汽车系统动力学复习2答案.doc

纵向动力学 纵向动力学性能分析 动力的需求与供应、动力性、燃油经济性、驱动与附着极限和驱动效率、制动性 汽车动力性能 最高车速、爬坡能力、加速能力。 动力的需求与供应 车辆对动力的需求（行驶阻力） 稳态匀速行驶阻力：车轮滚动阻力、空气阻力、坡度阻力 瞬态加速行驶阻力（加速阻力） 车辆对动力的需求 旋转质量总等效转动惯量 发动机、离合器；某特定传动比时的传动系统；驱动桥、差速器；车轮（包括制动鼓或制动盘及半轴） 加速阻力分量 旋转质量转动惯量 定义质量换算系数 有 代表车辆动力需求的车辆总行驶阻力 车辆的动力供应 驱动轮毂的转矩 发动机额定工况下的转矩损失 动力供求平衡式 若车辆出动系统的效率为ηt，则驱动力为 则动力供求平衡式为 汽车驱动力-行驶阻力平衡图 行驶方程式反映了汽车行驶时，驱动力和外界阻力之间的普遍情况。当已知条件：，便可以分析汽车在附着条件良好路面上的行驶能力。即在油门全开时，汽车可能达到最高车速、加速能力和爬坡能力。 动力性 驱动力与行驶阻力平衡图定义 为了清晰地描述汽车行驶时受力情况及其平衡关系，通常将平衡方程式用图解方式进行描述，即将驱动力Ft和常见行驶阻力FD和Ff 绘在同一张图上。 1. 最大速度和部分负荷时的力平衡以及 uamax 和部分负荷时的等速；2. 加速能力；3. 最大爬坡度 利用驱动力-行驶阻力平衡图确定汽车的爬坡能力其前提条件是路面良好，克服 Fw+Ff 后的全部力都用于克服坡道阻力，即 加速能力它用aj,但aj不方便评价。通常用加速时间或加速距离来评价。 由驱动力、滚动阻力和空气阻力，就可按行驶方程式计算加速度及其倒数，从而求得加速时间或者加速距离。 注意： 1.手工计算时,一般忽略原地起步过程的离合器打滑过程.即假设在最初时刻，汽车已具备起步换档所需的最低车速。 2.换档时刻的确定：若I-II加速度曲线相交，则规定在交点处换档；若I-II的加速度曲线不相交，则规定在发动机最高转速处换档；换档时间一般忽略不计（正态分布t=0.2~0.4s)。 3.计算加速时间的用途：确定汽车加速能力；传动系最佳匹配；合理选择发动机的排量。 传动系统设计方案的影响 1.除行驶阻力和发动机特性的影响外，传动系统设计方案和控制策略对车辆的动力性也有显著影响。 2.必须对每个档位下的加速能力和爬坡能力逐一进行校核。 3.由于CVT可以根据所需的功率任意选择发动机的工作点，采用合理的控制策略，可使发动机始终工作在最大输出功率的工况下，从而使车辆总可以获得最佳的爬坡性能和加速性能。 总制动力和制动潜力 若制动减速度为 ，则所需的制动力Fb为 采用电涡流缓速器和发动机制动的车辆下坡行驶稳定性 燃油经济性 汽车燃油经济性：①指汽车以最少的燃油消耗完成单位运输工作量的能力，它是汽车使用的主要性能之一；②在保证动力性的条件下，以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。 汽车发动机的燃油经济性：通常由有效燃油消耗率be(ge) 或有效效率ηe 来评价。因其不能反映发动机在具体汽车上的功率利用情况及行驶条件的影响，所以，它不能直接用于评价整车的燃油经济性。 评价指标 ①常选取单位行程的燃油消耗量，即L/100km，或单位运输工作的燃油消耗量，即L/100tkm、L/kpkm。前者用于比较相同容量的汽车燃油经济性，也可用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃油经济性的影响；后者常用于比较和评价不同容载量的汽车燃油经济性。其数值越大，汽车燃油经济性越差。 　②汽车燃油经济性也可用单位量燃油消耗汽车所行驶的里程，即km/L作为评价指标，称为汽车经济性因数。例如，美国采用每加仑燃油能行驶的英里数，即MPG或mile/USgal。其数值越大，汽车燃油经济性越好。 汽车燃油经济性试验方法 测定汽车燃油经济性的试验方法有多种。根据对各种使用因素的控制程度，试验方法可分为以下几类： 不加控制的道路试验；控制的道路试验；道路循环试验(包括等速油耗、加速油耗、制动油耗、怠速油耗等)；在室内实验，如汽车底盘测功机(即转鼓试验台)上的循环试验。 燃油消耗量计算 （1）绘制发动机万有特性图 （2）车辆在水平路面相对于风速uw以速度u匀速行驶，所需的驱动力 （3）若考虑转矩损失，则所需发动机转矩为 （4）所需的发动机缸内平均有效压力pme （5） 由车辆行驶速度u求得发动机转速ne为 （6）根据发动机万有特性图即可确定发动机相应的工况，得到该工况下的燃油消耗率，根据所需的功率及燃油密度，得到 瞬时燃油消耗量 里程燃油消耗量 减少油耗