江苏大学期末汽车理论

汽车的主要使用性能 汽车动力性、汽车燃料经济性、汽车制动性、汽车操
纵稳定性、汽车平顺性和汽车通过性。

汽车动力性 是指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。

加速时间t 最高车速u amax 最大爬坡度i max
原地起步加速时间 指汽车由Ⅰ或Ⅱ档起步，并以最大加速强度逐步换至最高档后到某一预定距离或车速所需的时间。

超车加速时间 指用最高或次高档由某一较低车速全力加速至某一高速所需时间。

汽车的驱动力F t =T t /r =T tq i g i 0ηT /r 功率 P e =T tq n/9550 传动系机械效率ηT =1-P T /P e （机械损失和液力损失） 汽车驱动力图 F t —u a 曲线 u a =0.377nr/i g i 0
滚动阻力F f 车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支承路面的变形。

轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞损失。

滚动阻力系数f F f =Wf=T f /r=F z a/r
车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，轮胎发生驻波现象，轮胎周缘不再是圆形而呈明显的波浪状。

滚动阻力显著增长，温度升高，胎面和轮胎帘布层脱落出现爆破现象。

空气阻力F w 分为压力阻力（形状阻力、干扰阻力、内循环阻力及诱导阻力）
和摩擦阻力 F w = C D A 21.15
u a ² 空气阻力系数C D 迎风面积 A
坡度阻力F i 汽车重力延坡道分力的表现
道路坡度i=h/s=tan α F i =Gsin α 小坡度时近似取F i =Gtan α=Gi 道路阻力系数Ψ=f+I 小坡度时F Ψ=F f +F i =Gf+Gi=G Ψ 加速阻力F j 汽车旋转质量换算系数δ=1+ΣI w /mr ²+I f i g i 0ηT /mr ²
F j =δm du
dt
F t =F f +F i +F w +F j
汽车行驶方程式 T tq i g i 0ηT r =Gfcos α+ C D A 21.15 u a ²+Gsin α+δm du
dt
动力特性图 动力因数D=Ψ+δmdu gdt =f+i+δmdu
gdt
附着条件 作用在驱动轮上的转矩T t 引起的地面切向反作用不能大于附着力
附着力F φ=F Z φ=F Xmax 地面对轮胎切向反作用力的极限值 附着系数φ
T t -T f r =F X ≤F Z φ 驱动轮的附着率C φ= F X F Z
≤φ否则驱动轮滑转现象
附着率指汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。

汽车功率平衡方程式
发动机功率P e = 1
ηT （Gfu a 3600 + Giu a 3600 + C D Au a ³76140 + δmu a du
3600dt
）
燃油经济性 在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶
的能力。

等速工况：Q t (mL/s)=P e b 367.1ρg (单位时间)Q(mL)=P e bs
102u a ρg
(行程s)
拖带挂车后，虽然总的燃油消耗量增加，但以100t ·km 计算的油耗下降，使
分摊到单位货物上的油耗下降了。

1)后阻力增加，发动机负荷率增加，使燃油消耗率降低；2)汽车质量利用系数(装载质量与整车质量之比)较大。

汽车动力装置参数 发动机的功率、传动系的传动比
比功率 (kW/t)= 1000P e m = fgu amax 3.6ηT + C D Au amax ³
76.14m ηT
制动性 汽车行驶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
能维持一定车速的能力。

主要评价指标：1）制动效能：以一定初速制动到停车的制动距离或制动时的减速度；2）制动效能的恒定性，即抗热衰退性能：高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度；3）制动时的方向稳定性：制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。

地面制动力F Xb = 制动摩擦力矩T μ
r
≤F φ=F Z φ=最大地面制动力F Xbmax
制动减速度 a bmax =φb g 制动距离 s=
13.6 (τ2´+ τ2"2 )u a0+ u a0²25.92a bmax
制动跑偏 制动时汽车自动向左或向右偏驶。

原因：1)左、右车轮(特别是前轴)制动器的制动力不等；2)制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调(互相干涉)。

侧 滑 制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。

理想的前、后轮制动器制动力分配曲线(I 曲线) F μ1+F μ2=φ
G ①
F μ1F μ2 = b+φh g
a-φh g
② 制动力分配系数β 同步附着系数φ0=(L β-b)/h g
φ＜φ0，β线位于I 曲线下方，制动时总是前轮先抱死。

侧偏现象 当车轮有侧向弹性时，即使F Y 没有达到附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面的现象。

侧偏角 接触印记的中心线与车轮平面错开一定距离并不再与车轮平面平行，其之间的夹角称为侧偏角。

侧偏刚度k F Y -α曲线在α=0处的斜率。

F Y =k α。

决定操纵稳定性的重要轮胎参数。

侧偏刚度随垂直载荷增大而增大，过大时减小；
随轮胎充气气压增加而增大，过高后不再变化； 随驱动力增加而有所减小(一定侧偏角下)。

轮胎断面高H 与轮胎断面宽B 的比值H/B*100%称为高宽比。

滑水现象 水层7.62mm ，车速为80km/h 时出现滑水现象，最大侧偏力为零。

稳定性系数：⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-=
122k b k a L m K 特征车速：K
u ch 1
= 稳态横摆角速度增益（转向灵敏度）：
2
1Ku L
u s r +=
⎪⎭⎫δω 中性转向：K=0，R/R 0=1，S.M.=0
不足转向：K ＞0，R/R 0＞1，S.M. ＞0特征车速u ch =√(1/K)； 过多转向：K ＜0，R/R 0＜1，S.M. ＜0临界车速u cr =√(-1/K)。

前后轮侧偏角绝对值之差(α1-α2)=a y KL=δ-L/R 。

a y 侧向加速度(绝对值) 转向半径比R/R 0=1+Ku ² R 0=L/δ R=u/ωr ωr /δ=u/L(1+Ku ²) 静态储备系数S.M.=(a ′-a)/L=k 2/(k 1+k 2)-a/L
汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限内。

G q (f)= G q (n 0)n 0²u/f ² G q`(f)= 4π²G q (n 0)n 0²u G q``(f)= (4π²)²G q (n 0)n 0²uf ²。