汽车行驶阻力

3．坡度阻力：
汽车重力沿坡道的分力。 车辆在坡道上受力情况如图所示。
坡度阻力Fi
Fi=Gsinα≈Gtanα ＝G i
式中：G—汽车重力 α—坡度角 i—坡度
二、动态行驶阻力
在车速变化时，除了上述各项阻力外 还出现了惯性力，也包括旋转质量引起的 惯性力矩。
1.平移质量的加速与减速
车辆加速时．出现了平移加速阻力
dV I dV dV F j F jt F jr m 2 m dt rd dt dt

—汽车旋转质量系数
I 1 2 m rd 1 IR 1 i I 1i i I 1 2 2 m rd m r m id
2 0 c 2 d 2 2 0 g m
思考题： 1.简述车轮阻力的组成 2.判断：汽车在水层厚度较大的积水 硬路面上行驶时，若出现滑水现象， 此时排水阻力系数随汽车车速的增加 而加大。 3.简述空气阻力的组成 4.简述加速阻力的组成 5.简述汽车旋转质量系数的影响因素
2）计算方法：
空气对物体的阻力与下列因素有关。 流速V： 对汽车来说，相对速度V= Va±Vf 密度： 空气密度，在一定条件下是常数 迎风面积 A ：与车形有关 无因次的空气阻力系数: CD
Fw C D A

2

2
在一般动力计算中，认为空气阻力作用在风压 中心，
式中： CW-空气阻力系数，实验得出； A-迎面面积，汽车在行驶方向的投影，m2 ； V-相对速度，km/h。
a) 胎面与路面的摩擦 b) 轮胎变形使外胎与内胎，内胎与垫带之间
2）路面阻力
a.不平路面阻力Fb 悬挂系统零件摩擦
b.柔性路面阻力Fx c.积水路面阻力Fs
3) 轮胎侧偏阻力
FR f R Z
FR
-车轮阻力，N -车轮阻力系数
fR
Z-车轮法向反力,N
影响车轮阻力的因素：
第二章
Βιβλιοθήκη Baidu
汽车动力性
主讲教师：山东交通学院刁立福副教授
第一节 汽车行驶阻力
一、稳定行驶阻力
1.车轮阻力 2.空气阻力 3.上坡阻力/坡度阻力
1.车轮阻力FR
组成：1）轮胎滚动阻力 2）路面阻力 3）轮胎侧偏阻力
1）轮胎滚动阻力Fg
a.变形阻力 轮胎在滚动时，有两种变形：
径向变形 周向变形
b.摩擦阻力
dv F jt m dt
dv 式中： dt
一汽车加速度，加速时 ＜0。
dv dt
＞0，减
速时
dv dt
2.旋转质量的加速与减速
车辆加速时，车上旋转质量的转速也相应增加， 引起了旋转质量的加速阻力
式中： I—折算到驱动轮上的全部旋转部件的转动惯量和 车轮的转动惯量； d dt 一车轮的角加速度； rd一车轮动态半径。
定义：汽车直线行驶时，空气作用力在行驶方向上
的分力。 1）组成： 压差阻力：车外形状、形状阻力 诱导阻力：空气升力在水平方向投影 表面阻力：空气有粘度 内部阻力：流经散热器，发动机，车箱的阻力 干扰阻力：表面突起物，车门把手，后视镜底盘 其中，压差和诱导阻力：50% ～90% 内部阻力：2% ～11% 表面阻力：3% ～30%
I d F jr rd dt
图2-26画出了必须考虑的旋转部件情况．各旋 转部件转动惯量折算到车轮上的转动惯量以及车轮 转动惯量的总和按下式计算。
I IR i I i i Im
2 0 C 2 2 0 g
式中：Im—发动机、离合器和变速器转动惯量； Ic—传动轴、差速器等转动惯量； IR—全部车轮转动惯量总和； ig—变速器速比； i0—主减速器速比。
CW Av FW 21.15
2
3）影响空气阻力因素 （1）车速： 与 V2成正比关系，而功 率则与V3成正比关系 （2）表面：突出物及光洁 （3）A：车型，H↓为好 （4）CW ：车身形状（流线型好）
由于乘坐空间的制约A变化不大, 但CW变化较大。 1950～70年 CW =0.4～0.6 1990年CW =0.25～0.40 概念车CW =0.2 帕萨特 (Passat ) CD= 0.28 CD大小对轿车（高速）汽车的性能 影响极大。
1）车重：轮胎变形↑，f↑ 2）路面：路面塑性变形大，f↑ 3）轮胎结构：子午胎比普通胎刚度好变形小，f↓ 4）轮胎气压：气压↓，变形↑，f↑；坏路，f↓ 5）车速：当Va＜50km/h，f≈c 当Va＞100，f↑ 当Va＜150～200，当Va↑，振动Hz↑， 轮胎周向，侧向扭曲变形↑，f↑↑
2.空气阻力