吉林大学汽车理论课件
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吉林大学汽车理论第三章_汽车动力装置参数匹配
A/m项，m增加，A增加有限。因此， A/m随总质量的增加而减少。(2～3m2)
货车比功率随总质量增加而减小。通常， 重型货车比功率约7.35kW/t。
有的国家对汽车比功率有规定，以保证 汽车动力性不低于一定的水平，防止阻
碍正常交通流。
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许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
适当地选择最小传动比，既能保证 汽车的动力性，也能有合适的燃油 经济性。
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许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
3.3 最大传动比的确定
最大传动比是汽车为I档时传动系的总传动 比。因主减速器传动比是固定的，普通汽 车没有分动器和轮边减速器，只要确定I档 传动比即可。
在选择最小传动比时，也要考虑最高档 (直接档)有足够的动力性，即动力因数。
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许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
最小传动比的选择，既要考虑汽车 的最高车速，也要考虑最高档的动 力因数，特别是对货车。
主减速器传动比过小，会造成汽车 运行时发动机负荷率过大，反而不 利于提高燃油经济性。
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•最小传动比与最高车速的关系 许洪国3200 装置参数匹配
结论
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许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
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•P=Peak Power 许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
•3.2 最小传动比的选 择
•最高挡行驶
•变速器传动比
•最小传动比 •主减速器传动比
货车比功率随总质量增加而减小。通常， 重型货车比功率约7.35kW/t。
有的国家对汽车比功率有规定，以保证 汽车动力性不低于一定的水平，防止阻
碍正常交通流。
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许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
适当地选择最小传动比，既能保证 汽车的动力性，也能有合适的燃油 经济性。
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许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
3.3 最大传动比的确定
最大传动比是汽车为I档时传动系的总传动 比。因主减速器传动比是固定的，普通汽 车没有分动器和轮边减速器，只要确定I档 传动比即可。
在选择最小传动比时，也要考虑最高档 (直接档)有足够的动力性，即动力因数。
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许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
最小传动比的选择，既要考虑汽车 的最高车速，也要考虑最高档的动 力因数，特别是对货车。
主减速器传动比过小，会造成汽车 运行时发动机负荷率过大，反而不 利于提高燃油经济性。
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•最小传动比与最高车速的关系 许洪国3200 装置参数匹配
结论
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许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
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•P=Peak Power 许洪国320051031
吉林大学汽车理论第三章_汽车动力 装置参数匹配
•3.2 最小传动比的选 择
•最高挡行驶
•变速器传动比
•最小传动比 •主减速器传动比
吉林大学汽车理论第一章汽车动力性
0.0058ig 0.0236,ig 0,ig 1
1
22/109
轮胎半径r Tire radius
自由半径 r Unloaded radius
静力半径 rs Static radius with load
滚动半径 rr Dynamic radius with load
rr= rs = r=s/(2πnw)
主要研究内容:
① 分析受力;
② 建立行驶方程式;
③ 以图、表(或编程) 形式，按照评价指标， 确定汽车的动力性。
Main contents: ①Analysis is subjected to the reactions; ②Establishing the motion equation of vehicle; ③With the form of the diagram, the table or the plait distance), press the vehicle tractive evaluation index, make sure the motion of the vehicle.
In transient condition, power and torque all descend about 5%-6%.
Ttq = Ttqs - ΔT dω
ΔT = γ dt Ttqs γ = 0.0007 ~ 0.0008
14/109
外负荷特性的使用和制作方法
Full-load characteristic diagram method
Kn
Kn
(1 2K m ) Kn
3
1 Kn
2Km
(1 1 )3
(1 1 )3 Kn
42吉林大学远程网络教育余志生汽车理论课件杨志华48讲资料
z m2ω jCω K q jC K
2
H j z ~ q
K jC z q m2 2 K jC
即，可以由微分方程写出频率响应函数。
6
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
2.幅频特性 H j z ~ q
频率比 / 0
-1:1
-2:1 0.1 0.1 1 频率比λ=ω /ω 0
12
lg 0
得交点的 1
10
-1
lg|z/q|
|z/q|
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
2.幅频特性曲线
2 z 1 2 2 2 2 q 1 2
1 2
2时
-1 10
lgλ 0
1
1
z/q 1
与ζ 无关，即无 论阻尼比取何值， 幅频特性曲线都要 经过 （ 2 ,1 ）点
0.1 0.1 -2:1 1 2 频率比λ=ω /ω 0
13
1
0
-1:1
10
-1
lg|z/q|
|z/q|
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
2.幅频特性曲线
两者统称为频率响应特性。
对于平顺性而言，相频特性不是非常重要。
4
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
1.频率响应特性的确定
由输出、输入谐量复振幅 z 与 q 的比值或 z t 与 q t 的傅里叶变换 Z(ω)与Q(ω) 的比值，可以确定频率响应函数 H jω 。
共振时，
2 z 1 2 2 2 2 q 1 2
2
H j z ~ q
K jC z q m2 2 K jC
即，可以由微分方程写出频率响应函数。
6
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
2.幅频特性 H j z ~ q
频率比 / 0
-1:1
-2:1 0.1 0.1 1 频率比λ=ω /ω 0
12
lg 0
得交点的 1
10
-1
lg|z/q|
|z/q|
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
2.幅频特性曲线
2 z 1 2 2 2 2 q 1 2
1 2
2时
-1 10
lgλ 0
1
1
z/q 1
与ζ 无关，即无 论阻尼比取何值， 幅频特性曲线都要 经过 （ 2 ,1 ）点
0.1 0.1 -2:1 1 2 频率比λ=ω /ω 0
13
1
0
-1:1
10
-1
lg|z/q|
|z/q|
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
2.幅频特性曲线
两者统称为频率响应特性。
对于平顺性而言，相频特性不是非常重要。
4
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
1.频率响应特性的确定
由输出、输入谐量复振幅 z 与 q 的比值或 z t 与 q t 的傅里叶变换 Z(ω)与Q(ω) 的比值，可以确定频率响应函数 H jω 。
共振时，
2 z 1 2 2 2 2 q 1 2
吉林大学车辆工程汽车理论课件1.1
15
第一节 汽车的动力性指标
思 考
通过以上数据的对比分析，能得到一些什么结论？
对最高车速的总结
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。
当加速时间不易定量计算时，有时可以用加速度来代替。在给 定起始和终止速度的条件下，加速度越大，加速时间就越短。
汽车理论 吉林大学远程教育学院
第一节 汽车的动力性指标 2.加速时间t （1）原地起步加速时间
1） 0～100km/h的加速时间
飞度1.5L 红旗CA7460 捍马H2 宝马523Li 奥迪A8 宝马750 奔驰S600 12.0s 10.5s 10.0s 9.6s 7.0s 6.6s 6.5s 宝来1.8 M（手动挡）/A（自动挡） 11.1s/12.7s 宝来1.8T M （手动挡）/A（自动挡）
分析影响因素
重理论联系实际
汽车理论 吉林大学远程教育学院
第一章
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、 行驶阻力以及动力因数的概念；介绍动力性指标的确定 方法；功率平衡；附着率等。
汽车理论 吉林大学远程教育学院
第一节 汽车的动力性指标
1.最高车速uamax 重型货车（总质量>14t） 90km/h 中型货车（总质量6～14t） 100km/h
微型和轻型货车（总质量<6t） 80 ～ 130km/h
城市铰接客车 60 ～ 90km/h 客车 125km/h 商用车的速度相对较低，其主要技术 参数是载质量或载客量。 9
汽车理论教学课件
2.利用附着系数的计算
1）z 0，前轮先抱死
f
FXb1 FZ1
前轴利用附着系数
Fμ1
FXb1
G g
du dt
Gz
FZ1
G L
b hg
f
1 L
z
b zhg
40
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
2） z 0 ，后轮先抱死
r
FXb2 FZ 2
后轴利用附着系数
FXb2
1
G
g
du dt
1
1.解析法确定 I 曲线
由理想的条件可得
Fμ1 Fμ1
Fμ 2
Fμ2 FZ1
FZ 2
G
Fμ1 Fμ1
Fμ 2
Fμ2 G b hg
a hg
FZ1
将
FZ 2
G
L G
L
b hg a hg
代入
消去变量
1 G
Fμ 2
2
hg
b2
4hg L G
Fμ1
G hg
2Fμ1
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
五、利用附着系数与附着效率
1.利用附着系数
利用附着系数：对于一定的制动强度z，不发生车轮抱死
所要求的最小路面附着系数。
式中
i
FXbi FZi
FXbi——对应于制动强度z，汽车第 i 轴产生的地面制动力； FZi——制动强度为 z 时，地面对第 i 轴的法向反力；
前轮参与制动后 FXb
Fj
FZ2 FXb2 FZ 2
I 曲线以下的 r 线组没有意义
29
第五节 前、后制动器制动力的比例关系
4.制动过程分析
06吉林大学远程网络教育余志生汽车理论课件杨志华48讲
同样，也可以求出前轮驱动的附着率。
10
第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
思考：如果路面附着系数 0.7 ，两种轿车1挡的动
力性可否得到充分发挥？
11
第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
随着车速的增加，后轮的法向反作用力下降，而切向反作用力则
按车速的平方关系增大。因此，附着率 C 2 随车速的提高而急剧增大，
附着条件不易满足。
思考：高速轿车该如何解决附着率过大的问题？
12
按“附着率不超过附着系数”，可以精确定量求解
附着问题；但计算较繁琐，而且需要较多的车辆结 构参数。
在某些允许粗略估算的场合，可以采用简化的模型：
“驱动力不超过驱动轮的附着力”。以后驱动为例：
Ft
Ttqig i 0 T r
a ≤ G =Fφ2。 L
q
a L hg L
8
第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
如果前、后轮驱动力可以根据运动状况自动调节，同时达到 附着力极限 G du 即 q G cos G sin g dt
注意，“锁定的
四轮驱动”就是
“前、后轮驱动 力可以根据运动
状况自动调节”。
（轴间差速问题）
C 2—后轮驱动汽车驱动
轮的附着率；
后轮驱动汽车的附着条件 也可以表达为
C 2
C1
附着率是完成规定工况对路面提出的最低要求，其大小取 决于“规定工况”，与实际路面条件无关。
2
地面法向反力
G hg du FZ 1 FZs1 FZw1 g L dt hg du G FZ 2 FZs 2 FZw 2 g L dt
吉林大学汽车理论课件(ppt)
奥迪A4 1.8T 220km/h
奥迪A4 2.0
230km/h
中高级轿车
2.5＜发动机排量/L≤4.0
凯迪拉克赛威 2.8 201km/h
奥迪A6L 2.8
235km/h
宝马530i
250km/h
奔驰E 280
250km/h
高级轿车
红旗CA7460 奔驰S600(5.8L) 宝马760 宾利雅致(6.8L ) 迈巴赫(5.5L ) 劳斯莱斯幻影(6.7L )
230km/h 210km/h 202km/h 197km/h 180km/h 175km/h
思考
汽车的最高车速这么高， 在高速公路上可以得到充 分发挥吗？
中国高速公路允许的最高车速 120km/h 德国高速公路不限速
第一节 汽车的动力性指标
思
通过以上数据的对比分析，能得到一些什么结论？
考
对最高车速的总结
第一节 汽车的动力性指标
1.最高车速uamax
在水平良好的路面（沥青或混凝土）上汽车所 能达到的最高行驶车速。单位一般为km/h。
注意：最高车速和其他动力性指标一样，都是在规 定的载质量下定义的。不同国家或机构对不同车型 都制订了相应的标准。
第一节 汽车的动力性指标
1.最高车速uamax ➢重型货车（总质量>14t） 90km/h ➢中型货车（总质量6～14t） 100km/h ➢微型和轻型货车（总质量<6t） 80 ～ 130km/h ➢城市铰接客车 60 ～ 90km/h ➢客车 125km/h
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。
吉林大学汽车理论第四章汽车制动性ppt课件
10
4.2 制动时车轮受力分析
1 地面制动力
Fxb
T r
Fxb
W
T
ua
Fp
2 制动器制动力
F
Braking Force
T r
F
F xb F
Fz
11
W
ua
Fp
Fxb
T
Fz
F
制动时车轮受力条件
12
3 地面制动力、制动器制动力与附着力的关系
F
F F b f
F
14
ua
ua
ua
15
滑 动 率 轮 胎 印 迹 变 化 规 律
随着制动强度的增加，车轮的滑动成分越来越大。它 通常用滑动率S表示。
uw rr 0w S 100% uw uw rr 0为纯滚动S 0
p
b
s
w 0, S 100%为纯滑动
0 S 100%为边滚边滑
制动效能定义 在良好路面上，汽车以规定的初始车速以规 定的踏板力制动到停车的制动距离或制动时 汽车的减速度。它是制动性能的最基本指标。
7
制动效能恒定性
抗热衰退性能--汽车在高速行驶或下长坡时制动 性能的保持程度。 抗水衰退性能--汽车涉水后制动性能的保持能力
汽车制动行驶方向稳定性评价常用制动 时汽车按给定路径行驶的能力。 制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力 时，汽车将偏离给定的行驶路径。这时， 汽车制动方向稳定性能不佳。
s 、 － S 关系曲线 b l
滑动率s:车轮运动中从滚动至滑动过程 滑动成分所占的比例
现象
纯滚动 u w rr 0 w s0 纯滑动 w＝ 0 s 100 ％
4.2 制动时车轮受力分析
1 地面制动力
Fxb
T r
Fxb
W
T
ua
Fp
2 制动器制动力
F
Braking Force
T r
F
F xb F
Fz
11
W
ua
Fp
Fxb
T
Fz
F
制动时车轮受力条件
12
3 地面制动力、制动器制动力与附着力的关系
F
F F b f
F
14
ua
ua
ua
15
滑 动 率 轮 胎 印 迹 变 化 规 律
随着制动强度的增加，车轮的滑动成分越来越大。它 通常用滑动率S表示。
uw rr 0w S 100% uw uw rr 0为纯滚动S 0
p
b
s
w 0, S 100%为纯滑动
0 S 100%为边滚边滑
制动效能定义 在良好路面上，汽车以规定的初始车速以规 定的踏板力制动到停车的制动距离或制动时 汽车的减速度。它是制动性能的最基本指标。
7
制动效能恒定性
抗热衰退性能--汽车在高速行驶或下长坡时制动 性能的保持程度。 抗水衰退性能--汽车涉水后制动性能的保持能力
汽车制动行驶方向稳定性评价常用制动 时汽车按给定路径行驶的能力。 制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力 时，汽车将偏离给定的行驶路径。这时， 汽车制动方向稳定性能不佳。
s 、 － S 关系曲线 b l
滑动率s:车轮运动中从滚动至滑动过程 滑动成分所占的比例
现象
纯滚动 u w rr 0 w s0 纯滑动 w＝ 0 s 100 ％
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第一节 汽车的动力性指标
1.最高车速uamax ➢重型货车（总质量>14t） 90km/h ➢中型货车（总质量6～14t） 100km/h ➢微型和轻型货车（总质量<6t） 80 ～ 130km/h ➢城市铰接客车 60 ～ 90km/h ➢客车 125km/h
商用车的速度相对较低，其主要技术 参数是载质量或载客量。
155km/h 165km/h 168km/h 168km/h 165km/h 172km/h 180km/h 170km/h 165km/h 160km/h 180km/h 175km/h
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10
第一节 汽车的动力性指标
中级轿车
（1.6＜发动机排量/L≤2.5）普桑 1.8 Nhomakorabea16
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。
➢世界上车速的最高记录是英国飞行员安迪·格林 （Andy Green）在美国内华达州西北的盐湖上，于1997 年10月驾驶一辆喷气式发动机驱动的“冲刺”号汽车创造 的，车速第一次超过了声速，达到1227.73km/h。
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第一节 汽车的动力性指标
微型（经济型）轿车
（发动排量/L≤1.0 ）
奥拓 0.8
120km/h
吉利 1.0
120km/h
夏利 1.0
137km/h
奇瑞QQ 0.8 130km/h
从这组数据能获取 什么信息？
普及（紧凑）型轿车
（1.0＜发动排量/L ≤ 1.6）
吉利 1.3 夏利 1.3 羚羊 1.3 西耶那 1.5 赛欧 1.6 波罗 1.4 富康 1.6 捷达 1.6 飞度 1.3手动 飞度 1.3CVT 飞度 1.5手动 飞度 1.5CVT
汽车理论
第一讲
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1
汽车理论
推荐教材：《汽车理论》 余志生主编
机械工业出版社 （第四版或第五版）
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2
汽车理论
根据作用于汽车上的外力特性，分析与汽车动 力学有关的各主要使用性能。 各章分别介绍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。
6
第一章 汽车动力性
第一节 汽车的动力性指标
汽车的动力性指标有三个：最高车速、加 速时间和最大爬坡度。
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
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17
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。
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3
汽车理论研究的主要内容
汽车理论主要研究汽车的各项性能。
动力性
汽
车
燃油经济性
的
性 能
制动性
主
要 包
操纵稳定性
括
平顺性
通过性
汽车动力装置 参数的确定
汽车设计追求 的是最高性价比
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4
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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5
第一章 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、 行驶阻力以及动力因数的概念；介绍动力性指标的确定 方法；功率平衡；附着率等。
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考
对最高车速的总结
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？
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中高级轿车
2.5＜发动机排量/L≤4.0
凯迪拉克赛威 2.8 201km/h
奥迪A6L 2.8
235km/h
宝马530i
250km/h
奔驰E 280
250km/h
高级轿车
红旗CA7460 奔驰S600(5.8L) 宝马760 宾利雅致(6.8L ) 迈巴赫(5.5L ) 劳斯莱斯幻影(6.7L )
185km/h 250km/h 250km/h 270km/h 250km/h 240km/h
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11
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
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12
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
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13
第一节 汽车的动力性指标
跑车的最高车速
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第一节 汽车的动力性指标
SUV的最高车速 宝马X5(4.4L) 陆虎览胜(4.0L) 宝马X5(3.0L) 大众途锐(3.0L) 捍马H2(6.0L) 帕杰罗速跑(3.0L)
150km/h
桑塔纳3000 1.8 185km/h
宝来 1.8手动 206km/h
宝来 1.8T手动 221km/h
宝马318i
214km/h
蒙迪欧 2.0
205km/h
本田雅阁 2.0 197km/h
本田雅阁 2.4 219km/h
奥迪A4 1.8T 220km/h
奥迪A4 2.0
230km/h
率”不是评价指标，而是一个结构参数。
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第一节 汽车的动力性指标
1.最高车速uamax
在水平良好的路面（沥青或混凝土）上汽车所 能达到的最高行驶车速。单位一般为km/h。
注意：最高车速和其他动力性指标一样，都是在规 定的载质量下定义的。不同国家或机构对不同车型 都制订了相应的标准。
230km/h 210km/h 202km/h 197km/h 180km/h 175km/h
思考
汽车的最高车速这么高， 在高速公路上可以得到充 分发挥吗？
中国高速公路允许的最高车速 120km/h 德国高速公路不限速
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15
第一节 汽车的动力性指标
思
通过以上数据的对比分析，能得到一些什么结论？