第一章 汽车动力性(汽车理论课件)
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汽车理论第一章汽车的动力性.ppt
F Ff Fw Fi Fj
Ff 滾動阻力 Fw 空氣阻力 Fi 坡度阻力 Fj 加速阻力
（一）滚动阻力 由轮胎的迟滞变形和路面变形引起。 迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力偶。
由平衡条件得 Fx1r Tf
故
Fx1
Tf r
Fz
a r
令 f a ，且考虑到
r
FZ 与 W 的 大 小 相 等 ， 常 将Fx1写作
a)
b)
2）车尾越细长，空阻越小，当然要与车头的形状配 合好。但车尾过长，车内空间利用差。
曾设想过两种缩短车尾的方法：做成拟流线体（图a） 和在适当长处将流线体截断（图b）。结果表明：后者有 较低的空气阻力系数。
从降低CD的角度出发，轿车总的发展趋势是流线型， 实现的细节可见教材。
车身尺寸与风阻
除车身形状外，人们发现汽车基本设计尺寸与空气 阻力之间存在着一定的关系。当然，轿车的基本尺寸是 考虑人体尺寸模型及功能两方面因素而定的，不可能按 风阻－汽车尺寸来确定。但了解两者的关系可以使设计 者适当兼顾到这两方面的要求。
空气阻力的测量——风洞试验
S
rr 2 nw
对汽车作动力学分析时，应该用静力半径rs ；而作 运动学分析时，应该用滚动半径rr 。但一般情况下不计 它们之间的差别，统称车轮半径，即
rs rr r
（四）汽车的驱动力图
发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系 曲线Ft－ua称为汽车的驱动力图。发动机转速与来自车行驶速度之间的关系为ua
2 rn
igi0
60 1000
0.377
rn igi0
Ft
Te
n i0igt
r
n, i0 , ig
驱动力图中的驱动力是根据发动机外特性求得的， 它是使用各挡位时在一定车速下的汽车能发出的驱动力 的极值。实际行驶中，发动机常在节气门部分开启的情 况下工作，相应的驱动力要比它小些。
Ff 滾動阻力 Fw 空氣阻力 Fi 坡度阻力 Fj 加速阻力
（一）滚动阻力 由轮胎的迟滞变形和路面变形引起。 迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力偶。
由平衡条件得 Fx1r Tf
故
Fx1
Tf r
Fz
a r
令 f a ，且考虑到
r
FZ 与 W 的 大 小 相 等 ， 常 将Fx1写作
a)
b)
2）车尾越细长，空阻越小，当然要与车头的形状配 合好。但车尾过长，车内空间利用差。
曾设想过两种缩短车尾的方法：做成拟流线体（图a） 和在适当长处将流线体截断（图b）。结果表明：后者有 较低的空气阻力系数。
从降低CD的角度出发，轿车总的发展趋势是流线型， 实现的细节可见教材。
车身尺寸与风阻
除车身形状外，人们发现汽车基本设计尺寸与空气 阻力之间存在着一定的关系。当然，轿车的基本尺寸是 考虑人体尺寸模型及功能两方面因素而定的，不可能按 风阻－汽车尺寸来确定。但了解两者的关系可以使设计 者适当兼顾到这两方面的要求。
空气阻力的测量——风洞试验
S
rr 2 nw
对汽车作动力学分析时，应该用静力半径rs ；而作 运动学分析时，应该用滚动半径rr 。但一般情况下不计 它们之间的差别，统称车轮半径，即
rs rr r
（四）汽车的驱动力图
发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系 曲线Ft－ua称为汽车的驱动力图。发动机转速与来自车行驶速度之间的关系为ua
2 rn
igi0
60 1000
0.377
rn igi0
Ft
Te
n i0igt
r
n, i0 , ig
驱动力图中的驱动力是根据发动机外特性求得的， 它是使用各挡位时在一定车速下的汽车能发出的驱动力 的极值。实际行驶中，发动机常在节气门部分开启的情 况下工作，相应的驱动力要比它小些。
汽车理论课件 第一章 汽车的动力性 第三节 汽车的驱动力 行驶阻力平衡图与动力特性图
这里的“行驶阻力”指的就是Ff+FW。
Ff
3
第三节 汽车的驱动力—行 驶阻力平衡图与动力特性图
最高车速行驶时 Fi=0 Fj=0
Ft=Ff+Fw
一般情况下，并不需要以最高车速行驶。此时，
1.确定uamax 驾驶者可以减小节气门开度，使发动机工作在部 分负荷状态下，驱动力与行驶阻力仍然平衡。
发动机以部分 负荷工作即可
1 f 2
f2
17
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
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。
18
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指标总结
已知动力因数
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
max
arcsin
D1max
f
1
D2 1max
6
第一节 汽车的动力性指标
2.加速时间t
汽车的加速时间有两个含义，单位均为s。
（1）原地起步加速时间：汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并 以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换 至最高挡后到某一预定的车速或距离所需的时间。
（2）超车加速时间：用最高档或次高挡由某一较低车 速全力加速至某一高速所需的时间。
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？
Ff
3
第三节 汽车的驱动力—行 驶阻力平衡图与动力特性图
最高车速行驶时 Fi=0 Fj=0
Ft=Ff+Fw
一般情况下，并不需要以最高车速行驶。此时，
1.确定uamax 驾驶者可以减小节气门开度，使发动机工作在部 分负荷状态下，驱动力与行驶阻力仍然平衡。
发动机以部分 负荷工作即可
1 f 2
f2
17
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
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。
18
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指标总结
已知动力因数
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
max
arcsin
D1max
f
1
D2 1max
6
第一节 汽车的动力性指标
2.加速时间t
汽车的加速时间有两个含义，单位均为s。
（1）原地起步加速时间：汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并 以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换 至最高挡后到某一预定的车速或距离所需的时间。
（2）超车加速时间：用最高档或次高挡由某一较低车 速全力加速至某一高速所需的时间。
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？
汽车理论课件：汽车动力性 -
F z1
mg
b L
h g
L
mg
s in G
m
du dt
F w
（1-3）
F z2
mg
a L
h g
L
mg
s in G
m
du dt
F w
（1-4）
2021-11-4
汽車理論 第 * 頁
2. 汽車的附著力
➢ 當汽車利用其極限附著力以通過大坡度和以高加速度行駛時，動載荷的絕對值 也達到最大值。此時，汽車附著力與各行駛阻力之間的關係為：
發動機最大功率所 對應的轉矩為
T
9549
P emax
P
n
p
2021-11-4
汽車理論 第 * 頁
1.2.1 汽車驅動力
2、傳動系總傳動比：與動力傳動路線（汽車動力傳動系佈置 形式）有關。 汽車傳動系常見佈置形式：4×2後驅（如圖8所示）、4×2前 驅（如圖9所示）和4×4全驅（如圖10所示）。
2021-11-4
➢ 1．汽車行駛的驅動—附著條件
F FF F F
f
i
w
t
必要與充分條件
第一個條件（汽車行駛的驅動條件）：驅動力必須大於滾動阻力、坡度阻 力和空氣阻力之和，即：
F F F F
t
f
i
w
必要條件
第二個條件（附著條件）：汽車驅動力不能大於附著力，否則驅動輪將發 生滑轉，不能正常行駛，即
F t
F
F z
充分條件
僅與行駛速度有關，還與汽車迎風面積、空氣阻力係數有關，其運算式為：
F
C D
Au2
w 21.15
測試方法：進行風洞試驗。
汽车理论课件第一章汽车的动力性
汽车的行驶阻力
01
定义
汽车行驶阻力是指在汽车行驶过程中，阻碍汽车运动的外力，包括滚动
阻力、空气阻力和坡道阻力等。
02 03
产生原理
滚动阻力是由于轮胎与地面之间的摩擦产生的；空气阻力是由于汽车表 面与空气之间的摩擦和压差产生的；坡道阻力是由于汽车重力沿坡道的 分力产生的。
影响因素
行驶阻力的大小与汽车的质量、速度、行驶路况、车体形状和空气动力 学特性等因素有关。
汽车动力性的评价指标
01
02
03
最高车速
指在良好路面上，汽车能 达到的最高行驶速度。
加速时间
指在一定行驶距离内，汽 车从某一较低车速加速到 某一高速所需的时间。
最大爬坡度
指汽车满载时在良好路面 上以最低前进挡所能爬越 的最大坡度。
汽车动力性的影响因素
发动机特性
发动机的最大功率、最 大转矩以及相应的转速 等参数对汽车动力性有
汽车的加速时间分析
加速时间定义
01
指汽车从某一较低的车速加速到某一较高的车速所需的时间。
加速时间的影响因素
02
主要包括发动机扭矩、变速器挡位、汽车总质量、轮胎滚动半
径等。
加速时间的测试方法
03
通常在专业的汽车试验场进行，通过使用专业的测时仪器来测
量。
汽车的爬坡能力分析
爬坡能力定义
指汽车在良好的路面上所能克服的最大坡度。
04
汽车的动力性分析
汽车的最高车速分析
最高车速定义
指在无风条件下，在水平、良好的沥青或水泥路面上，汽车所能 达到的最大行驶速度。
最高车速的影响因素
主要包括发动机功率、变速器挡位、汽车总质量、空气阻力系数、 轮胎滚动半径等。
《汽车动力学》汽车动力性 ppt课件
ppt课件 30
三、汽车的附着力与地面反作用力
汽车的附着力决定于附着系数和地面作用于驱动 轮的法向反作用力。 1. 附着系数 由路面种类、状况、车速等决定。平均值： 良好的混凝土或沥青路面： 干燥时，φ＝0.7~0.8 潮湿时，φ＝0.5~0.6 土路：干燥时，φ＝0.5~0.6 潮湿时，φ＝0.2~0.4 2. 驱动轮地面法向反作用力 与汽车的总体布置、车身形状、行驶状况、道路坡 度有关。
ppt课件 16
（二）空气阻力 汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的 分力称为空气阻力。空气阻力分为压力阻力（一般轿车 占91％）与摩擦阻力（9％）两部分。压力阻力又分为四 部分：形状阻力（58％）、干扰阻力（14％）、内循环 阻力（12％）和诱导阻力（7％）。 1 空气阻力: Fw C D Au r2 2 或
汽车动力学
ppt课件
1
第一章 汽车动力性
汽车的动力性： 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。 基本概念： 动力性的评价指标 汽车的驱动力与各种行驶阻力 汽车行驶的驱动—附着条件 重点内容： 驱动力-行驶阻力平衡图 分析汽车动力性的方法 （图解法） 动力特性图 功率平衡图
ppt课件
5
第2节 汽车的驱动力与行驶阻力
根据沿行驶方向作用于汽车的各种外力， 可以计算汽车的最高车速、加速度、最大爬坡 度。由力平衡关系得： Ft=Σ F Ft—驱动力； Σ F—行驶阻力之和 汽车行驶方程
ppt课件
6
一、驱动力
1.定义
发动机产生的转矩，经传动系至驱动轮，转矩Tt对地面 产生圆周力Fo，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。
ppt课件
14
滚动阻力偶矩Tf=Fza
三、汽车的附着力与地面反作用力
汽车的附着力决定于附着系数和地面作用于驱动 轮的法向反作用力。 1. 附着系数 由路面种类、状况、车速等决定。平均值： 良好的混凝土或沥青路面： 干燥时，φ＝0.7~0.8 潮湿时，φ＝0.5~0.6 土路：干燥时，φ＝0.5~0.6 潮湿时，φ＝0.2~0.4 2. 驱动轮地面法向反作用力 与汽车的总体布置、车身形状、行驶状况、道路坡 度有关。
ppt课件 16
（二）空气阻力 汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的 分力称为空气阻力。空气阻力分为压力阻力（一般轿车 占91％）与摩擦阻力（9％）两部分。压力阻力又分为四 部分：形状阻力（58％）、干扰阻力（14％）、内循环 阻力（12％）和诱导阻力（7％）。 1 空气阻力: Fw C D Au r2 2 或
汽车动力学
ppt课件
1
第一章 汽车动力性
汽车的动力性： 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。 基本概念： 动力性的评价指标 汽车的驱动力与各种行驶阻力 汽车行驶的驱动—附着条件 重点内容： 驱动力-行驶阻力平衡图 分析汽车动力性的方法 （图解法） 动力特性图 功率平衡图
ppt课件
5
第2节 汽车的驱动力与行驶阻力
根据沿行驶方向作用于汽车的各种外力， 可以计算汽车的最高车速、加速度、最大爬坡 度。由力平衡关系得： Ft=Σ F Ft—驱动力； Σ F—行驶阻力之和 汽车行驶方程
ppt课件
6
一、驱动力
1.定义
发动机产生的转矩，经传动系至驱动轮，转矩Tt对地面 产生圆周力Fo，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。
ppt课件
14
滚动阻力偶矩Tf=Fza
《汽车理论》总复习PPT课件
带挂车运输 质量利用系数 整装 车载 整质 备量 质较量大
.
1010
第四节无级变速器的节油原理
发动机的最经济工况－最小燃油消耗特性
➢发动机负荷特性曲线 的包络线是发动机提供一 定功率时的最低燃油消耗 率曲线。
➢可以利用发动机负荷 特性曲线找到发动机提供
一定功率（ P e ）时最经济
工况下的转速（n3）。
Q1b1pe1/1.02ua1g(u. a1,Q1)u a1... ...uan (uan,Qn)
9
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
带挂车运输
1）提高生产率30％～50％； 2）降低油耗20% ～ 30%。
带挂车运输时
F负 荷 b 率
Qs
F b F
➢货车以100t·km计算成本，折算到每吨货物的油耗将降低。
❖
教学难点
❖ 1. 滚动阻力及滚动阻力系数
❖ 2. 附着力与附着率
.
5
第二节 汽车燃油经济性的计算
计算的基本依据
发动机万有特性图 和汽车功率平衡图
等速时发动机应提供的功率为
Pe
1
T
(
P f
Pw
)
由u a 和 P e 在万有特性图上可确定
燃油消耗率b。
.
66
第二节 汽车燃油经济性的计算
汽车以ua等速行驶时，单位时间燃油消耗量为
峰值附着系数
b
FX b FZ
滑动附着系数 s =15%～20%
制动力系数随 滑动率而变化
.
2020
第三节 汽车的制动效能及其恒定性
制动减速度及制动距离
➢本章假设FW=0、Ff=0，即不计空气阻力和滚动阻 力对汽车制动减速的作用。
汽车理论课件完整版
学习思路
评价指标 评价指标的确定
学习过程中要注 重理论联系实际
分析影响因素
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（美）Thomas D.Gillespie 著.车辆动力学基础.
赵六奇，金达锋，译.清华大学出版社
吴光强 主编.汽车理论.人民交通出版社 傅立敏 著.汽车空气动力学. 机械工业出版社
第一节 汽车的动力性指标
美国对轿车的爬坡能力有如下规定： 能以104km/h（65mile/h）通过6％的坡道； 满载时不低于80km/h； 在6％的坡道上，0～96km/h（60mile/h）的 加速时间不应大于20s。
第一节 汽车的动力性指标
本节内容结束
下一节
第一章 汽车动力性
第二节
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³行程 81mm³86.4mm 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？
汽车的动力性
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。 本章将介绍汽车动力性的评价指标，汽车的驱动力、
行驶阻力、动力因数、附着力等；介绍动力性指标的确
定方法；功率平衡等。
返回目录
第一章 汽车动力性
第节
汽车的动力性指标
思考
按照对汽车动力性的基本定义，如 何评价汽车的动力性？从哪几方面评价 会比较全面？不同车型对动力性的要求 是否相同？
【大学课件】汽车理论第1章汽车的动力性
发动机排量越大，汽车最高车速越高； 配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高； 发动机排量相同的前提下，车身越小，最高车速越高； SUV配备的发动机排量普遍较大，但与配备相同发动机排 量的轿车相比，最高车速要低。
查阅资料：目前陆地行驶的最高车速可以达到多少？
11
第一节 汽车的动力性指标
➢现今内燃机汽车的最高车速记录为660km/h，由塞默 兄弟在1965年11月创造。
提示
➢汽车某性能的“指标”、或者说“评价指标”，是指 若干可以用来评价该性能优劣的参数。 评价指标必须是整车性能参数，而不是某个结构设计参数。 比如，这一章介绍的动力性，“最高车速”就是一个评价 指标；汽车的最高车速与发动机功率有关，但“发动机功 率”不是评价指标，而是一个结构参数。
汽车理论
第一节 汽车的动力性指标
S
可见，“坡度”指的不是坡道 的角度，而是该角度的正切值。
汽车的最大爬坡度就是满载（或某一载质量）时 汽车在良好路面上所能爬上的最大坡度。
例如，很多货车的最大爬坡度imax为30%，也就是 16.7°左右。
汽车理论
第一节 汽车的动力性指标
美国对轿车的爬坡能力有如下规定：
➢能以104km/h（65mile/h）通过6％的坡道； ➢满载时不低于80km/h； ➢在6％的坡道上，0～96km/h（60mile/h）
手动挡汽车的加速时间更短
法拉利 575M Maranello 4.2s
宝时捷911
3.9s
兰博基尼 Gallardo
4.2s
14
第一节 汽车的动力性指标
2）静止到400m或静止到1km的冲刺时间
奥迪A6 1.8T 静止到400m冲刺时间7.9s 静止到1km冲刺时间33.4s
汽车理论课件 第1章汽车动力性
规格严格 功夫到家
1.1.2 汽车加速能力
➢ 7种发动机排量在2.0L~2.5L的中型轿车的0~100km/h的加 速时间如图4所示。
可以看出，它们的 原地起步加速时间 都在10s之内。
图4 中型轿车原地起步加速时间
2021/4/17
汽车理论 第 10 页
（威海） 汽车工程学院
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
（威海） 汽车工程学院
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING
规格严格 功夫到家
汽车理论
第1章 汽车动力性
2021/4/17
汽车理论 第 1 页
（威海） 汽车工程学院
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING
规格严格 功夫到家
1.1.2 汽车加速能力
➢ 7种发动机排量在1.6L的紧凑型轿车的0~100km/h的加速时 间如图5所示。
主要 用于 汽车 定型
2021/4/17
图1 汽车动力性评价指标
主要用于评 价汽车动力 性的变化， 保障汽车处 于良好技术 状态。
汽车理论 第 4 页
（威海） 汽车工程学院
HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
SCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING
规格严格 功夫到家
可以看出，在同级 别车型中，汽车最 高车速并不一定完 全与发动机排量成 正比，它还取决于 传动系传动比。
图2 中型轿车的最高车速
2021/4/17
汽车理论第一章汽车的动力性
第一章 汽车的动力性
汽车的动力性定义：
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。
基本概念：
动力性的评价指标 汽车的驱动力与各种行驶阻力 汽车行驶的驱动—附着条件
武汉科技大学车辆工程系
第一章 汽车动力性
重点内容：
驱动力—行驶阻力平衡图
分析汽车动力性的方法 （图解法）
武汉科技大学车辆工程系
动力特性图
汽车在各档下的动力因数与车 速的关系曲线称为动力特性图 D—ua关系曲线 • 动力特性图的作用 （1）uamax ：动力特性图（Dua）直接档与滚动阻力系数曲 线（f－ua）的交点，即为 uamax。 （2）imax ：
du0Df i dt
武汉科技大学车辆工程系
典型轿车CD=0.3～ 0.武4汉1科技大学车辆工程系
（三）坡度阻力
Fi
h
汽车上坡行驶
G
α
s
汽车重力沿坡道的分力
ihstansi n
坡度阻力
Fi Gsin
Fi Gi
武汉科技大学车辆工程系
道路阻力与道路阻力系数
F F f F ifG co G ssin
当不大时，c o 1 s ， s in t g i
0
a u 1
加速时间由积分计算或图解积分求出。
图解积分法：将a-ua曲线转为1/a-ua曲线，曲线下
两个速度区间的面积表示通过此速度区间的加速时间； 常将速度区间分为若干间隔，通过确定面积△1、△2…来 计算总加速时间。
武汉科技大学车辆工程系
计算原地起步加速时间时应注意的问题： 1.起步车速的突变 2.最佳换挡时间
2）传动系机械效率
传动系各部件（变速器、万向节、主减速器）的摩擦导 致的功率损失。由试验测得。
汽车的动力性定义：
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。
基本概念：
动力性的评价指标 汽车的驱动力与各种行驶阻力 汽车行驶的驱动—附着条件
武汉科技大学车辆工程系
第一章 汽车动力性
重点内容：
驱动力—行驶阻力平衡图
分析汽车动力性的方法 （图解法）
武汉科技大学车辆工程系
动力特性图
汽车在各档下的动力因数与车 速的关系曲线称为动力特性图 D—ua关系曲线 • 动力特性图的作用 （1）uamax ：动力特性图（Dua）直接档与滚动阻力系数曲 线（f－ua）的交点，即为 uamax。 （2）imax ：
du0Df i dt
武汉科技大学车辆工程系
典型轿车CD=0.3～ 0.武4汉1科技大学车辆工程系
（三）坡度阻力
Fi
h
汽车上坡行驶
G
α
s
汽车重力沿坡道的分力
ihstansi n
坡度阻力
Fi Gsin
Fi Gi
武汉科技大学车辆工程系
道路阻力与道路阻力系数
F F f F ifG co G ssin
当不大时，c o 1 s ， s in t g i
0
a u 1
加速时间由积分计算或图解积分求出。
图解积分法：将a-ua曲线转为1/a-ua曲线，曲线下
两个速度区间的面积表示通过此速度区间的加速时间； 常将速度区间分为若干间隔，通过确定面积△1、△2…来 计算总加速时间。
武汉科技大学车辆工程系
计算原地起步加速时间时应注意的问题： 1.起步车速的突变 2.最佳换挡时间
2）传动系机械效率
传动系各部件（变速器、万向节、主减速器）的摩擦导 致的功率损失。由试验测得。
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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
二、汽车的附着力与地面法向反作用力
➢汽车在加速上坡时，附着条件不易满足。 ➢以下将在此工况下，分析路面作用在车轮上的法向 力FZ和切向力FX
思考：加速时， 前驱车还是后驱 车容易满足附着
条件？
（3）空气升力
（2）超车加速时间t在最高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。
（3）用车速—时间曲线全面反应加速能力
神龙富康1.6iAL轿车
宝来轿车
第一节 汽车的动力性指标
爬坡能力
Maximum Gradability
以满载、良好路面上的imax来表示。
－－商用车30％或16.5º；
－－越野汽车60％或31º；
轿车最高车速较大，且通常在良好的市区道路行 驶，可爬坡度很大。
有的国家要求汽车在常遇坡道上汽车必须保持的 速度表明其加速能力
第一节 汽车的动力性指标
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
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
第一节 汽车的动力性指标
第一节 汽车的动力性指标
最高车速
Max. Speed
汽车在水平良好的路面（混凝土或 沥青）上所能达到的最高行驶车速。
第一节 汽车的动力性指标
加速时间 Acceleration time
（1）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。一 般用0～402.5m或者0～100km/h的时间表示原 地起步的加速时间
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
节气门(油门)全开时， 转矩或功率等与转速 的关系
节气门部分开启时， 转矩或功率等与转速 的关系
即带有附件(比如水泵、发 电机)时的负荷特性，通常 汽油机小15％，而柴油机 小10％
FZw1
1 2
CLf
Aur2
FZw 2
1 2
CLr Aur2
CLf－前空气升力系数；CLr－后空气升力系数
忽略旋转质量惯性阻力偶矩和滚动阻力偶矩之后
三、作用在驱动轮上的地面切向反作用力
思考：动力因数能否反映汽
车动力性的好坏？已知哪些 参数可做出动力特性图？
第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
➢本节将介绍附着力、附着条件、附着率等基本概 念，分析汽车在纵向坡道上加速上坡时的受力 ，确 定汽车在不同行驶条件下的附着率。
思考：为什么汽车 在湿土路上容易出 现打滑现象？
汽车理论 Automobile Theory
课程介绍
主要分析汽车的各种使用 性能及影响因素，为汽车 设计、试验、使用、维修
提供必备的理论依据
课程介绍
学分：3 学时： 理论教学 45学时
教材：《汽车理论》第4版 清华大学 余志生 主编 机械工业出版社 2009.1
考核方式：笔试成绩 70% 平时成绩 30%
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
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第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
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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
第三节 汽车的驱动力－行驶阻力平衡图
最高车速行驶时
Fi=0 Fj=0 Ft=Ff+Fw
➢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。