认识汽车2：汽车基本行驶原理

汽车的动力性汽车的行驶阻力本讲综述汽车基本行驶原理12汽车的驱动附着条件32汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。什么是汽车的动力性3maximaxaut汽车动力性的评价指标最大爬坡度maxi最高车速maxau加速时间t第一节汽车的动力性指标驱动轮输出功率Pt4最高车速是指在水平良好的路面（混泥土或沥青）上汽车能达到的最高行驶车速。最高车速uamax5重型货车（总质量14t）90km/h中型货车（总质量6～14t）100km/h微型和轻型货车（总质量6t）80～130km/h城市铰接客车60～90km/h客车125km/h货车的最高车速商用车的速度相对较低，其主要技术参数是载质量或载客量。6微型（经济型）轿车（发动排量/L≤1.0）奥拓0.8120km/h吉利1.0120km/h夏利1.0137km/h奇瑞QQ0.8130km/h普及（紧凑）型轿车（1.0＜发动排量/L≤1.6）吉利1.3155km/h夏利1.3165km/h羚羊1.3168km/h西耶那1.5168km/h赛欧1.6165km/h波罗1.4172km/h富康1.6180km/h捷达1.6170km/h飞度1.3手动165km/h飞度1.3CVT160km/h飞度1.5手动180km/h飞度1.5CVT175km/h从这组数据能获取什么信息？微型和普及型轿车的最高车速7中高级轿车2.5＜发动机排量/L≤4.0凯迪拉克赛威2.8201km/h奥迪A6L2.8235km/h宝马530i250km/h奔驰E280250km/h高级轿车红旗CA7460185km/h奔驰S600(5.8L)250km/h宝马760250km/h宾利雅致(6.8L)270km/h迈巴赫(5.5L)250km/h劳斯莱斯幻影(6.7L)240km/h中级轿车（1.6＜发动机排量/L≤2.5）普桑1.8150km/h桑塔纳30001.8185km/h宝来1.8手动206km/h宝来1.8T手动221km/h宝马318i214km/h蒙迪欧2.0205km/h本田雅阁2.0197km/h本田雅阁2.4219km/h奥迪A41.8T220km/h奥迪A42.0230km/h中高级轿车的最高车速8SUV的最高车速大众途锐4.2244km/h路虎览胜5.0225km/h奔驰GL级235km/h奥迪Q7248km/h宝马X6xDrive50i250km/hSUV的最高车速9跑车的最高车速保时捷新款911Turbouamax=312km/h奥迪R85.2Luamax=312km/h兰博基尼08款Reventon6.5Luamax=340km/h10款法拉利458uamax=325km/h10最高可达407公里/小时的时速、最大可达1001hp/6000rpm的输出功率、8升的排气量，在2200-5500转/分时，最大扭矩可达到1250牛顿米、从0到100公里的加速时间仅需2.5秒、100-0公里刹车只需2.3秒；时速400公里时，紧急刹车系统会让车在10秒内完全静止。最高车速uamax布加迪威航16.4英制马力1hp=735.5W两项打破当今世界汽车工业的记录：最高车速253英里/时（407km/h），比起历经10年未被打破的F1跑车在意大利纳多测试跑道（NardoPrototipo）创下的386.6km/h的记录还快19km/h;0～100km/h加速时间为2.5秒，比F1记录快0.3秒;1112对最高车速的总结发动机排量越大，汽车最高车速越高；配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高；返回13大众途锐4.27.5s路虎揽胜5.06.2s奔驰GL级7.2s奥迪Q77.4s宝马X6xDrive50i5.4s宝来1.8M(手动挡)/A(自动挡)11.1s/12.7s宝来1.8TM(手动挡)/A(自动挡)9.0s/10.5s（1）原地起步加速时间1）0～100km/h的加速时间2）静止到400m或静止到1km的冲刺时间加速时间t汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换至最高挡后到某一预定距离或车速所需的时间。10款法拉利4853.4s10款奥迪R85.23.9s10款保时捷9114.5s08款Reventon6.5L3.4s布加迪威龙16.42.5s1460～100km/h（4挡/5挡）10.8s/13.7s80～120km/h（4挡/5挡）10.6s/14.1s从这组数据可得到什么信息？（2）超车加速时间宝马520i返回用最高挡或次高挡由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。加速时间t15汽车的上坡能力是指是满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的最大爬坡度imax，显然指Ⅰ挡的最大爬坡度。最大爬坡度imaxtanhiS货车满载imax=30％≈16.7°越野车imax=60％≈31°sh坡度的概念车型最大爬坡度imax大切诺基30％（α≈16.7°）通用开拓者50％长丰猎豹70％帕杰罗70％陆虎100％(α≈45°)陆地巡洋舰100％16一些SUV车型的最大爬坡度17是指汽车发动机在额定转矩Mt和额定功率Pe时驱动轮的输出功率。驱动轮输出功率PtTettt9549ηPnMP18汽车动力传递流程发动机变速器/减速器等传动系驱动轮驱动力行驶阻力滚动阻力坡度阻力加速阻力空气阻力第二节汽车的驱动力与行驶阻力汽车的动力性汽车行驶方向的运动状态汽车的纵向外力驱动力行驶阻力20驱动力Fttqg0TtTiiFrrTFttttqg0TTTiiTt—驱动力矩；Ttq—发动机转矩；ig—变速器传动比；i0—主减速器传动比；ηT—传动系的机械效率。驱动力Ft：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩Tt，驱动轮在Tt的作用下给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。20TtF0Ftrua21二、汽车的行驶阻力汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？滚动阻力Ff空气阻力Fw坡度阻力Fi加速阻力FjjiwfFFFFF汽车行驶总阻力22软路面上硬路面上产生滚动阻力的主要原因?轮胎变形轮胎变形和路面变形滚动阻力Ff1Ff＝G·f23路面类型滚动阻力系数良好的沥青或混凝土路面0.010~0.018一般的沥青或混凝土路面0.018~0.020碎石路面0.020~0.025良好的卵石路面0.025~0.030坑洼的卵石路面0.035~0.050压紧土路干燥的0.025~0.035雨后的0.050~0.150泥泞土路（雨季或解冻期）0.100~0.250干沙0.100~0.300湿沙0.060~0.150结冰路面0.015~0.030压紧的雪道0.030~0.050影响滚动阻力系数f的因素有哪些路面材料及状况车速轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷驱动力转向24影响滚动阻力系数f的因素路面材料及状况车速轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷驱动力转向25轮胎结构形式对滚动阻力系数的影响子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%～30％；滚动阻力与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢丝）和橡胶品质有关。斜交胎子午胎影响滚动阻力系数f的因素路面材料及状况车速轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷驱动力转向26轮胎气压和轮荷对滚动阻力的影响硬路面硬路面：载荷一定，胎压↑，滚阻↓；胎压一定，轮荷↑，滚阻↑影响滚动阻力系数f的因素路面材料及状况车速轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷驱动力转向27影响滚动阻力系数f的因素路面材料及状况车速轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷驱动力转向28影响滚动阻力系数f的因素路面材料及状况车速轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷驱动力转向汽车行驶空气阻力空气阻力Fw2空气作用汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。30FW—空气阻力，NCD—空气阻力系数A—迎风面积，m2ua—流速，km/h15.212aDWAuCF空气阻力Fw的计算车型空气阻力系数CD帕萨特0.28奥迪A40.28现代0.29奔驰C级0.26奔驰S级0.27保时捷0.31陆虎揽胜0.3831一些常见车型的空气阻力系数试验表明，空气阻力系数每降低10%，燃油节省7%左右。32发动机盖应向前下倾1）车身前部减小CD值要遵循的要点面与面交接处的棱角应为圆柱状。过渡不理想33风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。越野车很难做到34后视镜注重流线型设计圆滑过渡35尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物门把手圆滑过渡V形支柱36尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。37整个车身应向前倾1°～2°。2）整车具有流线形的外形兰博基尼Reventon6.5Luamax=340km/h38水平投影应为腰鼓形。后端稍稍收缩，前端呈半圆形。39最好采用舱背式或直背式。3）汽车后部掀背式直背式40后部应安装后扰流板41扰流板随车速增加而自动调整倾斜角度，增加下压力42布加迪威航43所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑的盖板盖住底部。4）车身底部底部比较凌乱44仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。5）发动机冷却通风系统冷却前制动器冷却前制动器冷却发动机和制动器冷却后制动器和润滑系统为发动机提供充足的空气45----汽车重力沿坡道的分力。上坡阻力Fi3sinGFisintanshiGiFiG46汽车加速行驶克服质量加速运动的惯性力加速阻力加速阻力Fj4tumFddj47jiwftFFFFFdtdumGuACfGriiTaDTgtqsin15.21cos20三、汽车行驶方程式48iwftFFFF驱动条件：驱动力必须大于或等于行驶阻力，否则无法起步，行驶中的汽车将减速直至停车。这是汽车行驶的第一个条件——驱动条件，是汽车行驶的必要条件。汽车行驶的驱动条件49驱动力大动力性强驱动力大足够的附着力（切向力）动力性强满足轮胎与地面的附着条件汽车行驶的附着条件50附着条件：驱动力（地面切向反作用力）不能大于附着力，否则会发生驱动轮滑转现象，即这就是汽车行驶的第二个条件——附着条件，是汽车行驶的充分条件。汽车行驶的附着条件（充分条件）FmaxXF附着力——地面对轮胎切向反力的极限值Ft+Fw+Fi≤Ft≤Fz·φ