1.1汽车的驱动力
1.2汽车理论-汽车的驱动力与行驶阻力
f
Fp1 W
Fp1
FX 1
Tf Ff r
n'
24
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
2）驱动轮受力分析
FX 2 r Tt FZ a
ua
Tt
Tt Tf
FX 2 Tt Tf r r
FX 2
W
Fp2
FZ
a
r
Ft Ff
即路面作用于驱动轮的切向力FX2比Ft要小。
25
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
坑洼的卵石路面 压紧土路
泥泞土路（雨季或解冻期）
干沙
湿沙 结冰路面 压紧的雪道
0.100~0.300
0.060~0.150 0.015~0.030 0.030~0.050
35
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
（6）转向
离心力前、后轮产生侧偏力 侧偏力沿行驶方向产生分力滚动阻力增加
36
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
3）内循环阻力
满足冷却、通风等需要，使空气流经车体内部时构成的阻力。
பைடு நூலகம்
4）诱导阻力
空气升力在水平方向的投影。
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。
46
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
ua/(km/h) ua /(km h1 )
18
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
F t1
Ft 2
Ft 3
Ft 4
Ft 5
19
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
汽车理论汽车的驱动力和行驶阻力
Ttqigi0 T
r
可知
➢Ft 与发动机转矩Ttq、变速器传动比 ig、主减 速器传动比 i0、传动系旳机械效率ηT 和车轮半径 r 等原因有关。
思索
能否解释为何汽车低挡旳加速能力好于高挡？
4
第二节 汽车旳驱动力与行驶阻力
➢计算驱动力是为了拟定汽车旳动力性指标，也即要找出 驱动力和车速旳关系。
➢驱动力和车速都与发动机特征有直接关系，能够经过发 动机特征曲线找出驱动力与车速之间旳关系。
4.汽车旳驱动力图
根据下面两式
Ft
Ttqigi 0 T
r
ua
0.377 nr ig i 0
以及发动机外特征曲线
做出旳Ft - ua关系图，即驱动力图。
16
第二节 汽车旳驱动力与行驶阻力
例：已知奥迪A4轿车发动机旳数据（如下表所示），
ig1=2.13，i0=6.333，r=0.317m，ηT=0.90，由
第一章 汽车动力性
第二节 汽车旳驱动力与行驶阻力
➢本节要点计算并分析汽车行驶过程中旳 驱动力和行驶阻力。
返回目录 1
第二节 汽车旳驱动力与行驶阻力
一、驱动力Ft
ua
驱动力Ft：发动机产 生旳转矩经传动系传到
驱动轮，产生驱动力矩
Tt
Tt，驱动轮在Tt旳作用
下给地面作用一圆周力
r
F0，地面对驱动轮旳反
（4）驱动力
32
第二节 汽车旳驱动力与行驶阻力
思索
为何驱动力系数很大时，气压越低 f 越小？
Ft胎面滑移Ff
pa接地面积胎面滑移滑移引起旳Ff
33
第二节 汽车旳驱动力与行驶阻力
思索 上高速公路前要检验胎压，在给定旳胎压范围内，胎
第1讲第一章汽车的动力性1-1汽车的动力性指标1-2汽车的驱动力与行驶阻力
第1讲第一章汽车的动力性1-1汽车的动力性指标1-2汽车的驱动力与行驶阻力第1讲 2学时教学目的和要求：1.了解课程的任务、内容，掌握其学习方法2.掌握汽车驱动力含义3.掌握发动机转矩的获取教学主要内容：第一章汽车的动力性§1-1汽车的动力性指标§1-2汽车的驱动力与行驶阻力教学重点与难点：1.汽车动力性的评价指标2.汽车的驱动力图3.滚动阻力，空气阻力，加速阻力教学过程：第一章汽车的动力性§1--1 汽车动力性的评价指标1、汽车的最高车速：u amax（km/h）（1）满载、水平、良好路面（混凝土或沥青）；（2）最高档、全油门。
2、汽车的加速能力：加速时间t（s）（或加速路程）（1）原地起步加速时间：用Ⅰ、Ⅱ档起步，并以最大的加速强度连续换档，换至最高档后至某一预定车速或路程所需的时间。
（0 ↗u a）（2）超车加速时间：用最高、次高档由某一较低车速全力加速至某一更高车速所需的时间。
（u a1↗u a2）3、汽车的最大爬坡度：i max（%）（1）满载、良好路面；（2）最低档（Ⅰ档）。
△针对不同用途的汽车，侧重于不同的指标：轿车——路况好（u amax）；公共汽车——分段（t）；越野车——坏路、无路（i max）。
§1—2 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的行驶方程式：F t=ΣF一、汽车的驱动力：1、产生：发动机的T tq →传动系→车轮T t→对地面圆周力F o →地面反作用在轮胎上的F t2、数值大小：F t = T tr=T tq i g i0ηtr3、参数讨论（影响因素）：⑴发动机转矩：T tq发动机转速特性：发动机油量调节机构位置一定时，发动机的转矩T tq、功率P e以及燃油消耗率b随发动机转速n的变化关系。
发动机节流阀全开（或高压油泵在最大供油量位置）的转速特性为发动机的外特性；发动机节流阀部分开启（或部分供油）的转速特性为发动机的部分转速特性。
汽车驱动力
汽车的驱动力一、教学课程：汽车理论二、教学内容：汽车驱动力的产生、计算及汽车的驱动力图三、教学重点：汽车驱动力的计算、驱动力图四、教学难点：汽车驱动力图五、教学过程：（一）课程回顾（二）讲授新课1.汽车驱动力的产生2.汽车驱动力的计算若用Tt 表示作用于驱动轮上的转矩，r 表示车轮半径，驱动力Ft=Tt/r 若用tq T 表示发动机转矩，g i 表示变速器的传动比，o i 表示主减速器的传动比，T η表示传动系的机械效率，则有t tq g o T T T i i η=⋅⋅⋅，驱动力tq g o T t T i i F r η⋅⋅⋅=3.汽车驱动力图 对发动机的转矩tq T 、传动系的效率以及车轮的半径r 做一些讨论，画出汽车的驱动力图。
1）发动机的转速特性如将发动机的功率e P 、转矩tq T 以及燃油消耗率b 与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，则此曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线。
如果发动机节气门全开，则此特性曲线称为发动机外特性曲线，如果部分开启，则称为发动机部分负荷特性曲线。
图1 汽油发动机外特性中的功率与转矩曲线2）传动系的机械效率以T P 表示传动系中损失的功率，则传动系的机械效率为1e T T T e e P P P P P η-==- 传动系的功率损失由传动系中的部件的功率损失所组成。
传动系的功率损失可分为机械损失和液力损失。
传动系的效率是在专门的试验台上测得的。
3）车轮的半径车轮处于无载时的半径称为自由半径。
汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离称为静力半径s r 。
滚动半径r r 是以车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的关系来换算的，2r ws r n π= 式中：w n 为车轮转动的圈数，s 为在转动w n 圈时车轮滚动的距离。
对汽车进行动力学分析时应使用静力半径，在进行运动学分析时应采用滚动半径，在实际应用中，一般不考虑它们的差别，统称为车轮半径r 。
项目02 02汽车驱动力与行驶阻力(修订)
（三）汽车的驱动力图 驱动力与车速之间的函数关系曲线，称为汽车的驱动力图。
已知条件：发动机的外特性曲线、传动系传动比、
传动效率、车轮半径。
Ft
Teig i0T
r
V 0.377 rn i g i0
发动机特性曲线
汽车的驱动力与行驶阻力
Ft驱动力(KN)
16
Ft
14
12
Ft2
10
Ft3
8
6
4
2
20 40 60
2.空气阻力的计算
Fw
C D AV
2
（N）
21.15
3.空气阻力的影响因素
CD：空气阻力系数 A：迎风面积 (m2) ua：相对速度 (km/h)
（1）A
使用方面：尽量降低装载高度。 Fw
（2）V （3）CD
Fw
当V大于是100km/h时，Fw占总 阻力的70%。
Fw
汽车的流线型越好、突出物越少、表 面光洁度越好，空气阻力系数越小。
3.车轮半径 （1）自由半径r0
车轮处于无载时的半径。
（2）静力半径rs
汽车额定载荷、静止时，车轮中 心至轮胎与道路接触面间的距离。
W
r0
rs
汽车的驱动力与行驶阻力
（3）滚动半径rr
车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的关系。
s rr 2n （m）
n：车轮转动的圈数； s：在转动n圈时车轮滚动的距离（m）。
Pe(kw)
Te(N·m)
Pe
（2）特性曲线
发动机节流阀全开为外特
Te
性曲线；节流阀部分开启为
部分负荷特性曲线。
Pe Ten 9549
n (r/min)
汽车理论课程设计
精心整理《汽车理论》设计报告汽车动力性、经济性的计算机模拟目录1汽车驱动力图 (1)1.1汽车驱动力图简介 (1)1.2汽车驱动力图 (2)2汽车驱动力-行驶阻力平衡图 (2)2.12.233.13.244.14.255.1汽车动力特性图简介 (6)5.2汽车动力特性图 (6)6汽车功率平衡图 (6)6.1汽车功率平衡图简介 (6)6.2汽车功率平衡图 (7)7汽车百公里油耗图 (7)7.1汽车百公里油耗图简介 (7)7.2汽车百公里油耗图 (8)参考文献 (8)附录 (8)汽车动力性、经济性的计算机模拟张少波（）摘要：通过MATLAB 计算机软件进行汽车动力性、经济性的计算机模拟，模拟得出汽车的各种特性曲线。
包括：驱动力图，驱动力-行驶阻力平衡图，爬坡度图，加速度图，动力特性图，功率平衡图，百公里油耗图。
同时对汽车特性曲线的计算公式加以统计汇总学习。
因此驱动力为（1.3）汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为（1.4）一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线F t -u a 来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。
设计中的汽车有了发动机的外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、车轮半径等参数后，即可用式（1.1）求rT 0t T g tq i i T η=出各个档位的F t 值，再根据发动机转速与汽车行驶速度之间转换关系求出u a ，即可求得各个档位的F t 于u a 曲线。
发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为（1.5） 式中，u a 为汽车行驶速度（km/h ）;n 为发动机转速（r/min ）;r 为车轮半径（m ）; i g 为变速器传动比；i 0为主减速器传动比。
另：实际行驶中，发动机常在节气门部分开启下工作，相应的驱动力要比它小。
1.2汽车驱动力图其车辆基本参数见附录1，其Matlab 程序见附录2。
轮胎的构造、材料、气压等有关。
这里选取滚动阻力系数为良好的沥青或混凝土路面滚动阻力系数。
第一章 汽车的动力性
目录第二章汽车的动力性 (1)2-0 引言 (1)2-1 汽车动力性指标 (2)2-2 汽车的驱动力和行驶阻力 (3)2-3 汽车行驶的驱动-附着条件、汽车的附着力 (11)2-4 汽车的驱动力-行驶阻力平衡图与动力特性图 (14)2-5 汽车的功率平衡 (19)第二章汽车的动力性§2.0 引言1．定义：能达到的平均行驶速度。
2．关于定义的讨论：（1）道路——良好路面：水平或坡路（2）运动——直线行驶（3）外力——纵向外力决定的运动（4）能力——所能达到的（5）有效性——运输效率——最基本、最重要的性能。
3．本章的内容与目的分析汽车行驶时的受力，建立行驶方程式，并以图表的形式按汽车动力性评价指标的要求确定动力性。
－ 1 —— 2 —§2.1 汽车的动力性指标按尽可能高的平均行驶速度，有三方面指标：1） 最高车速max u （km/h ）——水平良好路面2） 加速时间t(s)——原地起步加速时间、超车加速时间。
a)原地起步时间t ——由一档或二档起步，逐渐换至最高档，行驶到预定距离或车速所需时间。
b)超车加速时间t ——在最高档或次高档由某一较低车速30、40km/h 全力加速至某一高速所需的时间。
c)还有用车速—时间曲线全面反应加速能力。
图1.1 汽车加速过程曲线3） 上坡能力max i ——最大坡度，良好路面，满载行驶。
a)显然，max i 是指一档最大爬坡度。
b)轿车的max i 基本满足使用要求，货车、越野车的爬坡能力是个很重要的指标。
－ 3 —§2.2 汽车的驱动力与行驶阻力1、汽车动力性——……平均行驶速度就是汽车沿行驶方向的运动状况∑=←⎪⎭⎪⎬⎫F F i t a u t max max )(——行驶方程式2、讨论（1） 驱动力——发动机转矩−→−经传动系−→−驱动轮 （2） 行驶阻力——滚动、空气、加速、坡度。
一、汽车的驱动力图1.2 汽车驱动力— 4 —rT F t t =其中 t g tqT i i T →→→0主减速器变速器即Tg tq t i i T T η***0= （1-1）ri i T F Tg tq t η***0=∴对TtqTη,，r 的讨论（略讲）（一）发动机的转速特性来确定转矩tqT（1）转速特性曲线（发动机的外特性曲线，和部分特性曲线 ）P e ,T tq ,b —n其中9550n T P tq e =（1-2）（2）发动机制造厂提供的发动机特性曲线通常是在试验台上未带空气滤清器、水泵、风扇、消声器、发电机等条件下测得的。
(完整版)汽车理论知识点.docx
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 tF fF wF iF jT tq i g i0 TC A2duGf cosDu aG sinmr21.15dtT tq i g i0 TC D A 2durGf21.15u aGimdt2）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 j6)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。
汽车的驱动力和行驶阻力
9％
较小，则 Fi G sin G tan G i
Ff f G cos f G
道路阻力
道路阻力
F Ff Fi Gf cos G sin
若 较小，则
F Gf Gi G( f i)
道路阻力系数
( f i)
加速阻力
Tf 2 r
Ft
Ff 2
滚动阻力系数的测定方法
牵引法 滑行法 转鼓法
滚动阻力系数的影响因素
1. 速度ua对 f 的影响
ua 100 km/h, f const . ua 200 km/h, f 产生驻波现象，高温、脱落和爆裂。
滚动阻力系数的影响因素
2. 轮胎的结构、材料、帘线对f 的影响也很 大。子午线轮胎 f 小，天然橡胶 f 低。
汽车的行驶阻力
——空气阻力
定义
❖ 汽车直线行驶时受到的空气力在汽车行驶方 向的分力
分类
❖ 压力阻力
➢ 形状阻力主要与汽车的形状有关，约占58％
➢ 干扰阻力：汽车突出部件，如后视镜、门把手、导水 槽、驱动轴、悬架导向杆等，约占14％
➢ 内循环阻力：发动机冷却系、车身通风等气流流过汽 车内部，占12％
等速行驶工况下：
T
Pe PT Pe
1—1200 r/min 3—1900 r/min
2—1600 r/min 4—2200 r/min
传动系的机械效率ηT
造成机械损失的主要部件 ★ 变速器和主减速器(含差速器)
主要损失形式 ★ 液力损失和机械摩擦损失。 ★ 液力损失,如搅动和磨擦。它与润滑油品 种、温度、转速、油面高度等有关。
轮胎充气压力轮胎径向变形 f
汽车驱动力计算公式
汽车驱动力计算公式汽车驱动力是指使汽车实现运动的推力，它来自于发动机的输出能量和传动系统的作用。
在汽车运行过程中，驾驶员和维护人员都需要掌握汽车驱动力的计算公式，以便更好地了解汽车的运行情况、车速和燃油消耗等数据，本文将介绍不同情况下的汽车驱动力计算公式。
1. 汽车驱动力的定义汽车驱动力是汽车引擎的输出能量和传动系统的作用，通过轮胎与路面产生的摩擦力产生推力，使汽车实现运动。
汽车的驱动力主要分为两部分：正向驱动力和阻力。
正向驱动力是指汽车可以克服路面摩擦力实现运动的推力；阻力则来源于行驶过程中的各种阻力，例如地面摩擦力、空气阻力、坡道阻力和机械损耗等。
2. 汽车驱动力的公式对于汽车驱动力的计算公式，可以用简单的物理公式来表达：F = ma其中，F表示汽车的驱动力，m表示汽车的质量，a表示汽车的加速度，这个公式表示的是汽车行驶的牛顿第二定律，根据这个公式，我们可以推导出汽车的驱动力计算公式：F = ma = m × v/t其中，v表示汽车的速度，t表示汽车的时间。
这样，我们可以通过测量汽车在给定时间内的速度和行驶距离，推算出汽车的驱动力大小。
此外，汽车的驱动力还与其发动机的输出功率有关系。
汽车的发动机可以通过以下公式来计算其输出功率：P = F × v其中，P表示发动机的输出功率，F表示发动机的扭矩，v表示发动机的转速。
这样，我们就可以通过计算得到汽车发动机的输出功率大小，从而推算出其驱动力。
3. 汽车驱动力计算的实际应用在汽车的实际应用过程中，驾驶员和维护人员需要掌握汽车驱动力的计算公式，以便更好地了解汽车的运行情况、车速和燃油消耗等数据。
例如，在行驶过程中，如果汽车需要超车或加速，那么驾驶员可以通过计算车辆的驱动力大小来确定是否需要加速；在维护过程中，如果汽车的动力不足，那么维修人员可以通过计算汽车的发动机输出功率来检查发动机的工作状态和维护情况。
此外，汽车的驱动力计算公式还可以帮助驾驶员和维护人员提高汽车的油耗效率。
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）
第五版汽车理论复习重点
1.1什么是汽车的动力性，其评价指标是什么各指标的含义是什么汽车动力性是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。
评价指标汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车能爬上的最大坡度。
最高车速是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度。
汽车的加速时间表示汽车的加速能力，包括原地起步加速时间和超车加速时间。
汽车爬坡能力是用满载或者一部分负载的汽车在良好路面上的最大爬上坡度表示的。
2.什么是汽车的驱动力，它与汽车的结构参数及发动机的性能有何关系汽车的驱动力汽车发动机产生的转矩，经传动系统传至驱动轮上，地面对车轮的反作用力与发动机转矩、变速器传动比、主减速器传动比、传动系的机械效率成正比，与车轮半径成反比。
3.何为发动机外特性外特性：发动机节气门全开的速度特性。
使用外特性：带上全部附件设备时的发动机特性。
差别：外特性的最大功率大于使用外特性。
计算动力性用：使用外特性。
机械损失：齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。
液力损失：消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。
4.车轮自由半径：车轮处于无载时的半径。
滚动半径：车轮滚动距离与车轮滚动圈数的比值。
静力半径：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
5.何为汽车的驱动力图当已知发动机使用外特性能及汽车相应结构参数，如何作汽车的驱动力图驱动力图：一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线来全面表示汽车的驱动力。
用发动机外特性曲线、传动系传动比、传动效率、车轮半径等参数求出各个档位的驱动力值t F ，再根据发动机转速求出汽车行驶速度a u ，即可求得t F —a u 曲线。
6.汽车的行驶阻力有哪几项滚动阻力的形成原因及其计算方法滚动阻力系数的物理含义及其在各种路面上的取值范围，影响滚动阻力的主要因素是什么1）滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力 2）车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支承路面的变形，此时由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。
汽车理论 汽车的驱动力
uau/a(k/(mk/mh) h1)
uamax=205km/h
Ft1 Ft2 Ft3 Ft4 Ft5 Ft6 Ff+Fw
5
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
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。
回顾：两个加速时间，都是 从低速提升到高速 … …
D
Ft
Fw ，且 G
Ft
Ff
Fi
Fw
Fj
可见 D Ff Fi Fj ，即 D f i du
G
gdt
和“驱动力-行驶阻力平衡图”的思想一样：
➢以最高车速行驶时，没有坡度和加速度，D与f平衡； ➢全力加速时，没有坡度， D与f之差反应加速度； ➢全力爬坡时，没有加速度， D与f之差反应爬坡度。
3.确定最大爬坡度imax
du 0 dt
Fi Ft (Ff Fw )
G sin
Ttqigi 0 T
r
Gf
cos
CD Aua2 21.15
arcsin Ft (Ff Fw )
G
Ttqigi 0T
r
Gf
cos
CD A 21.15
ua2
G sin
m du
dt
12
第三节 汽车的驱动力—行 驶阻力平衡图与动力特性图
汽车理论 吉林大学远程教育学院
第三节 汽车的驱动力—行驶阻力平衡 图与动力特性图 本节内容结束 下一节
20
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。
汽车驱动力名词解释
汽车驱动力名词解释
汽车驱动力是指使汽车运动的力。
常见的汽车驱动力有以下几种： 1. 发动机驱动力：发动机通过燃烧燃料产生的动力，驱动汽车
前进。
2. 电动机驱动力：电动汽车使用电能来驱动电动机，产生驱动力。
3. 驱动轮驱动力：汽车的驱动轮通过发动机或电动机传递的力
来推动汽车运动。
4. 油门驱动力：驱动力与油门的开度呈正比关系，当油门踏板
踩得越深，驱动力也越大。
5. 扭矩驱动力：扭矩是发动机输出的力矩，它与发动机的转速
和驱动轮的半径有关，扭矩越大，驱动力也越大。
6. 轮胎抓地力：汽车的驱动力需要通过轮胎与地面产生摩擦力
来实现，轮胎抓地力的大小直接影响到汽车的驱动性能。
7. 空气阻力：当汽车行驶时，空气对汽车的阻力会使驱动力减小，特别是在高速行驶时，空气阻力对驱动力的影响更加显著。
8. 负载阻力：当汽车承载重量或拖拉物体时，负载阻力会增加，使驱动力减小。
这些力量的相互作用决定了汽车的动力性能和行驶特点。
汽车理论第五版课后习题答案(正确)
第一章汽车的动力性1.1 试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力F z 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩T F a。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力F P 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
f z（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2 滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用 4 挡或 5 挡变速器，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）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用 2 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 2 档起步加速行驶至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T qn n n n2 3 4 19.313 295.27( ) 165.44( ) 40.874( ) 3.8445( )1000 1000 1000 1000式中，Tq 为发动机转矩（N ?m）;n 为发动机转速（r/min ）。
汽车驱动力公式及各参数含义
汽车驱动力公式及各参数含义
汽车驱动力公式为：
F = T * (i0 + i1 * i2)
其中，
F：驱动力，单位为牛顿（N）或千克力（kgf）；
T：发动机转矩，单位为牛顿米（N·m）或磅尺（lb·ft）；
i0：主减速器传动比；
i1：变速器传动比；
i2：最终齿轮传动比。
各个参数的含义如下：
1. 发动机转矩（T）：发动机转动时产生的力矩，单位为牛顿·米（N·m）或英制单位磅·英尺（lb·ft）。
2. 主减速器传动比（i0）：主减速器的齿轮传动比例，通常用小于1的数表示。
3. 变速器传动比（i1）：变速器中齿轮的传动比例，通常用小于1的数表示。
4. 最终齿轮传动比（i2）：最终齿轮的传动比例，通常用大于1的数表示。
驱动力的大小取决于发动机转矩、主减速器传动比、变速器传动比和最终齿轮传动比。
在实际应用中，可以通过控制发动机转速和变速器挡位来调节驱动力大小，以满足驾驶需求。
第1章 汽车的动力性
汽车理论汽车理论是研究汽车主要使用性能的科学，是在解析汽车运动基本规律的基础上研究汽车主要使用性能与其结构之间的内在联系，解析汽车主要使用性能的各种影响因素，从而指出正确设计汽车和合理使用汽车的基本路子。
对汽车提出的使用性能的要求是多方面的，汽车理论主要研究汽车的动力性、燃油经济性、制动性、控制牢固性、平顺性和经过性等。
第8章汽车的动力性学习目标经过本章的学习，应重点掌握汽车的动力性指标，熟练解析汽车的受力情况，深入理解汽车的行驶方程式，并熟练运用汽车的力平衡图和功率平衡图解析汽车的动力性指标。
汽车的动力性是指汽车在优异路面上直线行驶时，由汽车碰到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
汽车是一种高效率的运输工具，运输效率之高低很大程度上取决于汽车的动力性。
所以，动力性是汽车各种性能中最基本最重要的性能。
1.1节汽车动力性指标从获得尽可能高的平均行驶速度的见解出发，汽车的动力性主要有以下三个谈论指标。
u1.1.1 汽车的最高车速m axa最高车速是指在水平优异的路面(混凝土或沥青)上，汽车能达到的最高行驶车速。
1.1.2 汽车的加速时间t汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有很大影响。
常用原地起步加速时间与超车加速时间来表示汽车的加速能力。
原地起步加速时间，指汽车由Ⅰ档或Ⅱ档起步，并以最大的加速强度(包括选择合适的换档机会)逐渐换至最高档后，到某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间，指用最高档或次高档由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。
由于超车时两车辆并行，简单发生安全事故，所以超车加速能力强，并行行程短，行驶就安全。
一般常用0→400m或0→100km/h所需的时间来表示汽车的原地起步加速能力。
对超车加速能力还没有一致的规定，采用很多的是用最高档或次高档，由某一中等车速全力加速行驶至某一高速所需的时间。
轿车对加速时间特别重视。
1.1.3 汽车的最大爬坡度i汽车满载时，在优异路面上的最大爬坡度，表示汽车的上坡能力。
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Pm
承、油封等摩擦 损失）
制造和装配质量
润滑油品质
直接挡m最高
液力损失
（润滑油的搅动损 失、润滑油与旋转 零件表面的摩擦损 失）
温度
过高，搅油损失大
油面高度
过低，热容量小
转速 相同扭矩下，转速增加m降低
新出厂 机械效率不高
走合后
机件在制造加工时留下的细微波纹逐渐消除，配合 情况变好，摩擦阻力减小，传动系的机械效率达到 最高。
• 主要应用
动力学分析
动力半径
运动学分析
滚动半径
车辆性能粗略估算时，均采用车轮的滚动半径 作为车轮的工作半径。
• 2、驱动轮的驱动力
ua
Ft：发动机产生的扭矩 经传动系传到驱动轮，产
生驱动扭矩Mt，驱动轮 在Mt的作用下给地面作
Mt
用一圆周力F，地面对驱
动轮的反作用力Ft即为驱 r
动力。
Ft
Pm
继续使用 磨损逐步增大，配合情况变坏，摩擦阻力增加，
机械效率逐渐降低。
维修后
机械效率得到提高。
nmax
6200 143 5477 54.9
8000 7000
F t/N
6000
Ft1
Ft2
5000 Ft3
4000
Ft4
Ft5
3000
Ft6
2000
1000
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320
汽车理论
第一章 作用于汽车的各种外力
1.1汽车的驱动力
• 1、车轮的工作半径
▪ 自由半车径轮在r0无负荷情况下的半径。只与轮胎充气
压力有关。通常指轮胎在标准充气压力下的半径。
▪ 静力半车径轮不rs转动且只有垂直负荷作用在车轮上，
在这种情况下，车轮轴线至支承面间的距离称为 车轮静力半径。
▪ 动力半径 rg
ua/(km/h)
3.传动系的机械效率
T
Pin Pm Pin
Pin—输入传动系的功率 Pm－传动系的功率损失
等速行驶时
Pin Pe 即发动机产生的功率
T
Pe
Pm Pe
1
Pm Pe
传动系损失的功率PT主要与哪些因素有关？
扭矩
Me大
损失的比重小
m高
机械损失
齿轮对数
(齿轮传动副、轴 齿轮对数少 损失小 m高
ik1 2.13,i0 6.333, r 0.317m,m 90%
利用Ft
M eigi0m
r
和va
0.377
nr ik1i0
可算出1挡的驱动力Ft1和车速va
n/(r·min-1)
Me/(N·m )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ik1=2.13
Ft1/N Va1/(km·h-1 )
nmin
800 142 5438 7.1
汽车行驶时，车轮在垂直负荷和圆周力的作 用下，车轮轴线至支承面间的距离称为车轮的动 力半径。
动力半径随车轮的行驶条件而改变：
充气压力越高
垂直负荷越小
动力半径越大
圆周力增加
动力半径减小
轮胎圆周力方向的弹性越大 动力半径减小越多
转速增加，作用在轮胎外层的离心力使动力半径 增加
轮胎内压力越低，保护层越厚，车轮转速升高时 车轮动力半径的增加越明显
Mt r
Ft
F
Mt—作用于驱动轮的扭矩，N•m
r —车轮半径，m
Mt M eiki0m
Me —发动机的有效扭矩 ik—变速器传动比 i0—主减速器传动比 m —传动系的机械效率
Ft
Meik i0 ηm r
r
ua
Tt
Ft
F0
汽车的驱动力与发动机的扭矩、传动系的各传动比 及传动系的机械效率成正比，与车轮半径成反比。
• 滚动半径 rk
车轮不滑转，也不滑移，只做纯滚动，并且只 有与实际车轮相同的角速度及线速度。
S rk 2πnk
S-轮心行走的距离，m nk -在S距离内车轮的转数。
滚动半径的影响因素与动力半径基本相同 影响最大的是作用在车轮上的力矩和圆周力。
弹性车轮在刚性路面上滚动，并受切向力作用时， 由于驱动力和制动力引起的轮胎变形不同，驱动 力作用下的滚动半径减小，制动力作用下的滚动 半径增大。
下：
va
2πrn 60ik i0
（m/s)
va
3600 1000
2πrn 60ik i0
（km/h)
va
0.377
rn ik i0
（ km/h)
依据下面两式
Ft
9550Peik i 0 m
nr
va
0.377
nr ik i 0
发动机外特性曲线
Ft - ua关系图，即驱动力图
例：已知奥迪A4发动机的数据
Me
9550Pe n
式中：Pe —发动机的转速为n时的功率，kW
故
Ft
9550Peik i0 ηm nr
发动机的扭矩随其转速而变化，同一挡位下，汽车 的驱动力将随汽车的行驶速度而变化。
驱动力图：汽车驱动力与车速va 之间的函数关系的
曲线Ft—va 即驱动力曲线，通常称为汽车的驱动力图。
驱动力图的横坐标为车速va ，va 与发动机转速的换算如