汽车驱动力和行驶阻力
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
h
5/48
外特性使用或制作方法
表格法（辅助插值）
曲线族方法
Pe T t
数学模型法
n1 n2 n3 … … nn ……
Pe1 Pe2 Pe3 … … Pen ……
Tt1 Tt2 Tt3h … … Ttn ……
6/48
Pe
Tt n
Pe
Pe
Tt
Tt
n
h
7/48
Ttq a0 a1n1 a2n2 a3n3,......,amnm Ttq [1,1]y n[1,1]x y f (x)
n500
Ttq
2400
0.076exp(0.0325TE) f4(ig)
f4(ig)
0.0009i8g2
0.0058ig 0.0236,ig 0,ig 1
1
h
13/48
车轮半径 r
自由半径 r 静力半径 rs
滚动半径 rr= rs = r=s/(2πn)
S行驶距离，n转动圈数
欧洲车轮委员会 rr= F×d/(2π)
ηT = 0.92(双级)
汽车传动系机械效率
轿车ηT=0.90~0.92
商用车ηT=0.82~0.85
h
越野车ηT=0.80~0.85
12/48
某汽车变速器的机械效率
T f (Ttq,n,TE,ig) f1(Ttq) f2(n) f3(TE) f4(ig)
T
6 0.938exp(0.443)130Ttq
3/48
Pe max
Ttq max
h
Braking Torque
nmin n tq
n p nmax
图1-3 汽油发动机外特性
Braking Horsepower 4/48
发动机过渡工况的速度特性
在过渡工况，功率和转矩下降约5%～6%。
Ttq Ttqs T
T
d
dt
Ttqs
0.0007 ~ 0.0008
车速，ua
16/48
汽车行驶阻力
FFfF wF iFj
滚动阻力Ff : 轮胎内部摩擦产生 的迟滞损失。这种迟滞损失表现 为阻碍车轮运动的阻力偶。
h
17/48
F, KN
D
C
FZ
h/ mm
图h 1-9 轮胎径向变形曲线
18/48
W1
ua
F p1
T f1 图h 1－11
a
F x1
FZ1
19/48
滚动阻力系数 f
其中:子午线轮胎 F=3.05 斜交轮胎 F=2.99
h
14/48
Ttq
ua
Ttqf(n)f(ua) r
定义：
用Ft-ua曲线图来全面地描述 汽车的驱动力。若已知外特性曲 线、传动系速比、传动系机械效 率h 就可求计算驱动力。
15/48
F t 驱动力
Ft1 F t 2
Ft3 Ft4
h
汽车驱动力图
轮胎内部摩擦产生迟滞损失，这种 损失表现为阻碍车轮运动的阻力偶。
Fz1 W1 Tf 1 aFz1 rFx1 rFp1
Fp1
a r
Fz1
令f
a r
则Fp1
fW1
f
Fp1 W1
h
f 滚动阻力系数 20/48
滚动阻力系数
车轮在一定条件下，滚动所 需要推力Fp1与负荷W1之比， 即单位重力的推力：
f F p1 W1
h
且
F p1
T f1 r
21/48
阻力偶用滚动阻力描述
在实际计算时，可不必考虑阻 力偶，而用滚动阻力替代
f W1Fx1
滚动阻力无法在受力图上画出，它是 一个数值Байду номын сангаас在受力图上它是切向反力。
h
22/48
滚动阻力系数的试验确定法 牵引法、滑行法和转鼓法
对 f 的影响因素
1. 速度ua对 f 的影响
bef(n,Ttq) be[1,1]y,Ttq[1,1]x1,n[1,1]x2 yh f(x1,x2)
8/48
Pe Pe
Tt
Tt
n
h图1-4 汽油发动机外特性及部分负荷特性
9/48
Pe
P en [
( n )3 nn
( n )2 ( n ) ]
nn
nn
K m (1
1 )2 Kn
(1 1 ) 3
f 的经验公式
轿车f： f0(1ua2 /1944)0 商用车f ： 0.00760.0000u5a6 轿车 f ua2,商用f车ua
转弯时 f 50 ~ 100 %, 通常不考虑转弯的影响 。 侧h 滑时 f甚至增加几十倍。
25/48
图1－12
Tt rF x2 aF Z 2
ua
W2
驱
动 Fp2
主要损失部件 ★ 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 h种、温度、转速、油面高度等有关。
11/48
汽车传动系总成机械效率
4～6档变速器ηT =0.96 6～8档变速器ηT =0.95 传动轴ηT = 0.98 主减速器ηT = 0.96 (单级)
Kn
(1
1 )( 3 Kn
2
Km Kn
)
2K
m
(1 2 ) 3
Kn
K m (1
2 ) Kn
2 (1 Kn
2K m ) Kn
(1 1 ) 3
Kn
3
1 Kn
2K
m
(1 1 ) 3
h
Kn
K m T max / T n , K n n n / n m
10/48
传动系机械效率ηT
TP eP eP T 10 % 0(1P P T 2) 10 % 0
1.2 汽车驱动力和行驶阻力
汽车动力传递路线：发动机→离合器→变速器→副变速器→ 传动轴→主减速器→差速器→半轴→轮边减速器→车轮
Ft F
F F f Fi Fw F j
Ft
Tt r
Tth Ttq i g i0 T
1/48
ua
W
Tt
Ft
Tt r
r
Ft
F0
FZ
Ft F0
h
图1-2 汽车驱动力
ua 100km/ h, f cons.t ua 200km/ h, f 产h 生驻波现象，高脱温落、和爆裂。
23/48
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。
Pa f Pa 道路受力道路寿命 W f （稍微） Pa h参与变形 f
24/48
Tractive Force
2/48
外特性曲线：节气门(油门)全开时，转 矩或功率等与转速的关系
T tq f ( n ), Nm
n
Pe
T tq n 9549
, kW
n , r / min
r/min2l/s 60
部分负荷特性：节气门部分开启时，转矩 或功率等与转速的关系
使用特性曲线：即带有附件时的负荷特性， h 通常汽油机小15％，而柴油机小10％
轮
受
Tt
力
图
a h FZ 2
Tt / r Fx2 aF Z 2 / r Ft Fx2 F f 2 Fx2 Ft F f 2
Fx2
Ff2 arFz2 f W2
5/48
外特性使用或制作方法
表格法（辅助插值）
曲线族方法
Pe T t
数学模型法
n1 n2 n3 … … nn ……
Pe1 Pe2 Pe3 … … Pen ……
Tt1 Tt2 Tt3h … … Ttn ……
6/48
Pe
Tt n
Pe
Pe
Tt
Tt
n
h
7/48
Ttq a0 a1n1 a2n2 a3n3,......,amnm Ttq [1,1]y n[1,1]x y f (x)
n500
Ttq
2400
0.076exp(0.0325TE) f4(ig)
f4(ig)
0.0009i8g2
0.0058ig 0.0236,ig 0,ig 1
1
h
13/48
车轮半径 r
自由半径 r 静力半径 rs
滚动半径 rr= rs = r=s/(2πn)
S行驶距离，n转动圈数
欧洲车轮委员会 rr= F×d/(2π)
ηT = 0.92(双级)
汽车传动系机械效率
轿车ηT=0.90~0.92
商用车ηT=0.82~0.85
h
越野车ηT=0.80~0.85
12/48
某汽车变速器的机械效率
T f (Ttq,n,TE,ig) f1(Ttq) f2(n) f3(TE) f4(ig)
T
6 0.938exp(0.443)130Ttq
3/48
Pe max
Ttq max
h
Braking Torque
nmin n tq
n p nmax
图1-3 汽油发动机外特性
Braking Horsepower 4/48
发动机过渡工况的速度特性
在过渡工况，功率和转矩下降约5%～6%。
Ttq Ttqs T
T
d
dt
Ttqs
0.0007 ~ 0.0008
车速，ua
16/48
汽车行驶阻力
FFfF wF iFj
滚动阻力Ff : 轮胎内部摩擦产生 的迟滞损失。这种迟滞损失表现 为阻碍车轮运动的阻力偶。
h
17/48
F, KN
D
C
FZ
h/ mm
图h 1-9 轮胎径向变形曲线
18/48
W1
ua
F p1
T f1 图h 1－11
a
F x1
FZ1
19/48
滚动阻力系数 f
其中:子午线轮胎 F=3.05 斜交轮胎 F=2.99
h
14/48
Ttq
ua
Ttqf(n)f(ua) r
定义：
用Ft-ua曲线图来全面地描述 汽车的驱动力。若已知外特性曲 线、传动系速比、传动系机械效 率h 就可求计算驱动力。
15/48
F t 驱动力
Ft1 F t 2
Ft3 Ft4
h
汽车驱动力图
轮胎内部摩擦产生迟滞损失，这种 损失表现为阻碍车轮运动的阻力偶。
Fz1 W1 Tf 1 aFz1 rFx1 rFp1
Fp1
a r
Fz1
令f
a r
则Fp1
fW1
f
Fp1 W1
h
f 滚动阻力系数 20/48
滚动阻力系数
车轮在一定条件下，滚动所 需要推力Fp1与负荷W1之比， 即单位重力的推力：
f F p1 W1
h
且
F p1
T f1 r
21/48
阻力偶用滚动阻力描述
在实际计算时，可不必考虑阻 力偶，而用滚动阻力替代
f W1Fx1
滚动阻力无法在受力图上画出，它是 一个数值Байду номын сангаас在受力图上它是切向反力。
h
22/48
滚动阻力系数的试验确定法 牵引法、滑行法和转鼓法
对 f 的影响因素
1. 速度ua对 f 的影响
bef(n,Ttq) be[1,1]y,Ttq[1,1]x1,n[1,1]x2 yh f(x1,x2)
8/48
Pe Pe
Tt
Tt
n
h图1-4 汽油发动机外特性及部分负荷特性
9/48
Pe
P en [
( n )3 nn
( n )2 ( n ) ]
nn
nn
K m (1
1 )2 Kn
(1 1 ) 3
f 的经验公式
轿车f： f0(1ua2 /1944)0 商用车f ： 0.00760.0000u5a6 轿车 f ua2,商用f车ua
转弯时 f 50 ~ 100 %, 通常不考虑转弯的影响 。 侧h 滑时 f甚至增加几十倍。
25/48
图1－12
Tt rF x2 aF Z 2
ua
W2
驱
动 Fp2
主要损失部件 ★ 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 h种、温度、转速、油面高度等有关。
11/48
汽车传动系总成机械效率
4～6档变速器ηT =0.96 6～8档变速器ηT =0.95 传动轴ηT = 0.98 主减速器ηT = 0.96 (单级)
Kn
(1
1 )( 3 Kn
2
Km Kn
)
2K
m
(1 2 ) 3
Kn
K m (1
2 ) Kn
2 (1 Kn
2K m ) Kn
(1 1 ) 3
Kn
3
1 Kn
2K
m
(1 1 ) 3
h
Kn
K m T max / T n , K n n n / n m
10/48
传动系机械效率ηT
TP eP eP T 10 % 0(1P P T 2) 10 % 0
1.2 汽车驱动力和行驶阻力
汽车动力传递路线：发动机→离合器→变速器→副变速器→ 传动轴→主减速器→差速器→半轴→轮边减速器→车轮
Ft F
F F f Fi Fw F j
Ft
Tt r
Tth Ttq i g i0 T
1/48
ua
W
Tt
Ft
Tt r
r
Ft
F0
FZ
Ft F0
h
图1-2 汽车驱动力
ua 100km/ h, f cons.t ua 200km/ h, f 产h 生驻波现象，高脱温落、和爆裂。
23/48
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。
Pa f Pa 道路受力道路寿命 W f （稍微） Pa h参与变形 f
24/48
Tractive Force
2/48
外特性曲线：节气门(油门)全开时，转 矩或功率等与转速的关系
T tq f ( n ), Nm
n
Pe
T tq n 9549
, kW
n , r / min
r/min2l/s 60
部分负荷特性：节气门部分开启时，转矩 或功率等与转速的关系
使用特性曲线：即带有附件时的负荷特性， h 通常汽油机小15％，而柴油机小10％
轮
受
Tt
力
图
a h FZ 2
Tt / r Fx2 aF Z 2 / r Ft Fx2 F f 2 Fx2 Ft F f 2
Fx2
Ff2 arFz2 f W2