汽车概论--第七章 汽车基本性能

二、汽车通过性牵引支承参数 牵引支承通过性反映汽车通过松软土壤、
沙漠、雪地、冰面、沼泽等地面的能力。牵 引支承通过性参数主要有：附着质量系数和 车轮接地比压。
1．附着质量系数
汽车驱动轴载质量称为附着质量，附着质量系数是指附着质 量与汽车总质量之比。
附着质量系数越大，则汽车的附着条件越好，汽车克服道 路阻力的能力就越强，汽车在坏路面上行驶的通过性就越好。 由于越野车采用全轮驱动，能获得最大的附着质量系数，因 此越野车的通过性最好。
第七章 汽车基本性能
学习内容： 汽车动力性 汽车燃油经济性 汽车制动性 汽车操纵稳定性 汽车行驶平顺性 汽车通过性
§7-1 汽车动力性
一、 汽车动力性评价指标
汽车动力性：是指汽车以最大可能的平均行驶速度运送 货物或乘客的能力。
汽车动力性指标的要素
汽车的最高车速 Vm ax
汽车的加速时间 t
一、汽车行驶时的振动 路面的不平与冲击 汽车转动件的不平衡 发动机不平稳运转
减振器 车轴
车架 弹性元件
二、人体对振动的反应
• 振动的反应过程 • 振动的最敏感频率范围
上下振动：4～12.5 Hz 水平振动：0.5～2Hz 内脏器官产生共振频率范围：8～12.5 Hz 脊椎系统影响很大的频率范围：8～12.5 Hz
弹性车轮转向简图
四、汽车转向特性
它是指转向工况不随时间而变的汽车行驶状况。当前轮突然 转过δ角时，经过短暂的时间，汽车通常会出现不随时间而变的 稳态响应，表现为汽车沿某一转向半径作等速圆周运动。此时， 前后车轮在离心力作用下，产生侧偏现象，其转向半径不仅与前 轮转角有关，还与α1、α2有关。若将弹性车轮的转向半径与刚 性车轮转向半径比较，可将汽车的转向特性分为不足转向特性、 中性转向特性和过多转向特性。
2．车轮接地比压
车轮接地比压是指作用在车轮上的径向载荷与轮胎接地面积 之比。即车轮对地面的单位压力。
汽车在松软的地面上行驶时，降低车轮接地比压，可使轮辙 深度减小，从而降低行驶的滚动阻力；同样，在粘性土壤和松 软雪地上，降低车轮接地比压可使车轮接地面积增加，附着系 数提高，使车轮不易打滑。
三适、当提提高高发汽动车机动通力过性的措施
二、轮胎的侧偏特性
轮胎的侧偏特性主要是指侧偏力、回正力矩 与侧偏角的关系，它是研究汽车操纵稳定性的 理论基础和出发点。 （1）轮胎的侧偏现象 （2）轮胎的侧偏角 （3）轮胎的侧偏特性
Fy=κα
三、汽车转向运动学
（1）刚性车轮转向几何关系 R0=L/δ
刚性车轮转向简图
（ 2）弹性车轮转向几何关系 R=L/[δ-（α1－α2）]
汽汽车最车佳制制动动状状态 态
车轮抱死状态 ➢ 附着系数 ➢ 侧向附着系数 ➢ 轮胎磨损
车轮滑移率20%左右状态 ➢ 附着系数 ➢ 侧向附着系数 ➢ 轮胎磨损
最佳制动状态
制动时，各车轮滑移率控制在 20%左右，其制动距离最短， 方向稳定性最好，轮胎磨损较少
2. 前后轮制动的理想状态
制动时各车轮滑移率控制在20%（加装ABS）
制动时车轮的受力分析
V
Tμ W Fp r
FXb FZ
FXb
T r
制动摩擦片与制动盘 之间的摩擦力
轮胎与地面 之间的附着力
制汽动器车制制动力动状态
制动器制动力 Tμ
r Fμ
克服制动器 摩擦力矩
F
T r
汽车制动状态
地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系
FXb F FZ FXbmax FZ
（1）若α1= α2 ，则R=R0，称汽车具有中性转向特性。 （2）若α1＞α2 ，则R＞R0，称汽车具有不足转向特性。 （3）若α1＜α2，则R＜ R0，称汽车具有过多转向特性。 由于不足转向特性汽车具有良好的操纵稳定性，所以现代 汽车都采用不足转向特性。
§7-5 汽车行驶平顺性
汽车行驶平顺性是指汽车在行驶 过程中，能保证乘员在所处的振动 环境里具有一定的舒适度，以及保 持所运货物完整无损的性能。它又 称为乘座舒适性。
紧急制动时，前后轮最理想的制动状态是将各车轮滑移率控制 在20%左右而不抱死，使汽车获得最大制动力、最缩短短制制动动距距离离 以 及良好的制动方向稳定性。
改善制动过程的方向稳定性
安装ABS的意义
保持制动过程的操纵稳定性
减轻驾驶员的紧张程度
延长轮胎的使用寿命
前后轮制动的理想状态
• 无ABS汽车视情而定 前后轮制动时同时抱死，对无ABS汽车是较为理想的，但
选择合适的传动系传动比 采用液力传动 选用高摩擦式差速器及差速锁 选择合适的轮胎 采用前、后轮距相同的布置 采用全轮驱动 提高驾驶技术
汽车燃油经济性评价指标
等速行驶百公里油耗 等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，指汽车在一定载荷 下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量，一般是汽车 等速行驶一定的里程折算成100km的燃油消耗升数（L/100km）。在汽车使 用说明书上也用等速百公里油耗来评价汽车的燃油经济性，下表为几种车 型的等速百公里油耗。
一2般. 汽规律车燃油经济特性
汽车在一定道路条件下行驶时，有一经济车速
道汽路车变化燃时油的油经耗规济律特性
道路阻力系数越大，汽车消耗在滚动阻力和坡度阻力上 的能量就越大，汽车的百公里油耗就越大。
等速百公里油耗特性
档位不同时的油耗规律
汽车在良好的水平路面以不同档位行驶时，在相同的车速下， 档位越高，汽车的百公里油耗就越小，汽车的燃油经济性就 越好。因此，在良好的路面上应尽量使用高档位行车。
几种车型的90km/h等速百公里油耗
车型
富康 988EL
赛欧 本田雅阁
SL
2.3L
现代 XG30
波罗 ALi
奥迪 宝来 A4-3.0. 1.8T
90km/h等速油耗 （L/100km）
6.5
5.3
7.3
10.4
5.8
9.7.
6.3
汽车燃油经济性评价指标
循环工况百公里油耗 循环工况百公里油耗是按规定的循环行驶试验工况来模拟汽车的实 际
三、汽车行驶平顺性评价指标
暴露极限 疲劳－工效降低界限 舒适降低界限
四、提高汽车行驶平顺性的措施
合理设计汽车悬架 选择适当的座椅和坐垫 采用合适的轮胎 消除汽车引起的振动 加强对悬架系统的维护 提高驾驶技术 改善路面质量
§7-6 汽车通过性
汽车通过性是指汽车在一定的装载质量下，能以足够高的 平均速度通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍的能力。如 通过松软地面（土壤、沙漠、雪地、沼泽）、坎坷不平地段和 各种障碍（陡坡、侧坡、壕沟、台阶、水障）等。
短距离内停车
汽车的制动性
维持行驶方向的稳定性 下长坡
维持一定的车速
一、制动性评价指标
制动性的 评价指标
制动效能 制动效能的恒定性 制动时汽车的方向稳定性
制动力 制动减速度
制动距离 抗热衰退性能 抗水衰退性能
跑偏 侧滑 失去转向能力
1. 二汽车、制汽动状车态制动性分析
制动时车轮的受力 地面制动力
汽车制动状态
制动时车轮的运动
没有制动力时 的滚动半径
单纯的滚动 Vw rr0w
制动时车轮的运动
边滚边滑 Vw rr0w
抱死拖滑 w 0
汽车制动状态
滑移率
s Vw rr0w 100%
Vw
单纯的滚动
边滚边滑
抱死拖滑
s 0 0 s 100% s 100%
汽车制动状态
汽车最佳制动状态 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ路面上附着系数与滑移率变化规律
正确选择发动机功率 合理设置传动系参数 采用流线形好的车身 减轻汽车的整备质量 选择合适的驱动形式 采用合适的汽车轮胎 加强汽车的技术维护 提高驾驶技术
汽§车7燃-2油汽经济车性燃是油指汽经车济以最性少的燃油消耗完成单位运输工
作量的能力 一、汽车燃油经济性评价指标 1．单位行程的燃油消耗量 单位行程的燃油消耗量常用一定运行工况下汽车行驶百公 里的燃油消耗升数（L/100km）来表示。 它可用来评价相同容载量汽车的燃油经济性，也可用于分 析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车 燃油经济性的影响，其数值越小，则汽车燃油经济性就越好 。
一、通过性几何参数 通过性的几何参数是指与防止汽车被顶起失效、触头失效
与托尾失效有关的汽车本身的几何参数，它反映了汽车通过高 低不平地段和越过障碍物的能力。
通过性的几何参数主要有：最小离地间隙、接近角、离去 角、纵向通过半径和横向通过半径等。
1．最小离地间隙 2．接近角和离去角 3．纵向通过角 4．最小转弯直径和内轮差 汽车在转向过程中，转向盘向左或向右转到极限位置时，前 外轮印迹中心在其支承面上的轨迹圆直径中的较大者，称为汽车 的最小转弯直径；内轮差是指前内轮轨迹圆与后内轮轨迹圆的半 径之差。
3672T
21.15
dt
汽车燃油消耗方程式方程式是对汽车燃油经济性的全面表述，对研
究汽车单位行程燃油消耗具有指导意义。但在具体运用时，由于ge及 ηT随发动机负荷呈复杂形式的变化，而且汽车的燃油经济性还与交通 情况（人、车流密度）、周围环境（如气候等）有关，故用燃油消耗方
程式确定油消常感不便。所以汽车的燃油消耗量多用试验方法测定。
输工作量时的燃油消耗升数，单位为L/（ht·km）或L/（kp·km）。 它可用于评价不同容载量汽车的燃油经济性，是运输效率的指标之
一，其数值越小，则汽车的燃油经济性就越好。汽车运输企业常用单位运 输工作量的燃油消耗量来评价企业运输车辆的燃油经济性。
二、 汽车燃油经济特性
1．汽车燃油消耗方程式
Q ge (Gf CD A V 2 m dV )
汽车的最大坡度 im a x
二、汽车动力性分析
1. 汽车驱动力
Ft1
与车速特性
Ft 2
Ft3
Ft 4
Ft5
汽车驱动力与车速特性
发动机以部分 负荷工作即可
Ff
Va'
Vamax
2．令汽:车D 动F力t 特Fw性,则D称为汽车的动力因数。
G
动力因数是指单位汽车总
重的剩余驱动力
三、提高汽车动力性的措施
难以实现。制动时前后轮不能同时抱死时， 则对于经常在山区 弯多路面行驶的汽车，应保证制动时让后轮先抱死，以避免山 区下坡制动时前轮失去控制方向的能力；对于高速行驶的汽 车，应保证制动时让前轮先抱死，以避免高速制动时后轴侧滑 的危险。
§7-4 汽车的操纵稳定性
一、汽车操纵稳定性基本概念 汽车操纵性是指汽车能够确切地响应驾驶者转向指令的能力。 汽车稳定性是指汽车抵抗外界干扰而保持稳定行驶的能力，或 汽车受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力。 汽车的操纵稳定性包括操纵性和稳定性。通常，汽车操纵性和 稳定性两者关系密切， 若汽车操纵性变坏， 则汽车容易产生侧 滑、翻车而失去稳定性；而汽车稳定性变坏，则汽车又难以操纵 直接影响操纵性。实际上两者难以截然分开，因此，常统称为汽 车的操纵稳定性。
三、提高汽车燃油经济性的措施
选择省油的发动机 设计性能匹配的传动系 减少汽车的整备质量 采用流线形好的车身 选用合适的汽车轮胎 加强汽车技术维护 提高汽车驾驶技术 合理组织运输
汽§车制7动-3性：汽是车指汽制车行动驶性时，能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性
和在下长坡时能维持一定车速，以及保证汽车长时间停驻坡道的能力。
运行工况，折算成100km的燃油消耗量。所模拟的运行工况主要有换 档、怠速、加速、减速、等速、离合器脱开等的车速—时间规范。
我国乘用车采用十五工况循环，城市客车和双层客车（包括城市铰 接式 客车）采用四工况循环，货车采用六工况循环等。
汽车燃料经济性评价指标
2．单位运输工作的燃料消耗量 单位运输工作量的燃油消耗量是指汽车完成每百吨公里或千人公里运