发动机原理与汽车理论(第二版) 课件 第七章 汽车的动力性（3）.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五节汽车动力性指标的确定方法一、驱动力-行驶阻力平衡图二、动力特性图三、功率平衡图一、驱动力-行驶阻力平衡图汽车行驶中经常遇到的阻力有滚动阻力和空气阻力，将二者之和随着车速的变化关系曲线画在驱动力图上，得到驱动力及行驶阻力随车速的变化关系图形，称之为驱动力-行驶阻力平衡图。利用驱动力-行驶阻力平衡图确定汽车的动力性：1.确定汽车的最高车速：2.确定汽车的加速能力：3.确定汽车的爬坡能力：1.确定汽车的最高车速2.确定汽车的加速能力汽车的加速能力常用它在水平良好路面上行驶时能产生的最大加速度或最短加速时间来表示。由行驶方程式得：利用上式和驱动力-行驶阻力平衡图，可计算对应某一档位和车速时能产生的最大加速度，得到不同档位时的加速度曲线。2.确定汽车的加速能力由于j=dv/dt，所以：由定积分定义，加速时间t为加速度倒数曲线下的面积。这样，根据加速度曲线作出加速度倒数曲线，借助于加速度倒数曲线，利用图解法就可以得到加速时间。3.确定汽车的爬坡能力汽车达到最大爬坡能力时，汽车除克服Ff、Fw外的剩余驱动力全部用来克服坡度阻力，即dv/dt=0，Fj=0。汽车以较高档行驶时,由于坡道角较小：i=tanα≈sinα二、动力特性图一）动力因数：根据：两边除以汽车重力，得：令-称之为汽车的动力因数当坡道角较小时：动力平衡方程二）动力特性图：各档位时动力因数与车速之间的关系曲线图。动力特性图的应用1.确定汽车的最高车速：i=0，dv/dt=0，D=f。2.确定汽车的加速能力：当汽车达到最大加速能力时，i=0，根据在动力特性图上，D曲线与f曲线间距离的g/δ倍，就是各档位的加速度。动力特性图应用3.确定汽车的爬坡能力：当汽车达到最大爬坡能力时，dv/dt=0。I档时的最大爬坡度的计算：汽车以较高档位行驶时，由于坡道角较小：i=D－f。在动力特性图上D曲线与f曲线间距离，就是汽车各档时的爬坡能力。三、汽车的功率平衡一）汽车的功率平衡及平衡方程式：汽车行驶时，不仅驱动力与行驶阻力平衡，而且发动机发出的有效功率始终等于机械传动损失功率与各种行驶阻力所消耗的功率之和。所以当坡道较小时：三、汽车的功率平衡二）功率平衡图：常遇阻力功率：在不同档位时，功率的大小不变，只是各档的功率曲线所对应的车速位置不同。高档时对应车速高，速度变化区域宽；低档时对应车速低，速度变化区域窄。后备功率：负荷率指在某一车速下油门部分开度时所发出的有效功率与对应车速下油门全开时最大功率之比。第六节提高汽车动力性的措施影响汽车动力性的因素主要有：发动机参数、传动系参数、汽车质量和使用因素等。一、合理选择发动机二、合理选择传动系参数三、减轻汽车自重四、改善汽车运行条件一、合理选择发动机1、发动机外特性：活塞式发动机，加速和爬坡能力均较差；蒸汽机次之；等功率发动机，若不受附着条件的限制，可以克服任何道路坡度。所以等功率发动机的特性为理想的发动机特性。2、发动机的扭矩越大，汽车的加速和爬坡能力越强。3、发动机的功率越大，汽车的动力性越好。但功率不宜过大，否则经常处于小负荷下工作，经济性下降。二、合理选择传动系参数1、主减速器传动比对动力性的影响，如图7-17所示，其中i01＜i02＜i03。i0增大，功率曲线左移，在一定车速下，后备功率增加。当主传动比为i02时，最高车速vmax最高。当主传动比增大(i03)或减小(i01)时，最高车速vmax降低。在保证最高车速的前提下，尽可能选择较大的主减速器传动比。二、合理选择传动系参数2.变速器参数对动力性影响：1）档位数:如图7-18。档位数越多，特性越接近等功率发动机。采用无级变速器后，发动机就可能总是在最大功率下工作，动力性提高。2）各档传动比：I档传动比越大，汽车最大爬坡度和驱动力越大。但要考虑附着条件的限制（否则驱动轮产生滑转）。其余各档传动