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1、,第一章 汽車的動力性,第一章 汽車的動力性,汽車的動力性,良好的路面,直線行駛,平均行駛速度,運輸效率等,最基本的性能,縱向受力,行駛方程式,動力性評價指標(biāo),第一節(jié) 汽車的動力性指標(biāo),汽車動力性指標(biāo)的要素,汽車能爬上的最大坡度,汽車的最高車速,汽車的加速時間,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,汽車的動力性,汽車行駛方向 的運動狀態(tài),汽車的縱向外力,驅(qū)動力與行駛阻力,汽車的行駛方程式,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,汽車動力傳動過程,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,發(fā)動機,變速器 減速器等,傳動系,驅(qū)動輪,驅(qū)動力,行駛阻力,滾動阻力,坡度阻力,加速阻力,空氣阻力,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,

2、一、汽車的驅(qū)動力,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,輸入功率機械效率輸出功率,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速特性,發(fā)動機的外特性曲線,發(fā)動機的使用外特性曲線,發(fā)動機的部分特性曲線,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,發(fā)動機特性曲線,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,kw,Nm,r/min,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,典型汽車發(fā)動機外特性曲線,近似的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩多項式描述,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,“發(fā)動機性能曲線”圖中能看出什么？,發(fā)動機性能曲線 通過發(fā)動機性能曲線，可以明白相應(yīng)發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)、輸出功率和扭矩。發(fā)動機的轉(zhuǎn)數(shù)是指發(fā)動機在單位時間（分鐘）內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，一般用rpm表示單

3、位。右圖為發(fā)動機性能曲線圖，圖中的橫軸上標(biāo)有轉(zhuǎn)數(shù)值，右邊的縱軸上標(biāo)有扭矩值，左側(cè)縱軸上標(biāo)有輸出功率值。圖中的紅色曲線，表示發(fā)動機在特定轉(zhuǎn)速下的相應(yīng)輸出功率，它基本呈直線延伸的狀態(tài)；藍(lán)色曲線表示發(fā)動機在特定轉(zhuǎn)速下的相應(yīng)扭矩值，它的變化比較平緩。輸出功率和扭矩發(fā)動機的輸出功率和扭矩，在產(chǎn)品說明書中一般以KW和Nm來表示。最大功率是指發(fā)動機所能夠產(chǎn)生的最大動力輸出，把它與轉(zhuǎn)速結(jié)合起來表示。比如：68kW/6000rpm。功率是指發(fā)動機工作的效率，用其產(chǎn)生的扭矩乘以相應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)而計算出來。轉(zhuǎn)數(shù)越高意味著輸出功率越大，但轉(zhuǎn)速過高時通常會出現(xiàn)回落。扭矩是表示發(fā)動機所輸出的旋轉(zhuǎn)力量，它的表現(xiàn)方式與功率相同，用

4、具體數(shù)字與轉(zhuǎn)速一起表示。比如：Nm/3200rpm。扭矩影響著汽車起動、加速的性能以及牽引能力、爬坡性能和經(jīng)濟(jì)性。,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,傳動系的機械效率,等速行駛工況,功率輸入Pin,功率輸出PT,傳動系,變速器、減速器等,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,傳動系的功率損失,機械損失,液力損失,摩擦,潤滑油,齒輪傳動副之間,軸承摩擦,。,潤滑油的攪動,潤滑油與零件之間 的表面摩擦,。,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,傳動系效率的檢測,0.90.92 轎車,0.820.85 貨車與客車,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,車輪的半徑,自由半徑,靜力半徑,滾動半徑,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛

5、阻力,滾動半徑的理論計算,滾動半徑的近似計算,一般近似,歐洲輪胎于輪輞技術(shù)協(xié)會 （ETRTO）,德國橡膠企業(yè)協(xié)會,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,汽車的驅(qū)動力圖,發(fā)動機外特性曲線 Pe，Ttq n,傳動系的傳動 ig，i0,傳動效率T,車輪半徑 r,汽車行駛速度 ua,發(fā)動機轉(zhuǎn)速 n,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,貨車的驅(qū)動力圖,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,二、汽車的行駛阻力,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,滾動阻力,輪胎/路面接觸,輪胎變形,載荷,遲滯損失,阻力偶,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,C,A,D,E,加載,卸載,WC,WD,拖距 a,滾動阻力偶矩,遲滯現(xiàn)象分析,第二節(jié) 汽車

6、的驅(qū)動力與行駛阻力,從動輪滾動時的受力情況,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,等速行駛,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,推薦使用的滾動摩擦系數(shù),第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,驅(qū)動輪滾動時的受力情況,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,空氣阻力,汽車行駛,空氣作用,空氣阻力,壓力阻力 （法向力）,摩擦阻力 （切向力）,形狀阻力,內(nèi)循環(huán)阻力,誘導(dǎo)阻力,干撓阻力,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,空氣阻力的計算,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,坡度阻力,汽車上坡行駛,汽車重力沿坡道的分力,坡度阻力,第二節(jié) 汽車

7、的驅(qū)動力與行駛阻力,坡度與坡度角的關(guān)系,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,道路阻力,坡度阻力,滾動阻力,道路阻力系數(shù),第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,加速阻力,汽車加速行駛,克服加速運動的慣性力,加速阻力,汽車質(zhì)量,平移質(zhì)量,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量,平移慣性力,慣性力偶矩,汽 車 加 速 行 駛,汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量 換算系數(shù),第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量 換算系數(shù),功率方程,汽車動能,汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,發(fā)動機功率,外力的功率,摩擦阻力的功率,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,發(fā)動機轉(zhuǎn)速,車輪轉(zhuǎn)速,傳動系,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,轉(zhuǎn)動慣量,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力

8、與行駛阻力,加速時飛輪的轉(zhuǎn)矩,傳動系輸入轉(zhuǎn)矩,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,半軸施加于驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,摩擦阻力轉(zhuǎn)矩,摩擦阻力轉(zhuǎn)矩?fù)Q算到車輪周緣的摩擦阻力,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,汽車的動能,功率方程,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,整理上式得,加速阻力為,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),固定傳動比變速器的加速阻力為,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,轎車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量與傳動比的關(guān)系,第二節(jié) 汽車的驅(qū)動力與行駛阻力,三、汽車的行駛方程式,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,一、驅(qū)動力行駛阻力平衡圖,有固定傳動比的汽車行駛方程式,第

9、三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車驅(qū)動力行駛阻力平衡圖,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,行駛方程式,汽車的基本參數(shù),汽車的動力性能,最高車速,加速能力,爬坡能力,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,最高車速的確定,驅(qū)動力,行駛阻力,加速時間的確定,最低穩(wěn)定車速,一定的距離（0400m） 一定的速度（80umax）,加速時間,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的加速度曲線（a ua）,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的加速度曲線（a ua）,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的加速度倒數(shù)曲線（1/

10、a ua）,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的加速度倒數(shù)曲線（1/a ua）,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,加速時間的積分方法,1/a ua 曲線,加速時間,矩形積分,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,BJ130汽車的加速時間曲線,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,爬坡能力的確定,驅(qū)動力Ft,空氣阻力Fw,滾動阻力Ff,爬坡能力,等速,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,典型的汽車爬坡度車速曲線（i ua）,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,二、汽車的動力

11、特性圖,動力因素,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的動力特性圖（D ua）,Ft ua,D ua,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,典型的汽車的動力特性圖（D ua）,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,第三節(jié) 汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖與動力特性圖,汽車的動力特性圖（D ua）,最高車速的確定,最大爬坡度的確定,阻力曲線,加速時間的確定,精確,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,一、汽車行駛的附著條件,驅(qū)動力大,動力性強,驅(qū)動力大,足夠的附著力 （切向力）,動力性強,滿足輪胎與地面的附著條件,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,地面對

12、輪胎的作用力,切向的作用力,極限值,附著力,附著力大小的計算,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,汽車行駛的附著條件,對于驅(qū)動輪,驅(qū)動力,附著力,附著率,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,二、汽車的附著力與地面的反作用力,汽車的附著力,地面附著系數(shù),法向反作用力,路面的種類和狀況,行駛車速,車輪的運動狀況,汽車的總體布置,行駛的狀況,車身的形狀,道路的坡度,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,汽車加速上坡時的受力圖,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,整理后得,對后輪與路面的接觸中心取矩,靜態(tài)分量,動態(tài)分量,空氣升力,滾動阻力偶,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著

13、率,對前輪與路面的接觸中心取矩,整理后得,靜態(tài)分量,動態(tài)分量,空氣升力,滾動阻力偶,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,前、后輪法向反力的構(gòu)成,靜態(tài)分量,空氣升力,動態(tài)分量,滾動阻力偶,法向反作用力,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,典型轎車前、后升力系數(shù)的比較,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,簡化的前、后輪的法向反力,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,三、作用在驅(qū)動輪上的地面切向反作用力,作用在驅(qū)動輪上的切向作用力,汽車行駛工況的受力圖,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,前輪驅(qū)動汽車加速 上坡時的受力圖,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,從動輪

14、受力分析,在X方向,對中心取矩,忽略,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,車身受力分析,在X方向,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,驅(qū)動輪受力分析,在X方向,與Fj區(qū)別,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,后輪驅(qū)動汽車,作用在驅(qū)動輪上的切向作用力,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,四、附著率,附著率,直線行駛,充分發(fā)揮驅(qū)動力,最低的附著系數(shù),汽車的行駛工況,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,附著率,附著率的計算,地面切向反作用力,地面法向反作用力,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,加速上坡行駛時的附著率（后輪驅(qū)動）,后驅(qū)動輪的附著率,忽略滾動阻力和空

15、氣阻力,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,等效坡度,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,前驅(qū)動輪的附著率,加速上坡行駛時的附著率（前輪驅(qū)動）,忽略滾動阻力和空氣阻力,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,等效坡度,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,不同驅(qū)動形式汽車的等效坡度與地面附著系數(shù)曲線（q ）,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,四輪驅(qū)動,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,附著系數(shù)與汽車速度曲線（C2 ua）,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附著率,高速行駛時的附著率,后驅(qū)動輪的附著率,忽略坡度阻力和加速阻力,第四節(jié) 汽車行駛的附著條件與汽車的附

16、著率,地面反力與車速的關(guān)系曲線 （FX2, FZ2 ua）,附著系數(shù)與車速的關(guān)系曲線 （C2 ua）,第五節(jié) 汽車的功率平衡,汽車行駛狀態(tài),驅(qū)動力,行駛阻力,行駛阻力功率,發(fā)動機功率,第五節(jié) 汽車的功率平衡,發(fā)動機功率,行駛阻力功率,滾動阻力功率Pf,空氣阻力功率Pw,坡度阻力功率Pi,加速阻力功率Pj,第五節(jié) 汽車的功率平衡,f隨車速ua的增大，Pf 的增加更快,Pw是車速ua的三次函數(shù),第五節(jié) 汽車的功率平衡,汽車功率平衡圖,發(fā)動機功率 Pe,阻力功率 (Pf+Pw)/T,車速ua,發(fā)動機外特性曲線 （Pe n）,ua=0.377nr/igi0,第五節(jié) 汽車的功率平衡,汽車的功率平衡圖,第

17、五節(jié) 汽車的功率平衡,汽車的后備功率,一定的速度等速行駛,阻力功率 (Pf+Pw)/T,發(fā)動機功率Pe,節(jié)氣門某一開度,后備功率,節(jié)氣門全開,第五節(jié) 汽車的功率平衡,汽車的后備功率圖（P ua）,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,變速器ig,分級式變速器,無級式變速器,液力變矩器,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,發(fā)動機的外特性比較,活塞式內(nèi)燃機,等功率發(fā)動機,活塞式蒸氣機,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,功率平衡與驅(qū)動力行駛阻力平衡圖,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,活塞式內(nèi)燃機,優(yōu)點,缺點,改進(jìn)措施,分級式變速器,無級式變速器,體積小,重量輕,價格便宜,燃料供應(yīng)方便,后備功率小

18、,等功率發(fā)動機 的性能,ig=0.377npr/i0ua,傳動效率非常高,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,活塞式內(nèi)燃機變速器的汽車 與等功率汽車性能比較,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,無級式變速器,液力變矩器,動液傳動,三擋或四擋 AMT,轉(zhuǎn)矩變化范圍小,改善汽車的性能,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,液力變矩器簡圖,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,液力變矩器的特性無因次特性,無因次特性,變矩比K,效率,p i 特性,泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù),渦輪輸出轉(zhuǎn)矩,泵輪輸入轉(zhuǎn)矩,速比,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,液力

19、變矩器的特性無因次特性,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,變矩比K,效率,泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)p,變矩器 臺架試驗,Tp,TT,np,nT,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,液力變矩器的透過性,泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)p,速比i,p不隨i變化,p隨i變化,非透過性,透過性,泵輪載荷變化情況與渦輪載荷的關(guān)系,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,液力變矩器的非透過性曲線,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,非透過性變矩器,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,曲線的交點,阻力變化,汽車的運動狀態(tài)變化,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變,汽車的運動狀態(tài)變化,渦輪轉(zhuǎn)矩變化,渦輪軸的轉(zhuǎn)速改變,負(fù)載,泵輪轉(zhuǎn)速,非透過性,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,液力變

20、矩器的透過性曲線,透過性液力變矩器擴(kuò)展了發(fā)動機運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍 和相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩范圍,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,透過度p,渦輪不動時，泵輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩系數(shù),K=1時，泵輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩系數(shù),非透過性,透過性,p = 1 1.2,p 1.2,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,液力變矩器的輸出特性,發(fā)動機外特性曲線 Ttq n,渦輪輸出功率TT,渦輪輸出轉(zhuǎn)速nT,液力變矩器 的輸出特性,汽車的動力性,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,非透過性 液力變矩器的輸出特性,透過性 液力變矩器的輸出特性,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,非透過性液力變矩器與透過性液力變矩器的比較,P33 主要從其效率方面入手,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,液力耦合器,nT的轉(zhuǎn)速增加,Tt逐漸減小,TtTp時，處于不利的工況,液力耦合器工況 （Tt=Tp）,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,汽車動力性計算（裝有液力變矩器）,渦輪上的轉(zhuǎn)矩,渦輪上的轉(zhuǎn)速,車速公式,TT,nT,Ua=0.377rnT/i,液力變矩器后面?zhèn)鲃友b置的傳動比,驅(qū)動力公式,Ft=TTiT/r,汽車的驅(qū)動力圖,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,汽車的驅(qū)動力圖,第六節(jié) 裝有液力變矩器汽車的動力性,裝有液力變矩器汽車的特點,