新手上路-發(fā)動(dòng)機(jī)理論1.2

1、1第一章 汽車動(dòng)力性 本節(jié)重點(diǎn)計(jì)算并分析汽車行駛過程中的本節(jié)重點(diǎn)計(jì)算并分析汽車行駛過程中的驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力。驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力。第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力返回目錄返回目錄2TtF0Ftrua第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力一、驅(qū)動(dòng)力Ft驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)力Ft：發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系傳到生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系傳到驅(qū)動(dòng)輪，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩驅(qū)動(dòng)輪，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩Tt，驅(qū)動(dòng)輪在，驅(qū)動(dòng)輪在Tt的作用的作用下給地面作用一圓周力下給地面作用一圓周力F0，地面對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的反，地面對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的反作用力作用力Ft即為驅(qū)動(dòng)力。即為驅(qū)動(dòng)力。3TtF0Ftrtq g0TtT i iFrrTFttttq

2、 g0TTT i iuaTt驅(qū)動(dòng)力矩；驅(qū)動(dòng)力矩；Ttq 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩；第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力一、驅(qū)動(dòng)力Ftig變速器傳動(dòng)比；變速器傳動(dòng)比；i0主減速器傳動(dòng)比；主減速器傳動(dòng)比；T傳動(dòng)系的機(jī)械效率。傳動(dòng)系的機(jī)械效率。4riiTFT0gtqt能否解釋為什么汽車低擋的加速能力好于高擋？能否解釋為什么汽車低擋的加速能力好于高擋？思考思考 Ft 與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩Ttq、變速器傳動(dòng)比、變速器傳動(dòng)比 ig、主減、主減速器傳動(dòng)比速器傳動(dòng)比 i0、傳動(dòng)系的機(jī)械效率、傳動(dòng)系的機(jī)械效率T 和車輪半徑和車輪半徑 r 等因素有關(guān)。等因素有關(guān)。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力

3、與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力由由 可知可知5 驅(qū)動(dòng)力和車速都與發(fā)動(dòng)機(jī)特性有直接關(guān)系，可以通過發(fā)驅(qū)動(dòng)力和車速都與發(fā)動(dòng)機(jī)特性有直接關(guān)系，可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線找出驅(qū)動(dòng)力與車速之間的關(guān)系。動(dòng)機(jī)特性曲線找出驅(qū)動(dòng)力與車速之間的關(guān)系。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)uaFt 計(jì)算驅(qū)動(dòng)力是為了確定汽車的動(dòng)力性指標(biāo)，也即要找出計(jì)算驅(qū)動(dòng)力是為了確定汽車的動(dòng)力性指標(biāo)，也即要找出驅(qū)動(dòng)力和車速的關(guān)系。驅(qū)動(dòng)力和車速的關(guān)系。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力6發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性，即發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性，即Pe、Ttq、b=f（n）關(guān)系曲線。關(guān)系曲線。節(jié)氣門開啟程度的不同節(jié)氣門開啟程度的不同外特性曲線外特性曲線部分負(fù)荷特

4、性曲線部分負(fù)荷特性曲線思思考考計(jì)算汽車動(dòng)力性指標(biāo)時(shí)計(jì)算汽車動(dòng)力性指標(biāo)時(shí)，需要用什么特性曲線？需要用什么特性曲線？1.發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力79550tqenTP 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力8發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性曲線發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性曲線第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力9第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 帶上全部附件設(shè)備時(shí)的帶上全部附件設(shè)備時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線，稱為使用使用外特性曲線外特性曲線。一般，使用外。一般，使用外特性與外特性相比：特性與外特性相比

5、： 汽油機(jī)的最大功率約汽油機(jī)的最大功率約小小15%； 貨車柴油機(jī)的最大功率貨車柴油機(jī)的最大功率約約小小5%； 轎車與輕型貨車柴油機(jī)轎車與輕型貨車柴油機(jī)的最大功率約的最大功率約小小10%。10寶來(lái)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)如下寶來(lái)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)如下 ： 水冷，直列四缸，每缸五氣門水冷，直列四缸，每缸五氣門最大功率最大功率 110kW/5700 r/min最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 210Nm/17504600 r/min缸徑缸徑行程行程 81mm86.4mm壓縮比壓縮比 9.3:1思考思考 寶來(lái)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出特性是否理想？為什么？寶來(lái)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出特性是否理想？為什么？ 汽車起步加速時(shí)汽車起步

6、加速時(shí)，過早換入高擋（即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)即換入過早換入高擋（即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)即換入高擋高擋) ) 是否有利于其加速性？是否有利于其加速性？ 發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速較低好還是較高好？發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速較低好還是較高好？ 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力11inTinTPPP 等速行駛時(shí)等速行駛時(shí)einPP eTeTeT1PPPPPPT傳動(dòng)系損失的功率。傳動(dòng)系損失的功率。Pin輸入傳動(dòng)系的功率；輸入傳動(dòng)系的功率；第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力2.傳動(dòng)系的機(jī)械效率T12轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速機(jī)械損失機(jī)械損失液力損失液力損失轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩齒輪對(duì)數(shù)齒輪對(duì)數(shù)過低

7、，熱容量小過低，熱容量小過高，攪油損失大過高，攪油損失大油面高度油面高度溫度溫度潤(rùn)滑油品質(zhì)潤(rùn)滑油品質(zhì)直接擋直接擋T最高最高T高高損失小損失小齒輪對(duì)數(shù)少齒輪對(duì)數(shù)少T高高損失的比重小損失的比重小損失大損失大Ttq大大傳動(dòng)系損失的功率傳動(dòng)系損失的功率PT主要與哪些因素有關(guān)？主要與哪些因素有關(guān)？ 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力PT思考思考13傳動(dòng)系效率曲線傳動(dòng)系效率曲線第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力擋擋擋擋11200r/min 21600r/min 31900r/min 42000r/min14部件名稱部件名稱T46 擋變速器擋變速器95%輔助變

8、速器（副變速器或分動(dòng)器）輔助變速器（副變速器或分動(dòng)器）95%8 擋以上變速器擋以上變速器90%單級(jí)減速主減速器單級(jí)減速主減速器96%雙級(jí)減速主減速器雙級(jí)減速主減速器92%傳動(dòng)軸的萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸的萬(wàn)向節(jié)98%第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力表表1-1 傳動(dòng)系各部件的傳動(dòng)效率傳動(dòng)系各部件的傳動(dòng)效率15自由半徑自由半徑：車輪處于無(wú)載時(shí)的半徑。：車輪處于無(wú)載時(shí)的半徑。靜力半徑靜力半徑rs：汽車靜止時(shí)，車輪中心至輪胎與道路接觸：汽車靜止時(shí)，車輪中心至輪胎與道路接觸面間的距離。面間的距離。滾動(dòng)半徑滾動(dòng)半徑rr：車輪幾何中心到速度瞬心的距離。：車輪幾何中心到速度瞬心的距離。第二節(jié)第二

9、節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力3.車輪半徑16riiTFT0gtqt0ga377. 0iinru 做出的做出的Ft - ua關(guān)系圖，即驅(qū)動(dòng)力圖。關(guān)系圖，即驅(qū)動(dòng)力圖。依據(jù)下面兩式依據(jù)下面兩式以及發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線以及發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力4.汽車的驅(qū)動(dòng)力圖17nminntqnpnmaxn/(rmin-1)800330057006200Ttq/(Nm )142195159143ig1=2.13Ft1/N5438746860895477ua1/(kmh-1 )7.129.250.554.9例：已知奧迪例：已知奧迪A4轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)

10、（如下表所示），轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)（如下表所示），ig1=2.13，i0=6.333，r=0.317m，T=0.90，由，由和可以對(duì)應(yīng)計(jì)算出和可以對(duì)應(yīng)計(jì)算出 1 擋的擋的Ft1和和ua1。riiTFT0gtqtag 00.377nrui i第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力18奧迪奧迪 A4 轎車驅(qū)動(dòng)力圖轎車驅(qū)動(dòng)力圖1a/(km h )u191 tF2tF3tF4tF5tF第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力20jiwfFFFFF滾動(dòng)阻力滾動(dòng)阻力Ff第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力二、汽車的行駛阻力汽車在行駛過程中將會(huì)遇到哪

11、些行駛阻力？汽車在行駛過程中將會(huì)遇到哪些行駛阻力？如何保證汽車可以加速或爬坡？如何保證汽車可以加速或爬坡？空氣阻力空氣阻力Fw坡度阻力坡度阻力Fi加速阻力加速阻力Fj汽車行駛總阻力汽車行駛總阻力思考思考21軟路面上軟路面上硬路面上硬路面上產(chǎn)生滾動(dòng)阻力的主要原因產(chǎn)生滾動(dòng)阻力的主要原因輪胎變形輪胎變形輪胎變形和路面變形輪胎變形和路面變形輪胎變形為什么會(huì)產(chǎn)生滾動(dòng)阻力？輪胎變形為什么會(huì)產(chǎn)生滾動(dòng)阻力？輪胎的遲滯損失輪胎的遲滯損失：輪胎在加載變形時(shí)所消耗的能量在卸：輪胎在加載變形時(shí)所消耗的能量在卸載恢復(fù)時(shí)不能完全收回，一部分能量消耗在輪胎內(nèi)部摩擦載恢復(fù)時(shí)不能完全收回，一部分能量消耗在輪胎內(nèi)部摩擦損失上，產(chǎn)

12、生熱量，這種損失稱為輪胎的損失上，產(chǎn)生熱量，這種損失稱為輪胎的遲滯損失遲滯損失。1.滾動(dòng)阻力Ff第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力思考思考22ua加載變形區(qū)加載變形區(qū)卸載變形區(qū)卸載變形區(qū)n n思思考考 由輪胎的遲滯損失圖看，在輪胎徑向變形相同的情況下，由輪胎的遲滯損失圖看，在輪胎徑向變形相同的情況下，地面作用在加載變形區(qū)與卸載變形區(qū)的法向反力是否相等？地面作用在加載變形區(qū)與卸載變形區(qū)的法向反力是否相等？第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力23aun nW dd1pF1XFaun nWp1F1XFaraun nW1pF1XFZFZFOEFCDAhZF

13、1）從動(dòng)輪受力分析第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力FZdFZdfTZF24aFTZff1pTrFraFrTFZf1praf p1FWfWFf1pWfF frTFfff滾動(dòng)阻力系數(shù)滾動(dòng)阻力系數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力aun nWp1F1XFarZFaun nW1pF1XFfTZF令令25auWp2F2XFZFtTaraFTrFZXt2ftTT rTrTFXft2ftFF 即路面作用于驅(qū)動(dòng)輪的切向力即路面作用于驅(qū)動(dòng)輪的切向力FX2比比Ft要小。要小。2）驅(qū)動(dòng)輪受力分析第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力264a4a1

14、0100100ufufff ua高高 f 大大 貨車貨車 f=0.0076+0.000056ua 3）影響Ff的因素第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力轎車轎車（1）車速 ua27第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力zf28輪胎的兩個(gè)最重要參數(shù)：極限速度和承載量。輪胎的兩個(gè)最重要參數(shù)：極限速度和承載量。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力臨界車速臨界車速（最高車速）（最高車速） 當(dāng)汽車車速超過臨界車速時(shí)，輪胎會(huì)出現(xiàn)駐波現(xiàn)象，當(dāng)汽車車速超過臨界車速時(shí)，輪胎會(huì)出現(xiàn)駐波現(xiàn)象，其周緣呈明顯的波浪狀，且輪胎溫度快速增加。其周緣呈明顯的波浪

15、狀，且輪胎溫度快速增加。 后果是大量發(fā)熱導(dǎo)致輪胎破損或爆胎。后果是大量發(fā)熱導(dǎo)致輪胎破損或爆胎。 駐波現(xiàn)象駐波現(xiàn)象：在高速行駛時(shí)，輪胎離開地面后因變形在高速行駛時(shí)，輪胎離開地面后因變形所產(chǎn)生的扭曲并不立即恢復(fù)，其殘余變形形成了一種波，所產(chǎn)生的扭曲并不立即恢復(fù)，其殘余變形形成了一種波，這就是駐波。此時(shí)輪胎周緣不再是圓形，而呈明顯的波這就是駐波。此時(shí)輪胎周緣不再是圓形，而呈明顯的波浪形。輪胎剛離開地面時(shí)波的振幅最大，它按指數(shù)規(guī)律浪形。輪胎剛離開地面時(shí)波的振幅最大，它按指數(shù)規(guī)律沿輪胎圓周衰減。沿輪胎圓周衰減。29駐波現(xiàn)象（圖像）駐波現(xiàn)象（圖像）第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力

16、30 子午線輪胎子午線輪胎比斜交輪胎的滾動(dòng)阻力小比斜交輪胎的滾動(dòng)阻力小20%30； 滾動(dòng)阻力滾動(dòng)阻力與輪胎的簾線（棉、人造絲、尼龍、鋼絲）與輪胎的簾線（棉、人造絲、尼龍、鋼絲）和橡膠品質(zhì)有關(guān)。和橡膠品質(zhì)有關(guān)。（2）輪胎結(jié)構(gòu)第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力31（3）氣壓第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 氣壓越高，輪胎變形及由其產(chǎn)生的遲滯損失就越小，氣壓越高，輪胎變形及由其產(chǎn)生的遲滯損失就越小，滾動(dòng)阻力也越小。滾動(dòng)阻力也越小。32（4）驅(qū)動(dòng)力第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力33為什么驅(qū)動(dòng)力系數(shù)很大時(shí)為什么驅(qū)動(dòng)力系數(shù)很大時(shí)

17、，氣壓越低氣壓越低 f 越?。吭叫?？Ft胎面滑移胎面滑移Ff pa接地面積接地面積胎面滑移胎面滑移滑移引起的滑移引起的Ff 思考思考第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力34上高速公路時(shí)，輪胎氣壓應(yīng)該適當(dāng)高一些。上高速公路時(shí)，輪胎氣壓應(yīng)該適當(dāng)高一些。在松軟路面、泥濘路面、雪地行駛時(shí)，可適當(dāng)降低輪胎氣壓。在松軟路面、泥濘路面、雪地行駛時(shí)，可適當(dāng)降低輪胎氣壓。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 在高速公路上，輪胎變形產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力在高速公路上，輪胎變形產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力大還是滑移產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力大？大還是滑移產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力大？ 胎壓高胎壓高輪胎變形小輪胎變形小

18、遲遲滯損失少滯損失少Ff小小胎壓低胎壓低滑移小滑移小Ff小小 上高速公路前要檢查胎壓上高速公路前要檢查胎壓，在給定的胎壓范圍內(nèi)在給定的胎壓范圍內(nèi)，胎胎壓適當(dāng)高一些好還是低一些好？壓適當(dāng)高一些好還是低一些好？思考思考思考思考35路面類型路面類型滾動(dòng)阻力系數(shù)滾動(dòng)阻力系數(shù)良好的瀝青或混凝土路面良好的瀝青或混凝土路面0.0100.018一般的瀝青或混凝土路面一般的瀝青或混凝土路面0.0180.020碎石路面碎石路面0.0200.025良好的卵石路面良好的卵石路面0.0250.030坑洼的卵石路面坑洼的卵石路面0.0350.050壓緊土路壓緊土路干燥的干燥的0.0250.035 雨后的雨后的0.0500

19、.150泥濘土路（雨季或解凍期）泥濘土路（雨季或解凍期）0.1000.250干沙干沙0.1000.300濕沙濕沙0.0600.150結(jié)冰路面結(jié)冰路面0.0150.030壓緊的雪道壓緊的雪道0.0300.050第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 由輪胎由輪胎與土壤之與土壤之間的粘著間的粘著性所致性所致（5）路面條件表表1-2 滾動(dòng)阻力系數(shù)滾動(dòng)阻力系數(shù) f 的數(shù)值的數(shù)值36離心力離心力前、后輪產(chǎn)生側(cè)偏力前、后輪產(chǎn)生側(cè)偏力側(cè)偏力沿行駛方向產(chǎn)生分力側(cè)偏力沿行駛方向產(chǎn)生分力滾動(dòng)阻力增加滾動(dòng)阻力增加（6）轉(zhuǎn)向第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力37（1）壓力阻

20、力（占（占91）汽車直線行駛時(shí)受到的空氣作用力在行駛方向的分力稱汽車直線行駛時(shí)受到的空氣作用力在行駛方向的分力稱為空氣阻力。為空氣阻力。 作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向上的分力。上的分力。2.空氣阻力FW第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力38第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力39 取決于車身主體形狀。取決于車身主體形狀。1）形狀阻力第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力40后視鏡后視鏡 車身表面的凸起物引起的阻力。車身表面的凸起物引起的阻力。 2）干擾阻力第二節(jié)第二

21、節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力41后視鏡后視鏡 后視鏡設(shè)計(jì)后視鏡設(shè)計(jì)也要注重流線形也要注重流線形第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力42后視鏡后視鏡 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力43后視鏡后視鏡 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力44門把手門把手 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力45懸架導(dǎo)向桿和傳動(dòng)軸懸架導(dǎo)向桿和傳動(dòng)軸 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力46 滿足冷卻、通風(fēng)等需要，使空氣流經(jīng)車體內(nèi)部時(shí)構(gòu)成的阻力。滿足冷卻、通風(fēng)等需要，使空氣流經(jīng)車體內(nèi)部

22、時(shí)構(gòu)成的阻力。4）誘導(dǎo)阻力 空氣升力在水平方向的投影?？諝馍υ谒椒较虻耐队?。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力3）內(nèi)循環(huán)阻力 由于流經(jīng)車頂?shù)臍饬魉儆捎诹鹘?jīng)車頂?shù)臍饬魉俣却笥诹鹘?jīng)車底的氣流速度，度大于流經(jīng)車底的氣流速度，使得車底的空氣壓力大于車使得車底的空氣壓力大于車頂，從而空氣作用在車身上頂，從而空氣作用在車身上的垂直方向的壓力形成壓差，的垂直方向的壓力形成壓差，這就是這就是空氣升力。47思思考考夏季在高速公路上開空調(diào)省油還是開窗通風(fēng)省油？夏季在高速公路上開空調(diào)省油還是開窗通風(fēng)省油？第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力打開天窗換氣和打開側(cè)窗換氣

23、有何不同？打開天窗換氣和打開側(cè)窗換氣有何不同？ 打開天窗換氣時(shí)，天窗上打開天窗換氣時(shí)，天窗上方的壓力低于車內(nèi)的壓力。方的壓力低于車內(nèi)的壓力。（2）摩擦阻力（9） 由于空氣粘性作用在車身表面產(chǎn)生的切向力的合力由于空氣粘性作用在車身表面產(chǎn)生的切向力的合力在行駛方向的分力。在行駛方向的分力。482rDw21uACF241.2258N sm15.212aDwAuCF CD空氣阻力系數(shù)；空氣阻力系數(shù)；A迎風(fēng)面積；迎風(fēng)面積；ur相對(duì)速度；相對(duì)速度；空氣密度?？諝饷芏取５诙?jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力（3）空氣阻力FW的計(jì)算49第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛

24、阻力發(fā)動(dòng)機(jī)蓋應(yīng)向前下傾發(fā)動(dòng)機(jī)蓋應(yīng)向前下傾（4）減小CD值要遵循的要點(diǎn)1）車身前部50第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。51過渡不理想過渡不理想第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。面與面交接處的棱角應(yīng)為圓柱狀。52第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平躺平”，且與車頂圓滑過渡。，且與車頂圓滑過渡。53第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力越野車很難做到越野車很難做到 風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡

25、可能風(fēng)窗玻璃應(yīng)盡可能“躺平躺平”，且與車頂圓滑過渡。，且與車頂圓滑過渡。54第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。55第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力上掀式前照燈上掀式前照燈（視頻）（視頻）56第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 在保險(xiǎn)杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。在保險(xiǎn)杠下面，應(yīng)安裝合適的擾流板。57第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 車輪蓋應(yīng)與輪胎相平。車輪蓋應(yīng)與輪胎相平。58思考：思考：F1方程式賽車為什么不用車輪蓋？方程式

26、賽車為什么不用車輪蓋？ 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力59第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 整個(gè)車身應(yīng)向前傾整個(gè)車身應(yīng)向前傾12。2）整車60第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 水平投影應(yīng)為腰鼓形。水平投影應(yīng)為腰鼓形。61第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 后端稍稍收縮，前端呈半圓形。后端稍稍收縮，前端呈半圓形。62第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 最好采用艙背式或直背式。最好采用艙背式或直背式。3）汽車后部63 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)

27、動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力64第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 當(dāng)車速超過當(dāng)車速超過120km/h，尾翼會(huì)自動(dòng)升高，尾翼會(huì)自動(dòng)升高160mm，為車身增為車身增加加30的下壓力；在車速低于的下壓力；在車速低于80km/h，尾翼又會(huì)自動(dòng)降低。，尾翼又會(huì)自動(dòng)降低。 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。65第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。66第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 應(yīng)安裝后擾流板。應(yīng)安裝后擾流板。67第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 應(yīng)安裝后擾流板。

28、應(yīng)安裝后擾流板。68第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應(yīng)高些，長(zhǎng)度要短些。若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應(yīng)高些，長(zhǎng)度要短些。69 后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力70第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。后面應(yīng)采用鴨尾式結(jié)構(gòu)。71第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 所有零件應(yīng)在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑所有零件應(yīng)在車身下平面內(nèi)且較平整，最好有平滑的蓋板蓋住底部。的蓋板蓋住底部。4）車身底部

29、72第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力底部比較凌亂底部比較凌亂73第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力底部比較凌亂底部比較凌亂74第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力 仔細(xì)選擇進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的位置，精心設(shè)計(jì)內(nèi)部風(fēng)道。仔細(xì)選擇進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口的位置，精心設(shè)計(jì)內(nèi)部風(fēng)道。5）發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻通風(fēng)系統(tǒng)75冷卻前制動(dòng)器冷卻前制動(dòng)器冷卻前制動(dòng)器冷卻前制動(dòng)器冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器冷卻后制動(dòng)器和潤(rùn)滑系統(tǒng)冷卻后制動(dòng)器和潤(rùn)滑系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力76冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)和前制動(dòng)器冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)和前制動(dòng)器冷卻后制動(dòng)器

30、冷卻后制動(dòng)器為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足的空氣為發(fā)動(dòng)機(jī)提供充足的空氣第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力77什么是超級(jí)跑車？什么是超級(jí)跑車？ 限量生產(chǎn)、價(jià)格高昂、動(dòng)力強(qiáng)勁（限量生產(chǎn)、價(jià)格高昂、動(dòng)力強(qiáng)勁（3.5L以上、以上、8缸以缸以上）、起步快（上）、起步快（0100km/h時(shí)間在時(shí)間在5s以內(nèi)）、技術(shù)超群、以內(nèi)）、技術(shù)超群、車身自重輕（采用碳纖維或輕質(zhì)合金材料）、外觀超前等。車身自重輕（采用碳纖維或輕質(zhì)合金材料）、外觀超前等。 形象的描述：形象的描述：外觀鮮亮，讓人愛得要死；加速時(shí)令人外觀鮮亮，讓人愛得要死；加速時(shí)令人皮膚繃緊、汗毛直豎，讓人嚇得要死；數(shù)量奇少，價(jià)格奇皮膚繃緊、汗毛

31、直豎，讓人嚇得要死；數(shù)量奇少，價(jià)格奇高，讓人想得要死。高，讓人想得要死。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力思考：對(duì)于轎車和超級(jí)跑車思考：對(duì)于轎車和超級(jí)跑車，哪種車型的空氣阻力系數(shù)更哪種車型的空氣阻力系數(shù)更大？為什么？大？為什么？78三種超級(jí)跑車三種超級(jí)跑車蘭博基尼蘭博基尼法拉利法拉利保時(shí)捷保時(shí)捷第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力79答案答案 由于尾翼的影響、發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器通風(fēng)冷卻的需要，由于尾翼的影響、發(fā)動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器通風(fēng)冷卻的需要，超級(jí)跑車的空氣阻力系數(shù)一般會(huì)大于普通轎車。超級(jí)跑車的空氣阻力系數(shù)一般會(huì)大于普通轎車。蘭博基尼跑車蘭博基尼跑車 在冷卻

32、通風(fēng)口關(guān)閉且擾流板擺平時(shí)，在冷卻通風(fēng)口關(guān)閉且擾流板擺平時(shí)，CD值為值為0.33；展；展開時(shí)，開時(shí)，CD值為值為0.36。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力思考：對(duì)于轎車和超級(jí)跑車思考：對(duì)于轎車和超級(jí)跑車，哪種車型的空氣阻力系數(shù)更哪種車型的空氣阻力系數(shù)更大？為什么？大？為什么？80減小減小CD值要遵循的要點(diǎn)總結(jié)如下：值要遵循的要點(diǎn)總結(jié)如下：第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力81第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力未來(lái)轎車的外形未來(lái)轎車的外形82第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力導(dǎo)流板導(dǎo)流板 6）貨車和半

33、掛車的空氣阻力也很重要，不少貨車駕駛室）貨車和半掛車的空氣阻力也很重要，不少貨車駕駛室上已裝用導(dǎo)流板等裝置，以減小空氣阻力、節(jié)省燃油。上已裝用導(dǎo)流板等裝置，以減小空氣阻力、節(jié)省燃油。83第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力84車型車型空氣阻力系數(shù)空氣阻力系數(shù)CD 帕薩特帕薩特0.28 奧迪奧迪A40.28 現(xiàn)代現(xiàn)代0.29 奔馳奔馳C級(jí)級(jí)0.26 奔馳奔馳S級(jí)級(jí)0.27 保時(shí)捷保時(shí)捷0.31 陸虎覽勝陸虎覽勝0.38一些常見車型的空氣阻力系數(shù)一些常見車型的空氣阻力系數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力85isinFG汽車重力沿坡道的分力。汽車重力沿

34、坡道的分力。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力3.坡度阻力Fi86路面路面imax高速公路平原微丘區(qū)高速公路平原微丘區(qū)3%高速公路山嶺重丘區(qū)高速公路山嶺重丘區(qū)5%一級(jí)汽車專用公路平原微丘區(qū)一級(jí)汽車專用公路平原微丘區(qū)5%一級(jí)汽車專用公路平原重丘區(qū)一級(jí)汽車專用公路平原重丘區(qū)6%四級(jí)公路四級(jí)公路平原微丘區(qū)平原微丘區(qū)6%四級(jí)公路四級(jí)公路平原重丘區(qū)平原重丘區(qū)9%一般道路的坡度均較小。一般道路的坡度均較小。一些常見路面的坡度一些常見路面的坡度第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力87itansinGiGGFtansini第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的

35、驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力88道路阻力道路阻力cos()FGfGiG fifiFFFsincosGGf第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力滾動(dòng)阻力和坡度阻力之和。滾動(dòng)阻力和坡度阻力之和。一般道路一般道路 較小，較小， 1， i令令f+i= ， 為道路阻力系數(shù)為道路阻力系數(shù)FGsin89平移質(zhì)量的慣性力平移質(zhì)量的慣性力 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力偶矩旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力偶矩第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車加速行駛時(shí)，克服其質(zhì)量加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力。汽車加速行駛時(shí)，克服其質(zhì)量加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力。tumFddj2 2f g 0Tw22111I i iImrmr 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算

36、系數(shù)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)IW 車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；If飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。4.加速阻力90第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力擋位不同，擋位不同，值不同值不同91 總質(zhì)量越小的車，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)值越大?？傎|(zhì)量越小的車，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)值越大。第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力總質(zhì)量不同，總質(zhì)量不同，值不同值不同92tfwijFFFFFcos1 tq g 0T2Dadcossin21.15dT i iC AuGfuGmrt tq g0T2Dad21.15dT i iC AuGfuGimrt sintani 第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行

37、駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力三、汽車行駛方程式9320gf2w2212121ruiiIruImuE汽車受到外力的功率為汽車受到外力的功率為PuFFFP)(iwf第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力用功率方程推導(dǎo)用功率方程推導(dǎo)和汽車行駛方程式和汽車行駛方程式汽車以車速汽車以車速u行駛時(shí)的動(dòng)能為行駛時(shí)的動(dòng)能為E發(fā)動(dòng)機(jī)功率為發(fā)動(dòng)機(jī)功率為PeuriiTTP0gtqetqe傳動(dòng)系摩擦阻力的負(fù)功率為傳動(dòng)系摩擦阻力的負(fù)功率為PruFPrrFr 傳動(dòng)系摩擦力轉(zhuǎn)換到車輪輪緣的阻力。傳動(dòng)系摩擦力轉(zhuǎn)換到車輪輪緣的阻力。94加速時(shí)飛輪和車輪的受力圖加速時(shí)飛輪和車輪的受力圖第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力95ruiiii0g0ge無(wú)級(jí)變速時(shí)無(wú)級(jí)變速時(shí)tiutuiritddddddgg0eT0geftqtddiitITT如果只考慮飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，加速時(shí)作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩如果只考慮飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，加速時(shí)作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩第二節(jié)第二節(jié) 汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力0geftqtddiitITT 設(shè)傳動(dòng)系無(wú)任何摩擦阻力，作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩為設(shè)傳動(dòng)系無(wú)任何摩擦阻力，作用于驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩為tT96ertttqfg 0Td(1)dTTTTIi it傳動(dòng)系各處摩擦轉(zhuǎn)換到驅(qū)動(dòng)輪處的摩擦阻力