Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,第,2,章,汽车行驶理论,第2章汽车行驶理论,1,2.1,概 述,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,2.4,汽车的制动性能,2.5,汽车在道路上的行驶轨迹,2.1 概 述 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡,2,2.1,概 述,1.,研究汽车行驶理论的意义,汽车行驶理论,(theory of automobile running),是一门在分析汽车行驶基本规律的基础上，研究汽车行驶原理、使用性能和行驶性能的学科。,通过研究，进一步分析影响汽车使用和行驶性能的各种因素，最大限度地从汽车构造、公路设计以及其它行车条件等方面发挥汽车的使用效益。,2.1 概 述1.研究汽车行驶理论的意义 汽,3,2.1,概 述,2.,汽车的行驶性能,1),动力性能,(dynamic force),2),通过性,（,cross-country power,）,3),制动性,(braking power),4),行驶稳定性,(running stability),5),行驶平顺性,(smooth running),6),操纵稳定性,(operating stability),2.1 概 述2.汽车的行驶性能1)动力性能(dyn,4,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,1.,汽车行驶中的受力分析,（,1,）由汽车轮胎与路面接触而产生的路面摩擦力。,（,2,）因路面凹凸不平而产生的力。,（,3,）由于路面结构而产生的力。,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 1.汽车行驶中的受力,5,（,1,）直线上行驶,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,1.,汽车行驶中的受力分析,（1）直线上行驶 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡,6,（,2,）曲线上行驶,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,1.,汽车行驶中的受力分析,（2）曲线上行驶 2.2,7,（,1,）牵引力,有效功率,N,：单位时间内具有的做功的能力。,(KW),转速,n,：发动机曲轴单位时间内的旋转次数,(n/min),扭矩,M,：发动机产生于曲轴上的转动力矩。,(Nm),转动角速度,：单位时间内曲轴转动的角度,(rad/s),1,）汽车发动机的基本指标,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,2.,牵引力,(tractive force),的产生及传递,（1）牵引力有效功率N：单位时间内具有的做功的能力。(K,8,2,）发动机曲轴扭矩及外特性曲线,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,2.,牵引力,(tractive force),的产生及传递,发动机有效功率与曲轴扭矩的关系,N=M/1000 (KW),=2n/60(rad/s),N=2Mn/100060=Mn/9549,则：,M=9549N/n (Nm),该曲线称发动机的特性曲线,外特性曲线,节流阀全开，对应的曲线称为发动机的外特性曲线。,2）发动机曲轴扭矩及外特性曲线 2.2 汽车的牵引力与牵,9,由图可见：,当,n=n,min,，为最小稳定工作转速,当,n,增大时，,N,，,M,都增大。,N=n,M,时，,M=M,max,当,n=n,N,时，,N=N,max,当,nn,N,时，,N,下降。,2,）发动机曲轴扭矩及外特性曲线,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,2.,牵引力,(tractive force),的产生及传递,由图可见：2）发动机曲轴扭矩及外特性曲线 2.2 汽车的,10,发动机曲轴,扭矩,e,离合器,变速器,i,K,传动轴,主传动器,i,0,车轮,P,t,i,K,=n,e,n,1,i,0,=n,1,n,K,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,2.,牵引力,(tractive force),的产生及传递,发动机曲轴扭矩e离合器变速器iK传动轴主传,11,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,3.,汽车的行驶阻力,(resistance to motion of motor vehicle),（,2,）汽车的行驶阻力,2,）坡度阻力,3,）空气阻力,4,）惯性阻力,1,）滚动阻力,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力(,12,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,3.,汽车的行驶阻力,(resistance to motion of motor vehicle),1,）滚动阻力：车轮滚动时轮胎与路面之间的摩擦阻力，是由于轮胎与路面变形引起的。,f,与路面的种类,、行驶车速、轮胎性质有关。,干燥平整的土路,潮湿不平,整的土路,路面类型,碎石路面,值,0.01,0.02,0.02,0.025,0.03,0.05,0.04,0.05,0.07,0.15,表面平整的黑,色碎石路面,水泥及沥青,混凝土路面,路面种类：,（,2,）汽车的行驶阻力,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力(,13,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,3.,汽车的行驶阻力,(resistance to motion of motor vehicle),行驶车速：受车速影响较大。,V100,时，,f,增加较快。,V=150-200,时，,f,急剧增大。,.,轮胎性质：胎压，轮胎材料，结构。,（,2,）汽车的行驶阻力,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力(,14,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,3.,汽车的行驶阻力,(resistance to motion of motor vehicle),由于公路纵坡,较小,(5),所以,2,）坡度阻力：汽车爬坡时，重力的分力对行车的阻力。,（,2,）汽车的行驶阻力,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力(,15,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,3.,汽车的行驶阻力,(resistance to motion of motor vehicle),空气阻力的产生原因,A.,汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力。,B.,车后的真空吸力,C.,空气质点与车身表面的摩擦力。,当行驶速度在,100KM/h,以上，有时一半的功率用来克服空气阻力。,3,）,空气阻力,（,2,）汽车的行驶阻力,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力(,16,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,3.,汽车的行驶阻力,(resistance to motion of motor vehicle),空气阻力的计算,将车速,v,（,m/s,）化为,V,（,Km/h,）并化简，得并化简，得,K,空气阻力系数，它与汽车的流线型有关，可参考表,23,选用或查阅有关资料,（,2,）汽车的行驶阻力,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力(,17,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,3.,汽车的行驶阻力,(resistance to motion of motor vehicle),4,）惯性阻力,平移质量的惯性力,旋转质量的惯性力矩,I,-,旋转部分的转动惯量；旋转部分转动的角加速度。,（,2,）汽车的行驶阻力,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力(,18,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,3.,汽车的行驶阻力,(resistance to motion of motor vehicle),4,）惯性阻力,旋转质量组成部分较多，且各部分的转动惯量和角加速度不同，计算比较复杂，为方便计算，一般给平质量惯性力乘以大于,1,的,系数，来代替旋转质量惯性力矩的影响。,(N),惯性力系数,(,或旋转质量换算系数,),。,惯性力系数主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量以及传动系的传动比有关,.,（,2,）汽车的行驶阻力,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力(,19,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,3.,汽车的行驶阻力,(resistance to motion of motor vehicle),汽车的总行驶阻力为,滚动阻力,坡度阻力,空气阻力,惯性阻力,（,2,）汽车的行驶阻力,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力(,20,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,4.,牵引平衡和汽车行驶的必要条件,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 4.牵引平衡和汽车行,21,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,5.,动力性能,(dynamic force),分析,2.2 汽车的牵引力与牵引平衡 5.动力性能(dyn,22,（,1,）当汽车作等速行驶：,D=f+i=,称为,道路阻力系数,（,2,）动力特性图,D-V,关系图,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,5.,动力性能,(dynamic force),分析,（1）当汽车作等速行驶：称为道路阻力系数,23,（,3,）提高汽车的运行效率，从三方面入手：,1,）提高汽车牵引力；,2,）提高路面与轮胎间的附着力；,3,）减小行驶阻力。,P,t,：,M,e,：路表粗糙、加强排水、改进轮胎,P,：路面平整,P,f,、降低纵坡,P,i,、,改进车型,P,j,要求道路：,纵坡平缓，路面平整、粗糙,。,2.2,汽车的牵引力与牵引平衡,5.,动力性能,(dynamic force),分析,（3）提高汽车的运行效率，从三方面入手：Pt：M,24,汽车行驶的稳定性,(running stability),-,指汽车在行驶过程中，受外部因素作用，而不发生侧滑、倾覆现象的能力。,按方向分：,纵向稳定性,横向稳定性,丧失稳定的方式分：,滑动稳定性,倾覆稳定性,影响因素：,汽车本身的结构参数；,驾驶员的因素；,作用于汽车的外因。,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,汽车行驶的稳定性(running stability)-,25,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,汽车的行驶稳定性,纵向稳定性,横向稳定性,纵向滑移,纵向倾覆,纵向滑移,纵向倾覆,纵坡、重心、先后,横坡、速度、,弯道半径、先后,2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车的行驶稳定性纵向稳,26,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,1.,汽车行驶的纵向稳定,(longitudinal stability),2.3 汽车在道路上行驶的稳定性 1.汽车行驶的纵向,27,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,1.,汽车行驶的纵向稳定,(longitudinal stability),2.3 汽车在道路上行驶的稳定性 1.汽车行驶的纵向,28,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,1.,汽车行驶的纵向稳定,(longitudinal stability),2.3 汽车在道路上行驶的稳定性 1.汽车行驶的纵向,29,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,1.,汽车行驶的纵向稳定,(longitudinal stability),2.3 汽车在道路上行驶的稳定性 1.汽车行驶的纵向,30,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,2.,汽车行驶的横向稳定,(lateral stability),（,1,）汽车在曲线上行驶所产生的横向作用力,2.3 汽车在道路上行驶的稳定性 2.汽车行驶的横向,31,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,2.,汽车行驶的横向稳定,(lateral stability),2.3 汽车在道路上行驶的稳定性 2.汽车行驶的横向,32,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,2.,汽车行驶的横向稳定,(lateral stability),2.3 汽车在道路上行驶的稳定性 2.汽车行驶的横向,33,2.3,汽车在道路上行驶的稳定性,2.,汽车行驶的横向稳定,(lateral stability),2.3 汽车在道路上行驶的稳定性