汽车的行驶阻力计算
汽车的行驶阻力
在坚硬、平整且干燥的路面上，滚动阻力系数最小。
路面不平时，滚动阻力系数将成倍增长。因为路面不平引 起的轮胎和悬挂机件的附加变形及减振器内产生的阻力要 成倍地消耗能量。
在松软路面上，由于塑性变形最大，使滚动阻力系数增加 很多。
（4）车速 ua
ua高 f 大 车速在50km/h以下时，滚动阻力系数变化不大。 车速在100km/h以上时，滚动阻力系数增长较快。 车速达到某一高速时，如150～200km/h左右，滚动阻力 系数迅速增长。
2）干扰阻力
突出于车身表面的部分所引起的空气阻力，称为干扰阻力。
后视镜
后视镜设计 也要注重流线形
门把手
悬架导向杆和传动轴
3）诱导阻力
汽车上下部压力差（即升力）在水平方向上的分力，约占空 气阻力的5%~8%
➢由于流经车顶的气流速度 大于流经车底的气流速度， 使得车底的空气压力大于车 顶，从而空气作用在车身上 的垂直方向的压力形成压差， 这就是空气升力
后面应采用鸭尾式结构
4）车身底部
所有零件在车身底部应尽量齐平，最好有平滑的底板盖住 底部。
盖板从车身中部或从车轮以后上翘约6°角，这样可以顺 利地引导车身下的气流流向尾部，减少在汽车 尾部形成的 涡流，使CD值下降。
底部比较凌乱
5）发动机冷却通风系统
恰当选择进出风口的位置、尺寸和形状，很好地设计通风 道，在保证冷却效果的前提下，尽量减小空气内循环阻力。
载货汽车 载货汽车
A BH A 0.78B1H
B——轮距 B1——车宽 H——车高
各类汽车的空气阻力系数CD和迎风面积A的数值见表1-6
一些常见车型的空气阻力系数
车型
帕萨特 奥迪A4 现代 奔驰C级 奔驰S级 保时捷 陆虎览胜
汽车滚动阻力计算公式
汽车滚动阻力计算公式Fr = Crr * m * g其中，Fr表示滚动阻力的大小（单位为牛顿，N）；Crr表示滚动阻力系数，是一个无量纲的数值；m表示汽车的质量（单位为千克，kg）；g表示重力加速度，通常取9.8m/s^2滚动阻力系数Crr是一个衡量车轮与路面摩擦力的重要参数，它受到多种因素的影响，包括路面材料、车轮类型、车轮胎气压、车速等。
一般来说，滚动阻力系数的取值范围在0.01到0.05之间。
需要注意的是，以上的公式是一个简化的模型，它不考虑其他因素对滚动阻力的影响，比如车轮的轮胎类型、轮胎的气压、车速等。
在实际应用中，为了更准确地计算滚动阻力，还需要考虑这些因素以及其他一些影响力的修正。
滚动阻力对汽车的燃油经济性有着直接的影响。
当车辆行驶速度较低时，滚动阻力所占比例较大，而随着速度的增加，空气阻力逐渐占据主导地位。
因此，在低速行驶下，降低滚动阻力系数是提高燃油经济性的有效手段。
而在高速行驶下，减小车辆的空气阻力是提高燃油经济性的主要途径。
为了降低汽车滚动阻力1.选择低滚动阻力的轮胎：不同类型的轮胎具有不同的滚动阻力系数，选择滚动阻力系数较低的轮胎能够降低滚动阻力。
2.控制轮胎的气压：轮胎的气压直接影响着车轮与地面的接触面积。
适当地控制轮胎的气压可以减小车轮与地面之间的摩擦力，从而减小滚动阻力。
3.减小车辆的重量：车辆重量的增加会导致滚动阻力的增大。
通过采用更轻的材料和优化车辆设计，可以减小车辆的重量，从而减小滚动阻力。
4.优化车辆的动力系统：优化发动机的工作效率，减小传动系统的损耗，可以提高汽车的动力性能，并减小滚动阻力。
除了以上的方法，还有其他一些措施可以减小汽车滚动阻力，比如优化悬挂系统、设计良好的车轮轮毂等。
综合考虑以上的因素，可以更准确地计算和减小滚动阻力，提高汽车的燃油经济性和行驶性能。
车辆行驶性能计算方法
上海日野
传动系机械效率ηT • 传动系效率是在专门试验台上测得的。估算时，考虑到影响传动系效率因素
中齿轮传动副及万向节传动副的对数是主要影响因素，所以常用齿轮传动副 的对数来估算其效率。 • 试验表明，经过一对圆柱齿轮效率约为98%，单级主减速器的效率约为 95%~98%，万向节传动的效率约为99%。 • 载货汽车、客车的传动系有多种组合方式，可根据推荐值，估算整车的传动 效率。
燃油消耗图上，各条曲线的交点可以粗略地反映发动机的工作状 态及燃油消耗量。
上图为某厂家搭载我P11C-UJ发动机在六档时的燃油消耗图。从 图中可以看出，该车以100km/h行驶在平路时，其每小时燃油消耗量 约27L，发动机在40%的负荷下工作。
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• 通常将驱动力-行驶阻力平衡图及汽 车功率平衡图总称为行驶特性图。
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上海日野
1.1 行驶力平衡方程
Ft = Ff + Fi + Fw + Fj
Ft − 汽车车驱动 Ff − 滚动摩擦阻力 Fi − 爬坡阻力 Fw − 空气阻力 Fj − 加速阻力
计算： 取后桥的传动效率为0.98，取减速器的传动效率为0.98，则：
F t max
= Tt = Te ⋅ ig ⋅ io ⋅ ηT
r
r
= 76 . 84 × 7 . 72 × 3 . 91 × 0 . 9604 0 . 491
= 4537 kgf
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汽车行驶阻力计算公式
汽车行驶阻力计算公式在研究汽车行驶过程中，了解汽车行驶阻力的大小对于优化汽车设计和提高燃油效率至关重要。
汽车行驶阻力是指在汽车行驶过程中，汽车受到的各种阻力的总和。
根据牛顿第二定律和能量守恒定律，可以得到计算汽车行驶阻力的公式如下：F = F_rolling + F_aerodynamic + F_gradient其中，F_rolling代表滚动阻力，F_aerodynamic代表空气阻力，F_gradient代表坡道阻力。
滚动阻力是指汽车轮胎与地面之间的摩擦阻力。
它与车辆质量、轮胎类型和路面条件有关。
通常可以使用下面的公式进行计算：F_rolling = C_rolling * m * g其中，C_rolling代表滚动阻力系数，m代表车辆质量，g代表重力加速度。
空气阻力是指汽车行驶时空气对车辆的阻碍力。
它与车辆的外形、速度和空气密度有关。
一般可以使用下面的公式进行计算：F_aerodynamic = 0.5 * ρ * A * Cd * v^2其中，ρ代表空气密度，A代表车辆的有效横截面积，Cd代表车辆的空气动力学阻力系数，v代表车辆的速度。
坡道阻力是指汽车行驶在上坡或下坡时因重力的影响而产生的阻力。
在水平道路上行驶时，坡道阻力为零。
在上坡行驶时，坡道阻力的计算公式为：F_gradient = m * g * sin(θ)其中，θ代表坡度角度。
汽车行驶阻力的计算可以通过以上三个公式进行求解。
通过合理选择车辆的轮胎、减小车辆的空气阻力、了解坡道情况，可以有效地减小汽车行驶阻力，提高燃油效率。
除了上述三个主要阻力外，还有其他一些小的阻力对汽车行驶也会有一定的影响，如轮轴摩擦阻力、传动系统阻力等。
这些阻力的大小相对较小，可以在实际计算中进行适当的修正。
需要注意的是，上述公式中涉及到的参数需要准确地测量或估算。
车辆质量可以通过称重或查询车辆说明书得到，重力加速度和空气密度可以通过已知数值获取，车辆的外形和空气动力学阻力系数可以通过实验或模拟计算得到，速度可以通过车辆仪表盘显示或GPS 测速仪得到，坡道角度可以通过仪器测量或地图查询得到。
行驶阻力方程 道路载荷常数项f0
行驶阻力方程是描述车辆在不同速度下所受到的阻力的数学模型。
在工程和汽车行业中，行驶阻力方程是一个重要的理论基础，可以用于计算车辆在不同速度下的燃料消耗、动力性能等相关指标。
1. 行驶阻力方程的基本形式在车辆行驶中，车辆需要克服来自空气阻力、滚动阻力和坡度阻力等多种阻力的作用。
行驶阻力方程通常可以表示为如下形式：F = f0 + (c1v + c2v^2 + c3v^3) + f4α其中，F表示行驶阻力，f0为道路载荷常数项，c1v为速度相关的阻力，c2v^2为速度平方相关的阻力，c3v^3为速度立方相关的阻力，f4α为坡度相关的阻力。
此方程详细描述了车辆在不同速度下的行驶阻力情况。
2. 道路载荷常数项f0在上述行驶阻力方程中，道路载荷常数项f0是一个重要的参数，它代表了车辆在静止状态下所受到的阻力。
道路载荷常数项f0与道路摩擦系数、轮胎与地面的接触情况、车辆结构等因素密切相关，是一个与道路和车辆特性紧密相关的参数。
3. 道路载荷常数项f0的影响因素（1）道路摩擦系数：道路摩擦系数是一个描述路面状况的重要参数，它直接影响了车辆在行驶过程中所受到的摩擦力大小。
当道路摩擦系数增大时，道路载荷常数项f0通常也会增大；（2）轮胎与地面的接触情况：车辆的轮胎与地面的接触情况会影响到摩擦力的大小，进而影响到道路载荷常数项f0的数值；（3）车辆结构：车辆自身的重量、形状、悬挂等结构参数也会影响到道路载荷常数项f0的数值。
4. 如何确定道路载荷常数项f0确定道路载荷常数项f0的数值是一个复杂而重要的工作，它通常需要通过实际测试和理论计算相结合的方法来完成。
常见的确定道路载荷常数项f0的方法有：（1）路试实验：通过在实际道路条件下对车辆进行加速、减速、定速行驶等路试实验，利用测功机、动力测功机等设备获得车辆在不同速度下所受到的阻力大小，从而确定道路载荷常数项f0的数值；（2）台架试验：通过在车辆台架上模拟车辆行驶的情况，利用台架测功机等设备获得车辆在不同速度下的阻力大小，从而确定道路载荷常数项f0的数值；（3）理论计算：基于车辆动力学和流体力学等理论，结合车辆和道路特性参数，利用数学模型和计算方法对道路载荷常数项f0进行估算。
车辆行驶滚动阻力计算公式
车辆行驶滚动阻力计算公式在汽车工程中，滚动阻力是指车辆在行驶过程中，由于车轮与地面之间的接触而产生的阻力。
滚动阻力的大小直接影响着车辆的燃油经济性和行驶性能。
因此，准确计算滚动阻力是汽车工程中非常重要的一项工作。
滚动阻力的计算公式可以通过以下方式进行推导：首先，我们需要了解滚动阻力的定义。
滚动阻力可以分为两部分，滚动阻力和滑移阻力。
滚动阻力是指车轮与地面之间的摩擦力，而滑移阻力是指车轮在行驶过程中产生的弹性变形所产生的阻力。
这两部分阻力之和即为滚动阻力。
滚动阻力的计算公式可以表示为：R = W f。
其中，R为滚动阻力，W为车辆的重量，f为滚动阻力系数。
滚动阻力系数f的计算可以通过以下公式进行推导：f = (c W) / (N R)。
其中，c为地面与车轮之间的摩擦系数，N为车轮的数量，R为车辆的载荷。
通过以上公式，我们可以看出滚动阻力系数f与地面摩擦系数c、车轮数量N以及车辆载荷W之间存在一定的关系。
在实际工程中，我们可以通过对这些参数进行测试和实验，来得到滚动阻力系数f的准确数值。
在实际的汽车工程中，滚动阻力的计算对于车辆的设计和性能优化非常重要。
通过准确计算滚动阻力，我们可以对车辆的燃油经济性和行驶性能进行评估和优化。
同时，滚动阻力的准确计算也对于车辆的悬挂系统和轮胎选择具有重要的指导意义。
除了滚动阻力的计算公式外，我们还可以通过一些实验方法来对滚动阻力进行测试和评估。
例如，在实验室中，我们可以通过在滚动台上对车辆进行测试，来得到滚动阻力的准确数值。
同时，我们还可以通过在实际道路上进行测试，来验证实验室测试结果的准确性。
总之，滚动阻力的计算公式是汽车工程中非常重要的一部分。
通过准确计算滚动阻力，我们可以为车辆的设计和性能优化提供重要的参考依据。
同时，通过实验方法对滚动阻力进行测试和评估，也可以为我们提供更加准确的数据支持。
希望通过本文的介绍，读者对于滚动阻力的计算公式有了更深入的了解。
汽车驱动力-行驶阻力计算---湖北汽车工业学院K1143(越野军用汽车)
一、驱动力行驶阻力计算（整车重量m=9000kg ）1.计算参数的设置（以下计算参数均相同）发动机型号 IADe300-40 （221K/2500r/min ）1100N·m/1400r/min 变速器型号 6DSI30TA发动机转速 n=1000~2500r/min ；变速器传动比 ig=[8.71 ，4.90，2.93,1.87,1.30,1.00 ] 汽车迎风面积 A=1.7×2.4=4.08；264.308.48.0=⨯=A C d 高档主传动比 5678.37857.1665.120.10302010=⨯⨯=⨯⨯=i i i i 抵挡主传动比 7142.47857.120.220.103'01'002=⨯⨯=⨯⨯=i i i i传动系机械效率 85.0=t η车桥减速比 20.101=i 滚动阻力系数 9165.0)50(01.00165.0=-+=a r v f 分动器传动高档比 665.102=i 风阻系数 8.0=d C 分动器传动抵挡比 665.1'02=i 滚动半径 r=0.507 轮边减速比 7857.103=i 重力加速度 g=9.82.汽车驱动力——行驶阻力平衡图 计算公式：;15.21;377.0;200a D f g a tg t Au C G F i i rnu ri Ti F ===η汽车驱动力——行驶阻力平衡图计算公式)05.0,07.0(1;;15.21cos ;377.0;21221200==++=-=+===δδδδδδαηgi mF F a Au C Gf F i i rnu ri Ti F rt a D r g a tg t加速度曲线计算公式)05.0,07.0(1;15.21;cos ;377.0;21221200==++=====δδδδδαηgi Au C F Gf F i i rnu ri Ti F a D w f g a tg t加速度时间曲线图汽车用Ⅱ档起步加速行驶至60km/h 的加速时间为11.76s ，加速至100km/h 时的加速时间是32.36s计算公式fD i GF F D Au C F i i rnu ri Ti F wt a D w g a tg t -=-====;;15.21;377.0;20η爬坡性曲线图（分动器抵挡比）计算公式fD i GF F D Au C F i i rnu ri Ti F wt a D w g a tg t -=-====;;15.21;377.0;20η爬坡性曲线图（分动器高挡比）计算公式;;15.21;377.0;20GF F D Au C F i i rnu ri Ti F w t a D wg a tg t -====η动力特性图计算公式ta D t a fw e g a Au C mgfu P TnP i i rn u ηη761403600;9549;377.030+===功率平衡图。
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。
选车必看：汽车动力详细计算实例（2）
选车必看：汽车动⼒详细计算实例（2）(本⽂代表我个⼈观点，仅供读者参考)详细分析⼀辆车的动⼒参数有利于对⽬标车型实际使⽤时出现的各种情况作出预测，这对于注重汽车性能的中国成熟汽车消费群体来说很有必要。
我们将采⽤计算汽车驱动⼒、结合⾏驶速度、风阻系数、公路坡度和乘员数量等参数深⼊分析汽车动⼒，和车友从运动理论⾓度分享爱车的动⼒情况，在新购买车辆时可以选到既满⾜需要，性价⽐也合适的车型。
物理学知识告诉我们：所有阻碍车辆⾏驶的⼒量被称为⾏驶阻⼒，推动汽车⾏驶的⼒量被称为驱动⼒，当驱动⼒⼤于⾏驶阻⼒时车辆就⾏驶。
我们来分享⼀下这两个“⼒”。
⼀、驱动⼒演绎1、计算驱动⼒的基本公式专业⼈员和资深玩友都知道这个计算汽车驱动⼒的基本公式：驱动⼒=（输出扭矩×挡位速⽐×主减速器速⽐×机械传动效率）/车轮半径仔细解读这些参数有利于加深我们对整个汽车动⼒原理的理解。
整个参数运⽤的算法停留在乘法和除法层⾯，没有⾛出四则运算的范围，所以，只要⼿上拿个计算器，不要按错键，⼤家都可以轻松计算出正确结果。
下⾯我们就来⼀⼀解读这些参数的意思。
2、驱动⼒就是推动汽车⾏驶的⼒量。
从发动机曲轴输出扭矩开始，经过减速器、变速箱、传动轴、最后到车轮转动为⽌就是驱动⼒的整个传递路线。
⼀般只计算“最⼤驱动⼒”，给出⼀个汽车动⼒的上限，这关系到汽车的最⾼⾏驶速度、最⼤载重量和最⼤上坡⾓度等众多参数。
我们在平时驾驶时⽤到的是相应转速下的驱动⼒，理解这个问题需要先看看发动机特性图。
3、输出扭矩多数情况下，发动机转速是在变化过程中的，随着转速不同，发动机输出的扭矩也不相同，产⽣的驱动⼒也不相同。
参数表中只给出最⼤扭矩和最⼤扭矩转速，对于⾃然吸⽓发动机和涡轮增压发动机来说，最⼤输出扭矩的转速和类型是不⼀样的，所以驱动⼒的情况也不相同。
我们还是先从发动机外特性图来理解它们的区别：这是⾃然吸⽓发动机的发动机特性图。
红线代表扭矩、⿊线代表功率，下边的数字是发动机转速，左边的数字是输出扭矩，右边的数字是输出功率。
车辆行驶动力学方程
车辆行驶动力学模块计算车辆实际行驶过程中车辆行驶阻力，该阻力由 滚动阻力、空气阻力、加速阻力及坡度阻力四部分组成。
车辆行驶阻力经过车轮半径r 、主减速器传动比i0及变速器传动比ig 变换，得到对电机的需 求转矩。
1.滚动阻力由轮胎的弹性迟滞损失产生：f F W f =g式中：f F 为滚动阻力，N ；f 为滚动阻力系数；W 为车轮负荷，N 。
2.空气阻力指汽车直线行驶时收到的空气作用力在车辆行驶方向上的分力：212w D r F C A u ρ= 式中：w F 为空气阻力，N ；D C 为空气阻力系数；A 为车辆行驶方向的迎风面积，m2；ρ为空气密度，常取1.225824N s m -g g ；r u 为空气相对车辆的运动速度，m/s 。
x f w i j F F F F F =+++ 2221 1.2258=2 3.621.15D r r W D r r C A u F C A u ⨯⨯= 3.坡度阻力为车辆重力在平行于坡道方向上的分力：i sin tan F G G G i αα=≈=g g g式中：i F 为坡度阻力，N ；G 为整车重力，N ；α为坡道角度，rad ；i 为道路坡度。
4.加速阻力，为车辆加速/减速行驶时的惯性力：j =m du F dtδg g 式中：j F 为加速阻力，N ；m 为汽车质量，kg ；du dt为汽车行驶加速度，m/s2;δ为计入旋转质量惯性力矩后的汽车旋转质量换算系数。
5.车辆传动系到驱动轮的输出转矩柴油机输出转矩经过主减速器、变速器后到达车辆的驱动轮，然后由驱动轮车辆前进。
从柴油机到车辆驱动轮的输出转矩经过下式：0j e g T T T i i η=g g g式中：j T ：车辆驱动轮端转矩，N m g ；e T ： 柴油机曲轴输出有效转矩，N m g ；g i ：变速器传送比；0i ：主减速传动比；T η：传动系机械效率。
6.车辆行驶平衡方程假定车辆为后轮驱动，则其行驶平衡方程：x f w i j F F F F F =+++式中：x F ：地面作用于车辆驱动轮的切向反向作用力，N 。
汽车驱动力和行驶阻力(教案)
四、汽车行驶力学基础汽车的动力性是由汽车纵向受力条件所决定的。
在汽车行驶纵向作用有各种外力，包括驱动力和其它行驶阻力。
建立汽车行驶平衡方程式，就可利用受力关系，确定汽车的加速度、最高车速和最大爬坡度。
汽车行驶方程式为jw i f t F F F F F +++=（1-1）式中：t F 为汽车的驱动力；f F 为汽车滚动阻力；i F 为汽车的坡道阻力；w F 为空气阻力；j F 为汽车的加速阻力。
汽车在水平道路上等速行驶时，需要克服地面滚动阻力f F 和空气阻力w F 。
当汽车上坡行驶时，需要克服重力沿着坡道的分力，即坡道阻力i F 。
汽车加速行驶时，需要克服加速惯性阻力，即加速阻力j F 。
图1-2 汽车驱动力只要汽车运动，滚动阻力和空气阻力就存在；而坡道阻力和加速阻力仅在一定的行驶条件下才存在。
等速行驶时，就没有加速阻力j F ；在平直道路上行驶时，坡道阻力i F 就不存在。
减速行驶时，j F 与汽车行驶方向相同，成为驱动汽车前进的力；下坡行驶时，i F 也与汽车行驶方向相同，成为驱动汽车前进的力之一。
1、汽车驱动力汽车驱动力t F 是发动机曲轴输出转矩经离合器、变速器（包括分动器）、传动轴、主减速器、差速器、半轴（及轮边减速器）传递至车轮作用于路面的力0F ，而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力t F ，见图1-2。
习惯将t F 称为汽车驱动力。
如果忽略轮胎和地面的变形，则⎪⎩⎪⎨⎧==T g tq t t ti i T T r T F η0（1-2）式中：t T 为传输至驱动轮圆周的转矩；r 为车轮半径；tq T 为汽车发动机输出转矩；g i 为变速器传动比；0i 主减速器传动比；T η为汽车传动系机械效率。
(一) 发动机转速特性发动机速度特性，是指发动机功率e P 、转矩tq T 、燃料消耗率e b （也称为比油耗）与发动机曲轴转速e n 的函数关系曲线，通常称为发动机速度特性曲线，或简称为发动机速度特性。
汽车行驶阻力测量方法
汽车行驶阻力测量方法方案一一、测定空气阻力1.功率平衡法来测试汽车空气阻力系数CD 值汽车在道路上行驶的功率平衡式为P d= Pf + Pw+ P i+ PjP 轮为汽车驱动车轮输出功率, kW; P f 为汽车滚动阻力消耗的功率, kW; P i 为汽车行驶时路面坡度阻力消耗的功率, kW; P j 为汽车行驶时加速阻力消耗的功率, kW。
Pf = Ga·f ·va / 3 600Ga 为汽车总重力, N ; f 为轮胎与路面间的滚阻力系数; v a 为汽车行驶速度, km/ h; Pw为汽车行驶时空气阻力消耗的功率, kW。
Pw= CDA v3a/ 76 140CD 为汽车空气阻力系数; A 为汽车迎面面积, 即汽车行驶方向的投影面积, m2, A =H ·B ; H 为汽车总高, m; B 为汽车轮距, m。
测试前的准备工作是:1)选择试验路段, 要求平直的水泥路面为好( 适度的坡路面也可以, 但必须测出道路坡度值) , 路面状况良好2)制作汽车油门踏板限定位置机构;3)检查被测试汽车的技术状况( 保养汽车, 并给各轮胎充气到规定气压值,要求轮胎花纹正常) 。
测试工作的进行:1)测量汽车各轮胎气压值;2)测量汽车总高度H 值和轮距B 值;3)称量汽车总重力Ga 值;4)试验路段现场测量风向风力;5)测试车辆当油门踏板在某固定位置行驶时此工况的最大稳定车速值va ( 用变速器变换使用档位, 同一油门踏板位置可得几个相应工况的最大稳定车速值va )6)回到实验室内在汽车底盘电涡流测功机上, 按道路试验测得的车速v a ( 相应使用档位和油门踏板位置) , 测出汽车驱动车轮的该工况最大输出功率值计算各车速点对应的汽车滚动阻力消耗的功率值和道路坡度阻力消耗的功率值, CD= 76 140P w / H ·B ·v3a.由不同档位得到的不同v a 值均可算得CD 值, 会有误差, 再由试验方法进行修正CD 值。
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
汽车的行驶阻力计算
汽车的行驶阻力计算汽车行驶阻力模拟（包括惯量模拟）一、 汽车在平坦路面行驶阻力的计算：汽车在平坦路面行驶时受到滚动阻力、空气阻力和加速阻力，如 下式所示：F =F f F w F j1滚动阻力：F f =G a f其中G a 为汽车总重力，G a =G 驱・G 从，f 为滚动阻力系数，f 为速度 的函数，对于轿车，f 的值可用下式计算f=0・ 0116+0.000142/对于货车，f 的值可用下式计算f=0・0076+0・000056V 2 .空气阻力：F w 二21.15其中，C D 为空气阻力系数轿车取0.4-0.6 ;货车取0.8-1.0 ;大客车取0.6-0.7 ;A 为汽车迎风面积：A =B ! HB 为汽车的前轮距H 为汽车的高度V a 为汽车行驶速度3.加速阻力：十壮I w 为车轮的转动惯量，Kg.m 2其中，「•为汽车旋转质量系数, 2・ 2>-=1 . _____ bw 1 figi0 T' G a r 2 G a r 2I f 为发动机飞轮的转动惯量，Kg.m 2 i g 变速器速比i o 主减速器速比T 汽车传动系的机械效率r 为汽车轮胎的滚动半径测功机所需加的模拟力：测功机所需加的模拟力有汽车的从动轮所受到的滚动阻力、汽车 所受到的空气阻力以及部分加速阻力（除去滚筒和飞轮的惯量所产生 的加速阻力和测功机的摩擦阻力），如下式所示:其中，G a 汽车总重g 重力加速度G i 汽车从动轮上的载苛F t ：测功机损耗I W1汽车从动轮转动惯量I c 滚筒和测功器转子的转动惯量r 汽车车轮滚动半径r ：滚筒半径dV 行驶加速度dt三、汽车在路面行驶时的路面阻力的设定汽车在路面行驶时的路面阻力包括滚动阻力和空气阻力，它的值 可以通过计算的方法得到，也可以通过实验的方法得到。
F PAU C D AV ； 21.15 g计算方法是根据以上的汽车在路面行驶的数学模型，通过设定汽车的各种参数来计算得到。
汽车的行驶阻力计算
汽车行驶阻力模拟（包括惯量模拟）一、汽车在平坦路面行驶阻力的计算：汽车在平坦路面行驶时受到滚动阻力、空气阻力和加速阻力，如下式所示：F?F?FF?jfw1．滚动阻力：f??GF af其中，f为滚动阻力系数，f为速度为汽车总重力，G??GGG驱aa从的函数，对于轿车，f的值可用下式计算f=0.0116+0.000142V对于货车，f的值可用下式计算f=0.0076+0.000056V2．空气阻力：aD?F w21.15其中，空气阻力系数轿车2A VC取 0.4-0.6；货车取 0.8-1.0；C为D大客车取 0.6-0.7；Α为汽车迎风面积：H??BA1Β为汽车的前轮距Η为汽车的高度汽车行驶速度V为a Gdv加速阻力：3.a??F?22?iIiIgg Tfg0w????1?其中，为汽车旋转质量系数，j gdtKg.m车轮的转动惯量，I为w供参考．22GGrr aa22Kg.m发动机飞轮的转动惯量，为I f变速器速比i g主减速器速比i0汽车传动系的机械效率?T为汽车轮胎的滚动半径r二、测功机所需加的模拟力：测功机所需加的模拟力有汽车的从动轮所受到的滚动阻力、汽车所受到的空气阻力以及部分加速阻力（除去滚筒和飞轮的惯量所产生的加速阻力和测功机的摩擦阻力），如下式所示：2GICA VIdv cwcD1aa)?(?G??Ff??F?trPAU122dtg21.15rr c其中，汽车总重G a重力加速度g汽车从动轮上的载苛G1c F测功机损耗tr汽车从动轮转动惯量I1w滚筒和测功器转子的转动惯量I c汽车车轮滚动半径r滚筒半径r c dv行驶加速度dt三、汽车在路面行驶时的路面阻力的设定汽车在路面行驶时的路面阻力包括滚动阻力和空气阻力，它的值可以通过计算的方法得到，也可以通过实验的方法得到。
供参考．计算方法是根据以上的汽车在路面行驶的数学模型，通过设定汽车的各种参数来计算得到。
实验方法中最常用的方法是滑行法，该方法根据汽车滑行状态下，由于传动机构内的损失阻力、车轮的滚动阻力、整车的空气阻力作用而逐渐降低滑行速度的过程，通过对该过程最具代表性的速度和滑行时间关系的研究，计算出汽车的路面阻力，再由2CV??BV AF?RL计算得出系数A、B、C。
汽车行驶驱动力平衡方程中迎风阻力的公式
汽车行驶驱动力平衡方程中迎风阻力的公式
随着科技的发展和汽车行业的繁荣，汽车在人们生活中充满了应用，但是很多
汽车朋友都不太了解汽车行驶驱动力平衡方程，而这是汽车行驶时都需要考虑的一项关键性因素。
汽车行驶驱动力平衡方程即F=ma，由其中可以表示汽车行驶时四
个驱动力，F代表所受力，m为汽车质量，a为加速度，其中迎风阻力即可表示为R，迎风阻力下汽车的加速度为a=F/m-R/m，其中F/m表示作用于汽车的总力的重力加
上发动机的功率，而R/m代表的则是汽车在空气中的迎风阻力。
迎风阻力看似微不足道，其实累积之后在长途的行驶过程中，迎风阻力可达到50％到80％的总抗力，所以汽车竞速通常都会在低摩擦皮摩擦路面行驶，以减少
迎风阻力带来的耗损，而方程中R则是汽车在减少迎风阻力时必须考虑的因素，所以迎风阻力在汽车行驶时还是有一定影响。
而汽车在最新出现时，仅仅通过降低汽车外形对迎风阻力的影响而说，由于改变汽车外部形体太过困难，因此汽车研发者也开始使用其它方法来降低迎风阻力的影响，如改善汽车的轮廓，使其更加流线型，改变汽车轮胎的材料和阻力设计等。
从上述讲解可以清楚看到，迎风阻力在汽车行驶过程中有着十分重要的作用，
直接影响着汽车的行驶距离等，汽车行驶驱动力平衡方程即F=ma，由其清楚的表
示了迎风阻力的影响，让汽车研发者能够清楚的了解到汽车行驶过程中所遇到的变化，从而采取措施，使汽车行驶的距离更加的长久。
汽车的行驶阻力计算
汽车行驶阻力模拟（包括惯量模拟）一、 汽车在平坦路面行驶阻力的计算：汽车在平坦路面行驶时受到滚动阻力、空气阻力和加速阻力，如下式所示：1．滚动阻力：f G F a f ⋅=其中a G 为汽车总重力，从驱G G G a +=，f 为滚动阻力系数，f 为速度的函数，对于轿车，f 的值可用下式计算f=+对于货车，f 的值可用下式计算f=+2．空气阻力：15.212a D w AV C F = 其中，D C 为空气阻力系数 轿车取 ；货车取 ；大客车取 ；Α为汽车迎风面积：H B A ⋅=1Β为汽车的前轮距Η为汽车的高度a V 为汽车行驶速度3. 加速阻力：dt dv g G F a j δ= 其中，δ为汽车旋转质量系数，220221ri i I G g r I G g T g f a w aηδ++=∑ w I 为车轮的转动惯量， f I 为发动机飞轮的转动惯量，i变速器速比gi主减速器速比汽车传动系的机械效率Tr为汽车轮胎的滚动半径二、测功机所需加的模拟力：测功机所需加的模拟力有汽车的从动轮所受到的滚动阻力、汽车所受到的空气阻力以及部分加速阻力（除去滚筒和飞轮的惯量所产生的加速阻力和测功机的摩擦阻力），如下式所示：其中，G汽车总重ag重力加速度G汽车从动轮上的载苛1cF测功机损耗trI汽车从动轮转动惯量w1I滚筒和测功器转子的转动惯量cr汽车车轮滚动半径r滚筒半径cdv行驶加速度dt三、汽车在路面行驶时的路面阻力的设定汽车在路面行驶时的路面阻力包括滚动阻力和空气阻力，它的值可以通过计算的方法得到，也可以通过实验的方法得到。
计算方法是根据以上的汽车在路面行驶的数学模型，通过设定汽车的各种参数来计算得到。
实验方法中最常用的方法是滑行法，该方法根据汽车滑行状态下，由于传动机构内的损失阻力、车轮的滚动阻力、整车的空气阻力作用而逐渐降低滑行速度的过程，通过对该过程最具代表性的速度和滑行时间关系的研究，计算出汽车的路面阻力，再由2CV BV A F RL ++=计算得出系数A 、B 、C 。
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创作编号：BG7531400019813488897SX 创作者： 别如克*
汽车行驶阻力模拟（包括惯量模拟）
一、 汽车在平坦路面行驶阻力的计算：
汽车在平坦路面行驶时受到滚动阻力、空气阻力和加速阻力，如下式所示：
j w f F F F F ++=
1．滚动阻力：f G F a f ⋅=
其中a G 为汽车总重力，从驱G G G a +=，f 为滚动阻力系数，f 为速度的函数，对于轿车，f 的值可用下式计算
f=0.0116+0.000142V
对于货车，f 的值可用下式计算 f=0.0076+0.000056V
2．空气阻力：15
.212
a D w AV C F =
其中，D C 为空气阻力系数 轿车取 0.4-0.6；货车取 0.8-1.0；大客车取 0.6-0.7；
Α为汽车迎风面积：H B A ⋅=1 Β为汽车的前轮距 Η为汽车的高度
a V 为汽车行驶速度
3. 加速阻力：dt
dv
g G F a j δ
= 其中，δ为汽车旋转质量系数，2
2
022
1r
i i I G g r I
G g
T
g f a w
a
ηδ++
=∑ w I 为车轮的转动惯量，Kg.m
2
f I 为发动机飞轮的转动惯量，Kg.m 2
g i 变速器速比
0i 主减速器速比
T η汽车传动系的机械效率 r 为汽车轮胎的滚动半径
二、 测功机所需加的模拟力：
测功机所需加的模拟力有汽车的从动轮所受到的滚动阻力、汽车所受到的空气阻力以及部分加速阻力（除去滚筒和飞轮的惯量所产生的加速阻力和测功机的摩擦阻力），如下式所示：
dt
dv
r I r I g G F AV C f G F c c w a c tr a D PAU
)(15.2122
121-++-+⋅= 其中， a G 汽车总重
g 重力加速度
1G 汽车从动轮上的载苛 c tr F 测功机损耗
1w I 汽车从动轮转动惯量 c I 滚筒和测功器转子的转动惯量 r 汽车车轮滚动半径
c r 滚筒半径
dt
dv
行驶加速度 三、 汽车在路面行驶时的路面阻力的设定
汽车在路面行驶时的路面阻力包括滚动阻力和空气阻力，它的值可以通过计算的方法得到，也可以通过实验的方法得到。
计算方法是根据以上的汽车在路面行驶的数学模型，通过设定汽车的各种参数来计算得到。
实验方法中最常用的方法是滑行法，该方法根据汽车滑行状态下，由于传动机构内的损失阻力、车轮的滚动阻力、整车的空气阻力作用而逐渐降低滑行速度的过程，通过对该过程最具代表性的速度和滑行时间关系的研究，计算出汽车的路面阻力，再由
2CV BV A F RL ++=计算得出系数A 、B 、C 。
在车速较高时空气阻力所占比例较大，可近似认为
2CV F RL =，功率3CV P RL =。
基于以上分析可选择以下三种测功机负荷设定方法： 1．单点设定
单点设定法是根据以上近似公式3CV P PAU =来得到功率—速度曲线。
在知道某个速度下的负载功率后，就可以得出C 的值，也就得到了功率—速度曲线。
在国家标准《轻型汽车排气污染排放标准及测量方法》中，这个速度值为80Km/h ，然后根据汽车的基准质量就可以查表得出在该速度下的负载功率。
在国家标准《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法
及简易工况法）》中，这个速度值为50Km/h，也是根据汽车的基准质量来查表得出在该速度下的负载功率。
该方法低速时负载模拟偏差较大。
2．系数设定法
根据经验或道路试验确定道路负荷公式中的系统A、B、C。
这种负荷设定法模拟精度高。
3．多点设定法
负载设定时输入各车速下的道路负荷值，试验时底盘测功机按各（v,
F）点连线所得折线对PAU进行负荷控制。
该方法也
PAU
是要通过实验来得出不同车速下的道路负荷值。
该方法的模拟精度也较高。
四、MAHA测功机行驶阻力的模拟情况
MAHA测功机中驱动阻力控制模式就是行驶阻力的模拟，包括了路面阻力和加速阻力（即惯量模拟）的模拟，在路面阻力中它采用的是系数设定法，系数分别为
A、V
B、V C。
V
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创作者：别如克*
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