汽车行驶阻力.ppt

第七章 汽车的动力性 第一节 动力性的评价指标 第二节 汽车的驱动力 第三节 汽车的行驶阻力 第四节 汽车的行驶条件 第五节 汽车动力性指标的确定方法 第六节 提高汽车动力性的措施 第三节 汽车的行驶阻力 ∑F=Ff +Fw+Fi +Fj 一、滚动阻力Ff 二、空气阻力Fw 三、坡度阻力Fi 四、加速阻力Fj 滚动阻力 滚动阻力是指车轮在路面上滚动时，由于轮胎与路面之间的相互作用而引起的能量损失。 滚动阻力 轮胎的弹性迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力矩（Mf =Fza）。如图7-4所示。 滚动阻力 2.从动轮在硬路面上滚动时的受力情况：如图7-5所示。 欲使从动轮等速滚动，在车轮中心施加一个推力Fp1。 f-滚动阻力系数。 滚动阻力 3.驱动轮在硬路面上等速滚动时的受力情况：如图7-6所示。 在驱动轮也作用有滚动阻力偶矩Mf2 。 结论 ：真正驱动汽车行驶的力是 地面切向反力Fx2，它在数值上等 于驱动力Ft减去滚动阻力Ff。 滚动阻力系数 1) 影响因素：与路面的种类、车速以及轮胎的结构、材料、胎压等有关。同一轮胎在不同的路面上的滚动阻力系数见表7-2。 滚动阻力 2)滚动阻力系数的经验计算： 轿车： 式中：f0—良好沥青或混凝土路面为0.014；卵石路面为0.025；砂石路面为0.020； 货车：f =0.0076+0.000056va va—车速(km/h)。 空气阻力 1.定义:汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力。 2.分类:摩擦阻力和压力阻力。 3.空气阻力的计算： CD可通过道路试验、风洞试验等方法测得。 A指汽车在其纵轴的垂直平面上的投影面积；也常用轮距与汽车高度乘积表示。 汽车的CD和A的数值如表7-2所示。 压力阻力 形状阻力：与汽车的主体形状有很大关系。占58％。 干扰阻力：车身表面突起部位引起的阻力（如后视镜、门把手、导水槽、驱动轴、悬架导向杆等） 。占14％。 内循环阻力：发动机冷却系统、车身通风等需要的空气流经车体内部时形成的阻力。占12％。 诱导阻力：空气升力在行驶方向的分力。占7％。 汽车的空气阻力系数和迎风面积 坡度阻力 1.定义：当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道方向的分力 。 2.计算式： Fi=Gsinα 3.道路坡度： 一般道路坡角较小，sinα≈tanα=i，所以坡度阻力为Fi=Gi 坡度阻力 4.道路阻力Fψ：由于坡度阻力与滚动阻力都是与道路有关的阻力，且都与汽车重力成正比，所以把两种阻力合在一起称为道路阻力 。 Fψ=Ff+Fi=fGcosa+Gsina 当坡角a较小时，cosa≈1，sina≈i，那么： Fψ=Gf+Gi=G（f+i） 令ψ =f+i，ψ称为道路阻力系数。 则 Fψ=Gψ 加速阻力 1.定义:汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时产生的惯性力，称为加速阻力Fj。 汽车的质量包括平移质量和旋转质量两部分，加速时平移质量产生惯性力，旋转质量产生惯性力偶距。 2. 计算式： 式中： δ---汽车旋转质量换算系数。 汽车旋转质量换算系数 δ主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量和传动系的传动比等有关。 在进行动力性计算时，可按经验公式估算： 式中：δ1——车轮旋转质量换算系数； δ2——飞轮旋转质量换算系数。 第四节 汽车的行驶条件 一、汽车行驶的驱动-附着条件： 二、附着系数的影响因素： 一、汽车行驶的驱动-附着条件 1.汽车行驶的驱动条件(或必要条件)： 一、汽车行驶的驱动-附着条件 2.汽车行驶的附着条件(或充分条件)： 轮胎与路面之间附着条件可用附着力来表示。附着力指地面对车轮切向反作用力的极限值，用Fφ表示。 在硬路面上，附着力与驱动轮法向反作用力Fz2（或垂直载荷W2）成正比，即： Fφ=Fz2φ φ--称为附着系数，与路面的种类和路面状况、轮胎的结构和材料及车速等有关。 一、汽车行驶的驱动-附着条件 二、附着系数的影响因素 1.路面的影响： 2.轮胎的结构和材料： 3.轮胎的气压： 4.车速： 路面的影响 在硬路面上滚动时，以轮胎变形为主，路面的一些坚硬和微小突起物会嵌入轮胎的接触表面，使车轮与地面之间产生较大的附着力，所以附着系数较大； 在潮湿的路面上滚动时，轮胎与路面之间的液体起润滑剂作用，所以附着系数明显减小； 在软路面上滚动时，以土壤变形为主，附着系数取决于轮胎与土壤间的摩擦及土壤的抗剪强度。 轮胎的结构和材料 在硬路面上行驶的汽车，胎面花纹制成细而浅的形状，加强了