汽车理论第一章汽车的动力性.ppt

第一章 汽车的动力性 第一节 汽车的动力性评价指标 第二节 汽车的驱动力与行驶阻力 第三节 汽车的驱动力——行驶阻力平衡图与动力特性图 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 第五节 汽车的功率平衡 第六节 装有液力变矩器汽车的动力特性 液力变矩器与发动机共同工作 从图中可以看出，冲向导轮叶片的液流的绝对速度u将随着牵连速度u的增加而逐渐向左倾斜，使导轮上所受的转矩值逐渐减小。 当涡轮转速增大到某一数值，由涡轮流出的液流正好沿导轮出口方向冲向导轮时，由于液体流经导轮时方向不改变，所以导轮转矩Md为零，于是涡轮转矩与泵轮转矩相等，即MW = Mb。 若涡轮转速nW继续增大，液流绝对速度v方向继续向左倾，导轮转矩方向与泵轮转矩方向相反，则涡轮转矩为泵轮转矩和导轮转矩之差（ MW = Mb－Md ），即变矩器输出转矩反而比输入转矩小。当涡轮转速nW增大到与泵轮转速nb相等时，工作液在循环圆中的循环流动停止，将不能传递动力。 液力变扭器无因次参数 变矩比：涡轮输出扭矩与泵轮输入扭矩之比 变矩器速比：涡轮转速与泵轮转速之比 效率：输出功率与输入功率之比 红旗牌轿车综合式液力变矩器的无因次特性 式中： λ－泵轮转矩系数 ρ－工作油的密度； D－变矩器直径； nP－泵轮转速。 图中λ随速比的减小而增大，这意味着当外界阻力增大车轮转速降低时，变矩器涡轮的转速同样会降低，但输出的扭矩随会增大，而且泵轮的转速也会降低。 泵轮转矩系数随速比而变的特性称“透过性”，意即涡轮的转速变化影响了泵轮的转速变化。 具有透过性和不具有透过性的变矩器与发动机匹配时，其特性有所不同。 透过性变矩器与发动机匹配时，变矩器输出的是一簇扭矩曲线。随车轮阻力矩的增大，变矩系数增大，涡轮扭矩曲线更陡一些，泵轮转速更低一些；随车轮转速的增高，涡轮扭矩曲线更缓一些，泵轮转速也会高一些，这充分发挥了发动机扭矩特性曲线的特性，因而在车用变矩器中，多采用透过性变矩器。 液力机械变速器 1：1、2均不起作用，离合器分离，空档。 2：制动带1起作用，离合器不起作用，低速档。 3：离合器接合，制动带1、2均松开，直接档。 4：离合器分离，制动带2制动，倒档。 作用在中心轮1上的力矩： M1 = F1×r1 作用在齿圈2上的力矩： M2 = F2×r2 作用有行星架3上的力矩： M3 = F3×r3 由ΣF = 0 得（取行星轮）： F2 = F1 F3 = -2F2 根据能量守恒定律，输入输出功率之和为零： 设： 代入（1）式 （1）可以看出当，三个轮中的只要有一个轮受到约束，其它两个轮就可以以一定的传动比传递动力。 但受约束的轮不同，传动比就不同，传动方向也会发生变化。利用这一点可以得不同档位和倒档。 （2）如果三个轮都不受约束，则各元件可自由转动。 （3）如两个轮固定成一体旋转，第三个轮的的转速与前二者相同。速比为1，成直接档传动。 发动机 ——— 机械变速器 ——— 主减速器 发动机 ——— 液力变矩器+机械变速器 ——— 主减速器 1、发动机与液力变矩器共同工作的输入特性 1）先收集液力变矩器的无因次特性和发动机扭矩外特性 2）注意液力变矩器无因次特性的几个关键点： 起动工况，i0，高效区转速比i1和i2，最高效率转速比i*和由变扭器转入偶合器工况的转速比in。 加速时间： 滚动阻力+加速阻力+空气阻力 （固定速比） 二、动力特性图 动力因数 定义： 最高车速： 最大爬坡度： 加速时间： 一、汽车行驶的附着条件 地面对轮胎切向作用力的极限值称为附着力 。 称为附着系数。 后轮驱动汽车行驶的驱动－附着条件： 上式可写成 称为后轮驱动汽车的驱动轮的附着率 ，即 前轮驱动汽车行驶的驱动－附着条件 即： 地面驱动力和附着力的关系 当地面驱动力小于附着力时，其它条件不变，地面驱动力随名义驱动力（由发动机所产生的传到车轮的力）的增大或变速比的增大而增大，当地面驱动力达到附着力之后，名义驱动力或变速比再增大，地面驱动力也不会再增大了。 2. 考虑地面附着力时的汽车动力性指标 由地面附着力所确定的最高车速： 后轮驱动 注意： Fz1和Fz2是个变化的值。运动时，Fz1随车速的增高而变小，Fz2则相反，随车速的增大而变大。 这与静止时不同。静止时， Fz1和Fz2是个常量。在汽车设计中，常用一个术语，叫汽车的轴荷，如某车前轴