第2讲 汽车行驶特性优秀课件
汽车行驶特性分解课件
空气阻力是指车辆在行驶过程中所受到 的空气阻力,其大小与车辆的外形、速 度和风速等因素有关。
滚动阻力是指车辆在行驶过程中所受到 的地面阻力,其大小与车辆的质量、轮 胎气压和路面状况等因素有关。
车辆行驶方程式
优化设计
通过对车辆的结构、动力系统和行驶阻力进 行优化设计,提高车辆的能效性能。
车辆排放与环保性能
排放测试
在实验室和实际行驶中测试和评估车辆的排 放性能,测量废气、颗粒物、噪音等指标。
环保性能
评估车辆的环保性能,如使用可再生能源、 低碳排放、低噪音等,提高车辆的环境友好
性。
感谢您的观看
THANKS
车辆动力学基础包括 车辆的力学模型、车 辆的操纵稳定性、行 驶阻力和驱动力等。
车辆的力学模型是研 究车辆行驶特性的基 础,通过对车辆的受 力分析,可以得出车 辆的加速度、速度和 位移等运动状态的变 化规律。
车辆的操纵稳定性是 指车辆在行驶过程中 对操纵输入的响应能 力,包括车辆的侧向 稳定性和纵向稳定性 等。
02
汽车加速与减速特性
车辆加速度与减速度
车辆加速度
车辆在单位时间内增加的速度,通常用 米/秒²或公里/小时来表示。
VS
车辆减速度
车辆在单位时间内减少的速度,通常用米 /秒²或公里/小时来表示。
车辆变速器与传动系统
车辆变速器
一种改变车辆速度和扭矩的设备,通过改变齿轮比和传动比来改变车辆的动力 输出。
车辆行驶安全性评价
车辆稳定性
评价车辆在各种行驶条件下的稳定性和操控性能,确 保驾驶员和乘客的安全。
制动性能
第二章汽车行驶理论PowerPointPresent
• ④ 当n>nN时,N下降。
第二章汽车行驶理论 PowerPointPresent
§ 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡
2.牵引力(tractive force)的产生及传递
• 发 动 机 曲 轴 扭 矩 M e—→ 离 合 器 —→ 变 速 器 iK—→传动轴—→主传动器i0—→车轮MK— → Pt
§ 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡
3.汽车的行驶阻力(resistance to motion of motor vehicle) •(2)汽车的行驶阻力
• 2)坡度阻力:汽车爬坡时,重力的分 力对行车的阻力。
•由于公路纵坡α较小 (α<5°) 所以
第二章汽车行驶理论 PowerPointPresent
§ 2.1 概 述
2.汽车的行驶性能 • 1)动力性能(dynamic force) • 2)通过性(cross-country power) • 3)制动性 (braking power) • 4)行驶稳定性(running stability) • 5)行驶平顺性(smooth running) • 6)操纵稳定性(operating stability)
第二章汽车行驶理论 PowerPointPresent
§ 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性
1.汽车行驶的纵向稳定(longitudinal stability)
第二章汽车行驶理论 PowerPointPresent
•§ 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性
2.汽车行驶的横向稳定(lateral stability) • (1)汽车在曲线上行驶所产生的横向作用力
•1)汽车发动机的基本指标 •①有效功率N :单位时间内具有的做功的能力。(KW) •②转速n :发动机曲轴单位时间内的旋转次数(n/min) •③扭矩M :发动机产生于曲轴上的转动力矩。(N·m) •④转动角速度ω:单位时间内曲轴转动的角度(rad/s)
第二章 汽车行驶特性
析时可看作一个常数, 析时可看作一个常数,一般载重汽车为 0. 80~0.85,小客车 ~ , 为 0.85~0.95。 ~ 。
15
此时, 此时,驱动轮上的转速 nK 为
n n nK = = i0iK γ
相应的车速 V 为
n 60 nr V = 2π r = 0.377 γ 1000 γ
式中: ——汽车行驶速度 汽车行驶速度(km/h); 式中: V ——汽车行驶速度 / ;
公式中驱动力T为节流阀全开的情况。 公式中驱动力 为节流阀全开的情况。如 为节流阀全开的情况 果节流阀部分开启时,要对驱动力T进行修 果节流阀部分开启时,要对驱动力 进行修 修正系数用U表示 称之为负荷率。 表示, 正。修正系数用 表示,称之为负荷率。即
M K = M γηT
γ ——
ηT ——
(0.1)
式中: M K ——汽车驱动轮扭矩 ·m); ——汽车驱动轮扭矩 汽车驱动轮扭矩(N· ; 式中:
M —— 发动机曲轴扭矩 ·m); 发动机曲轴扭矩(N· ;
总变速比, 总变速比, γ = i0 ik ,大于 1.0; ; 传动系统的机械效率, 传动系统的机械效率,对汽车进行动力性分
20
1.空气阻力: .空气阻力:
1 2 RW = KAρv 2
式中: ——空气阻力系数 它与汽车的流线型有关, 空气阻力系数, 式中: K ——空气阻力系数,它与汽车的流线型有关,可查阅 有关资料; ——空气密度 空气密度, 有关资料; ρ ——空气密度,一般 ρ =1. 2258(N·s2/m4); · ;
Ch2汽车行驶特性
Ch2 汽车行驶特性【本章主要内容】§2-1 概述§2-2 汽车的驱动力及行驶阻力§2-3 汽车的行驶稳定性§2-4 汽动的制动性【本章学习要求】了解汽车行驶的基本理论及基本特性;掌握汽车行驶性能对道路线型的要求。
§2-1概述1研究汽车行驶理论的意义2汽车的一般构造及主要技术参数2.1 一般构造1)发动机2)底盘(包括传动系,行驶系,转向系,制动系)3)车身4)电气设备2.2 主要技术参数1)全长L2)全宽B3)总高H4)自重G5)总重Ga6)轴距L1、L27)轮距A1、A28)最大爬坡度9)最高车速10)最小转变半3汽车的行驶性能1)动力性能:决定汽车加速、爬坡和最大速度的性能。
2)通过性(越野性):指汽车在各种道路和无路地带行驶的能力。
3)制动性:指汽车强制停车和降低车速的能力。
4)行驶稳定性:指汽车遵循驾驶者指定方向行驶的能力。
5)行驶平顺性:汽车在不平道路上行驶时,汽车免受冲击和震动的能力。
§2-2 汽车的驱动力及行驶阻力1驱动力的产生及传递内燃发动机---------------发动机曲轴扭矩M----------------驱动轮扭矩Mk-------汽车的驱动力T=Mk/r=M·i k、·i o·η/r=0.377 Mηn/VT=Mk/r=M·i k、·i o·η=0.377 Mηn/V由上式可知,如果要求汽车具有较大的驱动力T,则必须采用较大的变速比i k 、i o,但随i k、i o的增加,车速V会降低,因此,汽车设有几个排档,各档具有固定的车速比,及该档的最大车速和最小车速。
采用低速档,速比γ(i k · i o )较大,能获得较大的驱动力和较低的车速。
采用高速档,速比γ(i k · i o )较小,能获得较高的车速和较小的驱动力。
2汽车的行驶阻力R2.1 空气阻力RWRW =1/2·K·A·ρ·v22.2 道路阻力RR1)滚动阻力R f由路面与轮胎变形而引起的R f=f·G2)坡度阻力RR i =G·sinα≈G·I∴RR =R f ±R i =G(f±i)2.3 惯性阻力RIRI=δ·G/g·a∴R = RW + RR + RI= RW + G (f±i + δ/g·a)3驱动平衡和汽车行驶的条件★3.1 驱动平衡即:T= RW+ RR+ RI3.2 汽车行驶的两个条件1)T≥R——驱动条件(必要条件)2)T≤φ·GK——附着条件(充分条件)φ——附着系数GK——驱动轮荷载实际工作中,要求路面:平整而坚实——减小滚动阻力粗糙而不滑——增大附着力4动力因数及动力特性图由牵引平衡方程:T= RW+ RR+ RI有:T- RW= RR+ RI= G(f+i)+δ·G/g·a为使不同类型的汽车的动力性能进行比较,且有相同的评价尺度,将等式两边分别除以G:(T- RW)/ G=(f+i)+δ/g·a令D=(T- RW)/ GD称为动力因数:它表征某型汽车在海平面高程上,满载情况下,每单位车重克服道路阻力的惯性阻力的性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
G——车辆总重力(N);
i ——道路纵坡度,上坡为正;下坡为负。
n滚动阻力和坡度阻力均与道路状况有关,且都与 汽车的总重力成正比,将它们统称为道路阻力,以 RR表示
RR=G(f+i) 式中:f+i——统称道路阻力系数。
n3.惯性阻力
汽车变速行驶时,需要克服其质量变通运动时产 生的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力,用RI表示。
n(1)滚动阻力
n弹性轮胎反复变形时,其材料内部发生摩擦要消耗 一部分功率。在柔性路面上汽车行驶时汽车的不仅轮 胎变形,而且路面也会变形,其接触面之间产生摩擦 要消耗部分功率(路面支反力前移,与车轮重力形成 反向力矩)。另外,由于路面的不平整而造成轮胎震 动和撞击引起部分功率的消耗。
n (1)滚动阻力
东风EQ-140发 动机外特性曲线
n发动机转速特性经验公式:
功率 N N m a1 x n n N2(n n N )23 (n n N )3 (k)w
式中:Nmax——发动机的最大功率(kW); nN——发动机的最大功率所对应的转速(r/min)
扭距 M M m aM (n x m N n a M M x )N 2(n M n )2 (N m )
汽车的质量:平移质量
旋转质量
n平移质量的惯性力
R I1
ma
G g
a
n旋转质量的惯性力矩
RI2
I d dt
惯性阻力计算:
RI
Ga g
(N)
n式中:δ——惯性力系数(或旋转质量换算系数)。
n
δ=l+δ1+δ2ik2
n式中:δ1——表示汽车车轮惯性力的影响系数,一般
δ1=0.03~0.05;
n δ2——表示发动机飞轮惯性力的影响系数,一般小
汽车传动系统:
n1.发动机曲轴扭矩M及发动机转速特性
发动机输出的功率N与产生的扭矩M的关系:
NMn 9549
(kW)
NM n2rMn
r 601000 9549
T
r
式中:n为转速(转/分) r为车轮半径
M
n发动机转速特性曲线: N-n曲线、M-n曲线、耗油量ge-n曲线
图2-4 某汽车发动机的为特征曲线示意图
地取汽车的行驶速度。
注:KA称为流线型系数
1.空气阻力 将车速v(m/s)化为V(km/h)并化简,得
KAV2 Rw 13 (N)
n 对汽车列车的空气阻力,一般可按每节挂车的空 气阻力为其牵引车的20%折算。
n 2.道路阻力
n道路阻力是由弹性轮胎变形和道路的不同路面类型 及纵坡度而产生的阻力,主要包括滚动阻力和坡度阻 力。
传动系统的机械效率为ηT<1.0;
传到驱动轮上的扭矩Mk为:
Mk=MγηT 驱动轮上的转速nk为:
nk
n i0ik
n
n 车速V与发电机转速关系:
V2rn r 600.37n7 r (km /h) 1000
3.汽车的驱动力
图2-5 驱动轮的受力分析
T M rk M rT 0 .3V n 7 M 7 T 36 V N 0 T 0 (N )
第一节 概述
一、研究汽车行驶理论的意义 保证汽车在路上行驶的稳定性 尽可能提高车速 保证公路上的行车畅通 尽量满足行车舒适
二、汽车的行驶性能 动力性能 通过性能(也称为越野性能) 制动性能 行驶稳定性能 行驶平顺性能 操纵稳定性能
第二节 汽车的牵引力与牵引平衡
n一、汽车的驱动力 n汽车的动力来源: n汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。 n在发动机里热能转化成机械能经过传动系变速和传 动,将曲轴的扭矩传给驱动轮,产生Mk的扭矩驱 动汽车驱动轮旋转,轮胎对路面产生向后的水平推 力,则路面对车辆产生向前的推力,驱使汽车行驶。
第2讲 汽车行驶特性
3.汽车行驶对道路的基本要求:
安全:保证汽车的行驶稳定性,避免发生翻车、倒 溜、侧滑等;
迅速:行驶速度——平均技术速度。 经济:运输成本:低
运输生产率:高 评价汽车运输工作效率的指标有:
汽车运输生产率——周转率 运输成本——油料及轮胎消耗,保养周期 舒适:视觉上:线形美观,赏心悦目,自然环境 与景观设计 生理上:平稳、不颠簸,离心力小 心理上:轻松,有安全感,心情愉快。
T=R=Rw+RR+RI 代入表达式,汽车的运动方程式为:
的轮胎和一定车速范围内,可视为只和路面状况有关
的常数,见表2-3。
n(2)坡度阻力
汽车在坡道倾角为α的道路上行驶时,车重G在平 行于路面方向的分力为Gsinα,上坡时它与汽车前 进方向相反,阻碍汽车行驶;而下坡时与前进方 向相同,助推汽车行驶。坡度阻力可用下式计算
Ri=Gsinα 因坡道倾角一般较小,认为sinα≈tgα=i,则
客 n 车iδk—2=—0变.0速5~箱0的.07速,比载。重汽车δ2=空气阻0.04~0道 路 阻.05;
力
力
惯性阻力
n汽车的总行驶阻力R为:
R=Rw十RR十RI
n三、汽车的运动方程式与行驶条件
1.汽车的运动方程式 汽车在道路上行驶时,必须有足够的驱动力来克服 各种行驶阻力。当驱动力与各种行驶阻力之代数和 相等的时候,称为驱动平衡。其驱动平衡方程式 (也称汽车的运动方程式)为
式中:Mmax——最大扭矩(N·m);
n
MN——最大功率所对应的扭矩,MN
9
Байду номын сангаас
5
4
9Nm ax nN
n
nN——最大功率所对应的转速(r/min);
n
nM——最大扭矩所对应的转速(r/min);
2.驱动轮扭矩Mk
发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱(速比ik)和主 传动器(速比i0)两次变速
两次变速的总变速比为:γ=i0·ik;
二、汽车的行驶阻力
1.空气阻力
汽车在行驶中,由于迎面空气质点的压力,车
后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻 碍汽车前进,总称为空气阻力。
Rw
1 KAv2
2
n式中:K——空气阻力系数,它与汽车的流线型有关;
n
ρ——空气重度;
n
A——汽车迎风面积(或称正投影面积)(m2);
n
v——汽车与空气的相对速度(m/s),可近似
n 滚动阻力与汽车的总重力成正比,若坡道倾角为α 时,其值可用下式计算。
n
Rf=Gfcosα
n 由于坡道倾角α一般较小,认为cosα≈1,则
n
Rf=Gf (N)
n式中:Rf——滚动阻力(N);
n
G——车辆总重力(N);
n
f——滚动阻力系数,它与路面类型、轮胎结构
和行驶速度等有关,一般应由试验确定,在一定类型