tgα = tg(arcsin ) mg i max
Fw + F f mg
i0 max
图1－29 L 汽车爬坡度
14/18
u max
15/18
动力特性图评价汽车动力性
F = Ff + F + F + Fj t w i F + Ff F −F δm du i t w = + G G G dt δ du =( f +i )+ g dt

汽车驱动力行驶阻力平衡图(教案)

第一章汽车动力性第三节汽车动力性分析一、驱动力—行驶阻力平衡图、动力特性图和功率平衡图作用于驱动轮上的驱动力t F 为s t g 0t dT i i F r h =（1-14）式中：s T —使用状态的发动机转矩；t h —传动系机械效率，见表1-6；0,g i i —变速器和主减速器的速比；d r—车轮滚动半径。

汽车速度与发动机转速及传动系参数的关系式为a r g 023.60.37760nrnv r i i p =ﾻ，km/h（1-15）式中：a v —汽车速度，km/h ；r r —车轮滚动半径，m ；n —发动机转速，r/min 。

车轮滚动半径＝滚动圆周长/2p 。

对子午线轮胎可取r r ＝0.97×自由半径，对斜交轮胎取r r ＝0.95×自由半径。

车轮滚动半径是指车轮承受铅垂载荷和转矩时的半径，在硬路面上近似与单纯承受铅垂载荷的静力半径相等，其经验计算式为()[]λ-+=12/0254.0d b d r ，m （1-16）式中：d r —车轮滚动半径，m ；d —轮辋直径，m ；b —轮胎宽度，m ；λ—轮胎径向变形系数，额定胎荷时可取为0.1~0.16。

由发动机使用外特性曲线，按不同挡位，可绘制各挡的驱动力—车速曲线图，如图1-47所示。

同时在图上还画出了常见行驶阻力曲线f w F F +，这样就构成了驱动力—行驶阻力平衡图。

图1-47 驱动力－行驶阻力平衡图图1-48 动力特性图在阻力曲线与驱动力曲线的交点即有t f w F F F =+，车辆可在该车速下匀速行驶。

动力特性图是指动力因数—车速关系曲线（图1-48）。

动力因数定义为t w F F D G-= （1-17）利用动力特性图可以比较不同车重和空气阻力的车辆的动力性能。

驱动轮发出的驱动功率：t t sP P h =式中：P s —发动机使用状态下的功率。

图1-49 功率平衡图由于不同挡位对应的车速范围不同，各挡的车轮驱动功率与车速的关系曲线亦不同（图1-49所示）。

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。

大学_汽车理论第四版(余志生著)课后答案下载

汽车理论第四版(余志生著)课后答案下载汽车理论第四版(余志生著)课后答案下载本书为全国高等学校机电类专业教学指导委员会汽车与拖拉机专业小组制订的规划教材，并于“九五”期间被教育部立项为“普通高等教育九五部级重点教材”和“面向21世纪课程教材”，于“十五”期间被教育部立项为“普通高等教育十五国家级规划教材”。

本书根据作用于汽车上的外力特性，分析了与汽车动力学有关的汽车各主要使用性能：动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性。

各章分别介绍了各使用性能的评价指标与评价方法，建立了有关的动力学方程，分析了汽车及其部件的结构形式与结构参数对各使用性能的影响，阐述了进行性能预测的基本计算方法。

各章还对性能试验方法作了简要介绍。

另外，还介绍了近年来高效节能汽车技术方面的新发展。

本书为学生提供了进行汽车设计、试验及使用所必需的专业基础知识。

汽车理论第四版(余志生著)：推荐理由点击此处下载汽车理论第四版(余志生著)课后答案汽车理论第四版(余志生著)：书籍目录第4版前言第3版前言第2版前言第1版前言常用符号表第一章汽车的动力性第一节汽车的动力性指标。

第二节汽车的驱动力与行驶阻力一、汽车的驱动力二、汽车的行驶阻力三、汽车行驶方程式第三节汽车的驱动力，行驶阻力平衡图与动力特性图一、驱动力一行驶阻力平衡图二、动力特性图第四节汽车行驶的附着条件与汽车的附着率一、汽车行驶的附着条件二、汽车的附着力与地面法向反作用力三、作用在驱动轮上的地面切向反作用力四、附着率第五节汽车的功率平衡第六节装有液力变矩器汽车的动力性参考文献第二章汽车的燃油经济性第一节汽车燃油经济性的评价指标第二节汽车燃油经济性的计算第三节影响汽车燃油经济性的因素一、使用方面二、汽车结构方面第四节装有液力变矩器汽车的燃油经济性计算第五节电动汽车的研究一、混合动力电动汽车的特点二、混合动力电动汽车的结构三、混合动力电动汽车的节油原理四、能量管理策略五、实例分析一一丰田混合动力电动汽车Prius六、电动汽车的动力性计算第六节汽车动力性、燃油经济性试验一、路上试验二、室内试验参考文献第三章汽车动力装置参数的选定第一节发动机功率的选择第二节最小传动比的选择第三节最大传动比的选择第四节传动系挡数与各挡传动比的选择第五节利用燃油经济性-加速时间曲线确定动力装置参数一、主减速器传动比的确定二、变速器与主减速器传动比的确定三、发动机、变速器与主减速器传动比的确定参考文献第四章汽车的制动性第一节制动性的评价指标第二节制动时车轮的受力一、地面制动力二、制动器制动力三、地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系四、硬路面上的附着系数第三节汽车的制动效能及其恒定性一、制动距离与制动减速度二、制动距离的分析三、制动效能的恒定性第四节制动时汽车的方向稳定性一、汽车的制动跑偏二、制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失第五节前、后制动器制动力的比例关系一、地面对前、后车轮的法向反作用力二、理想的前、后制动器制动力分配曲线三、具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数四、前、后制动器制动力具有固定比值的汽车在各种路面上制动过程的分析五、利用附着系数与制动效率六、对前、后制动器制动力分配的要求七、辅助制动器和发动机制动对制动力分配和制动效能的影响八、制动防抱装置第六节汽车制动性的试验参考文献第五章汽车的操纵稳定性第一节概述一、汽车操纵稳定性包含的内容二、车辆坐标系与转向盘角阶跃输入下的时域响应三、人一汽车闭路系统四、汽车试验的两种评价方法第二节轮胎的侧偏特性一、轮胎的坐标系二、轮胎的侧偏现象和侧偏力-侧偏角曲线三、轮胎的结构、工作条件对侧偏特性的影响四、回正力矩一一绕OZ轴的力矩五、有外倾角肘轮胎的滚动第三节线性二自由度汽车模型对前轮角输入的响应一、线性二自由度汽车模型的运动微分方程二、前轮角阶跃输入下进入的汽车稳态响应一一等速圆周行驶三、前轮角阶跃输入下的瞬态响应四、横摆角速度频率响应特性第四节汽车操纵稳定性与悬架的关系一、汽车的侧倾二、侧倾时垂直载荷在左、右侧车轮上的'重新分配及其对稳态响应的影响三、侧倾外倾一一侧倾时车轮外倾角的变化四、侧倾转向五、变形转向一一悬架导向装置变形引起的车轮转向角六、变形外倾一一悬架导向装置变形引起的外倾角的变化第五节汽车操纵稳定性与转向系的关系一、转向系的功能与转向盘力特性二、不同工况下对操纵稳定性的要求三、评价高速公路行驶操纵稳定性的试验一一转向盘中间位置操纵稳定性试验四、转向系与汽车横摆角速度稳态响应的关系第六节汽车操纵稳定性与传动系的关系一、地面切向反作用力与“不足-过多转向特性”的关系二、地面切向反作用力控制转向特性的基本概念简介第七节提高操纵稳定性的电子控制系统一、极限工况下前轴侧滑与后轴侧滑的特点二、横摆力偶矩及制动力的控制效果三、各个车轮制动力控制的效果四、四个车轮主动制动的控制效果五、VSC系统的构成六、装有VSC系统汽车的试验结果第八节汽车的侧翻一、刚性汽车的准静态侧翻二、带悬架汽车的准静态侧翻三、汽车的瞬态侧翻第九节汽车操纵稳定性的路上试验一、低速行驶转向轻便性试验二、稳态转向特性试验三、瞬态横摆响应试验四、汽车回正能力试验五、转向盘角脉冲试验六、转向盘中间位置操纵稳定性试验参考文献第六章汽车的平顺性第一节人体对振动的反应和平顺性的评价一、人体对振动的反应二、平顺性的评价方法第二节路面不平度的统计特性一、路面不平度的功率谱密度二、空间频率功率谱密度C。

汽车的动力性与行驶阻力

6
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
P= e
Ttqn 9550
7
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
发动机转速特性曲线
8
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
带上全部附件设备时的发动机特性曲线，称为使用发动机特性曲线，称为使用外特性曲线。一般，使用外外特性曲线。一般，特性与外特性相比：特性与外特性相比：汽油机的最大功率约小汽油机的最大功率约小 15%；；货车柴油机的最大功率约小5%；；轿车与轻型货车柴油机的最大功率约小的最大功率约小10%。。
第二节汽车的驱动力与行驶阻力
思考
传动系损失的功率P 主要与哪些因素有关？传动系损失的功率 T主要与哪些因素有关？转矩机械损失
Ttq大损失大损失的比重小 ηT高
齿轮对数
齿轮对数少损失小 ηT高直接挡η 直接挡 T最高
PT
润滑油品质温度液力损失油面高度
过低，过低，热容量小过高，过高，搅油损失大
nmax
6200 143 5477 54.9
17
奥迪 A4 轿车驱动力图
8 00 0
7 00 0
6 00 0
Ft 1 Ft 2
5 00 0 Ft 3
F t/N
Ft 4 4 00 0 Ft 5 3 00 0 Ft 6
2 00 0
1 00 0
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 0 1 10 12 0 13 0 1 40 15 0 16 0 1 70 1 80 19 0 20 0 2 10 22 0 23 0 2 40 25 0 26 0 2 70 2 80 29 0 3 00 3 10 32 0