1-3 汽车的驱动力与行驶阻力平衡图

湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY1-3汽车的驱动力-行驶阻力平衡图一、驱动力—行驶阻力图二、驱动力—行驶阻力图的应用三、动力特性图湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQYdtdumAuCGGfriiTFFFFFaDTogtqjiwftδααη+++=+++=15.21sincos2或：上式表明了驱动力在各行驶阻力上的分配情况，将这种分配关系用图来表示，即为驱动力⎯行驶阻力平衡图。一、驱动力⎯行驶阻力图汽车行驶方程式：湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY驱动力-行驶阻力平衡图将汽车行驶方程式用图解法来进行分析，从而确定汽车的动力性。湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY(Ff+Fw)-ua的作法:若已知G、f、CD、A，假定汽车以不同车速等速行驶按下式算出等速行驶时的总阻力值，将结果在图上描点连线即得。15.212aDwfAuCGfFF+=+作图方法分两步：1.作出Ft-ua曲线2.作出(Ff+Fw)-ua曲线驱动力-行驶阻力平衡图湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY二.驱动力-行驶阻力图的应用1、确定汽车的最高车速2、确定汽车的剩余驱动力3、确定汽车的加速能力4、确定汽车的爬坡能力湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY1、确定汽车的最高车速a)若汽车最高挡驱动力Ft5与Ff+Fw曲线有交点，则交点处的车速即为汽车最高车速uamax。湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQYb)若汽车最高挡驱动力Ft5与Ff+Fw曲线无交点，则最高挡时发动机最高转速对应的车速为汽车最高车速uamax。0max377.0iirnugea=1、确定汽车的最高车速湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY各Ft曲线与(Ff+Fw)曲线之间所夹的垂直线段，表示剩余驱动力，可作为加速、爬坡或拖挂的牵引力。2、确定剩余驱动力湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQYa.加速度的计算[])FF(Fm1dtduadtdum)FF(FF0iFFFFFwftjwftjjiwft+−===+−==+++=δδ此时由利用驱动力—行驶阻力平衡图可算出aj-ua的关系。3、确定汽车的加速能力湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY汽车的加速度曲线湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQYb.加速时间的计算duatdtduanuujj∫==01图解法近似计算步骤：（1）由aj-ua→1/aj-ua（加速度倒数曲线）3、确定汽车的加速能力湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY（2）分段求面积，即速度区间的加速时间∆1、∆2、∆3、…，然后计算∆1、∆1+∆2、∆1+∆2+∆3、…，即得从u0→u1、u0→u2、…的加速时间。注意：若选择横坐标amm=1km/h，纵坐标bmm=1s2/m作为比例尺，则∆t＝∆/(3.6ab)加速时间的计算湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY注意：1).换档时车速不变。2).不计换档时间。（3）作出t-ua曲线。加速时间的计算湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY4、确定汽车的爬坡能力()wftiFFFFdtdu+−==0⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+−=15.21cossin2aDTogtqAuCGfriiTGαηα15.21cossin2aDTogtqAuCriiTGfG−=+ηαα湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQYmaxmaxααtgitgi==222max11arcsinfQfQ+−+−=α显然最大爬坡度为I档的最大爬坡度。GAuCrGiiTQaDTogtq15.212−=η令：4、确定汽车的爬坡能力湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQYiImax：轿车30~50%货车30%~40%i0max：轿车7%~20%货车4%~10%汽车的爬坡度图湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY三、动力特性图1、动力因素2、动力特性图3、动力特性图的应用湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY称为道路阻力系数i)G(fsincosψδψδψδδααdtdugGFFdtdugGGdtdugGdtdumGGfFFFFFFFFFFwtjifwtjiwft+=−+=++≈++=++=−+++=1.动力因数D湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQYdtdugdtdugifGFFDwtδψδ+=++=−=令D称为动力因数，表示扣去空气阻力后单位车重得到的驱动力。D越大，汽车的动力性就越好。各类汽车D1max:0.3左右D0max:中大型客、货0.04~0.06轿车0.1左右1.动力因数D湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY若将各档的动力因数与车速的关系用曲线表示，称为动力特性图。仍将水平良好路面上的滚动阻力曲线（f-ua）画上去。显然有几个档位就有几条D曲线，且形状与Ft曲线相似。2、动力特性图湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY1)求最高车速2)求各档的爬坡能力3)确定加速能力3、动力特性图的应用湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY1).求最高车速则最高档D与f曲线交点对应的车速即为最高车速uamax。湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY2).求各档的爬坡能力fDidtdudtdugifD−==++=0令δ即各档D与f曲线之间的垂直线段。在一档时能爬上的坡度较大，用上式计算欠精确，应改为：maxmax222max1max1max1max1max1max111arcsincossinααααtgiffDfDfD=++−−=−=湖北汽车工业学院汽车工程系HuBeiAutomotiveIndustriesInstituteDep.ofAutomobileHBQY3).确定加速能力)(0fDgdtduidtdugifD−==++=δδ令根据动力特性图，可求出各档任何车速下的D-f值，用上式计算出du/dt-ua关系，即可画出各档的aj-ua曲线，再按照前面求加速度的办法，作出加速时间曲线。