汽车理论余志生复习资料

第一章汽车的动力性1.汽车动力性指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度。汽车的动力性能制约因素：驱动力和轮胎与地面附着条件。2.加速时间表示加速能力：原地起步加速时间和超车加速时间3.驱动力：地面驱动轮的反作用力Ft=Tt/r=TtqigioηT/r4.驱动轮的转矩:Tt=TtqigioηT5.发动机转矩特性：节气门全开，发动机外特性曲线；节气门部分开启，部分负荷特性，使用外特性曲线。它的功率小于外特性的功率。6.功率:Pe=Ttqn/95507.使用外特性曲线：带上全部设备时的发动机特性曲线8.传动系功率损失：机械和液力损失9.自由半径：车轮处于无载时的半径10.静力半径Rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离11.滚动半径rr：车轮几何中心到速度瞬心的距离。对汽车作动力学分析时，应该用轮胎静力半径；作运动学分析时，应该用轮胎滚动半径。12.驱动力图：根据下列两个公式：Ua=0.377nr/igioFt=Tt/r=TtqigioηT/r以及发动机外特性曲线，做出的Ft-ua关系图，即驱动力图13.滚动阻力Ff产生的原因：轮胎（主要）、路面变形产生迟滞损失轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa相对于法线前移一个距离a,它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩aFTzf阻碍车轮滚动。作用形式：滚动阻力fwFfrTFff（f为滚动阻力系数）14.轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。15.滚动阻力系数f：车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比，即单位车重所需的推力，Ft=Wf16.影响滚动阻力的因素：车速、轮胎结构、气压、路面条件、驱动力、转向17.地面切向反作用力Fx：是真正作用在驱动轮上的驱动汽车行驶的力，它的数值为驱动力减去驱动轮上的滚动阻力。18.临界车速：超过后产生驻波现象，轮胎温度快速增加，大量发热导致轮胎破损或爆胎。19.驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波21.子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%～30％；气压越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。22.驱动力：Ft增大，胎面滑移增加，Ff增大。23.转向：离心力，前、后轮产生侧偏力，侧偏力沿行驶方向产生分力滚动阻力增加24.空气阻力：压力（占主要）、摩擦阻力空气阻力Fw的计算FW=1/2CDAρur2(CD—空气阻力系数；A—迎风面积；ur—相对速度；ρ—空气密度=1.2258)25.压力阻力：形状（主要）、干扰、内循环、诱导阻力。26.压力阻力：作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。27.空气升力：由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大于车顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，这就是空气升力28.摩擦阻力：空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。29.减小空气阻力系数：1）车身前部：发动机盖应向前下倾、面与面交接处的棱角应为圆柱状、风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡、尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物、上掀式前照灯、在保险杠下面，应安装合适的扰流板、车轮盖应与轮胎相平。2）整车：整个车身应向前倾1°～2°、水平投影应为腰鼓形、后端稍稍收缩，前端呈半圆形。3）汽车后部：最好采用舱背式或直背式、应安装后扰流板、若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些、后面应采用鸭尾式结构。4）车身底部：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。5）发动机冷却通风系统：仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。6）货车和半挂车的空气阻力也很重要，不少货车驾驶室上已装用导流板等装置，以减小空气阻力、节省燃油。30.坡度阻力Fi：汽车重力沿坡道的分力，Fi=Gsina31.道路阻力：滚动阻力和坡度阻力之和。Fψ=Gf+Gi=Gψ道路阻力系数：ψ=f+i32.加速阻力：汽车加速行驶时，克服其质量加速运动时的惯性力。平移质量的惯性力、旋转质量的惯性力偶矩。Fj=δmdu/dtδ—旋转质量换算系数：Iw—车轮转动惯量；If—飞轮转动惯量34.汽车行驶方程式：Ft=Fw+Ff+Fi+Fj35.驱动力-行驶阻力图：在驱动力图的基础上，画出Ff+Fw=f(ua)就是驱动力行驶阻力平衡图。36.确定最高车速：Umax:Fi=0，Fj=0，Ft=Ff+Fw37.确定加速时间t：Fi=0，du/dt=1/δm(Ft-（Ff+Fw）)dt=du/at=A38.确定最大爬坡度imax：du/dt=0,Ft-(Ff+Fw),Gsina=Ttqigioηt/r--(Gfcosa+CDAUa2/21.15)a=arcsin(Ft--（Ff+Fw）)/G39.动力因数D：Ft=Fw+Ff+Fi+Fj(Ft-Fw)/G=ψ+δdu/gdt,D=(Ft-Fw)/G动力特性图：横坐标是速度，纵坐标是动力因数D计算最高车速：du/dt=0,i=0,D=f计算最高爬坡度：du/dt=0，i=D-f，Ⅰ挡工作时，爬坡度较大，此时以imax＝D1max－f计算的误差也较大，可以用下式计算：40.附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值（最大值）Fxman=Fφ=FZφ(FZ地面作用在车轮上的法向反作用力)汽车的附着力决定于：附着系数和驱动轮法向反作用力。41.附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动轮的附着力。(Tt-Tf2)/r=FX2≤FZ2φ42.附着率Cφ：由附着条件可得，后轮驱动：FX2/FZ2≤φ(Cφ2后轮驱动汽车驱动轮的附着率)Cφ2≤φ前轮驱动：FX1/FZ1≤φ(Cφ1前轮驱动汽车驱动轮的附着率)Cφ1≤φ43.附着率越小或路面附着系数越大，附着条件越容易满足44.汽车的附着力决定于附着系数以及地面作用于驱动轮的法向反作用力45.法向反作用力是由四个部分组成：静态轴荷的法向反作用力、动态分量、空气升力、滚动阻力偶矩产生的部分46.附着率：汽车直线行驶状况下，充分发挥动力作用要求的最低附着系数。47随着车速的增加，后轮的法向反作用力下降，而切向反作用力则按车速的平方关系增大。因此，附着率随车速的提高而急剧增大，附着条件不易满足。48.活塞式内燃机的后备功率较小，如果不匹配变速器，所能产生的驱动力也很小。49.当变速器的挡数无限增多，即采用无级变速器，且无级变速器的机械效率等于分级式变速器时，活塞式内燃机就可能总在最大功率下工作，即具有与等功率发动机汽车同样的动力性。50.变矩比K：涡轮输出转矩TT与泵轮输入转矩TP之比即为变矩比。51.变矩器速比i：涡轮转速nt与泵轮转速np之比为变矩器速比。52.效率η：输出功率与输入功率之比为变矩器效率。222maxmaxmax11arcsinffDfDII53.泵轮转矩系数λP：λP是泵轮转矩式中的比例常数。TP=λPρgD5np2（ρ工作油的密度，D变矩器的有效直径。）54.非透过性的变矩器：在任何速比下，泵轮转矩系数λP维持不变的液力变矩器。（只要节气门不变，发动机的转速（也是泵轮的转速）始终保持不变。55.透过性的变矩器：泵轮转矩系数λP随速比的变化而变化的液力变矩器。（转矩系数随速比而变化，发动机的转速（也是泵轮的转速）也随之变化，此时即便节气门不变，发动机的工作转速和转矩也会发生变化。）56.透过度p：P=TPo/TPc=λPo/λPc57.在任何车速下都能发出最大功率，无级变速器的传动比应随车速按下式规律变化：ig=0.377rnT/ioig58换挡时刻是由节气门开度与行驶车速两个参数决定的。59汽车使用性能：汽车的主要使用性能通常有：汽车动力性、汽车燃料经济性能、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车平顺性和汽车通过性能。60轮胎扁平率：以百分数表示的轮胎断面高H与轮胎断面宽BH/B×100%之比。第二章汽车的燃油经济性1.汽车的燃油经济性：在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。2.油经济性的评价指标（一定运行工况下）：汽车行驶百公里的燃油消耗量、一定燃油量能使汽车行驶的里程。3.燃油消耗量的小结：排量大的车，油耗高；自重大的车，油耗高；城市油耗高于公路油耗；自动挡汽车的油耗高于手动挡汽车的油耗。汽车的等速百公里油耗与车速成正比，与传动效率成反比。根据发动机负荷特性计算等速行驶的燃料经济性将汽车的阻力功率)3600761403600sin3600cos(13dtdumuAuCGuGfuPaaDaate、传动系机械效率以及车速、利用档位速比、主减速器速比和车轮半径求得发动机曲轴转速6.312600gaiiun，然后利用发动机功率和转速，从发动机负荷特性图（或万有特性图）上求得发动机燃料消耗率，最终得出汽车燃料消耗特性例如百公里油耗aeeSugPQ02.1。4.等速行驶燃油消耗量计算：Qt=Peb/367.1ρg(Pe=1/ηT（Pf+Pw）和由Ua和Pe在万有特性图上可求燃油消耗率b。5.等速行驶s行程时，燃油消耗量：Q=Qtt=Qt3.6s/Ua=Pebs/102Uaρg6.折算成等速百公里燃油消耗量:Qs=Peb100/102Uaρg=Peb/1.02Uaρg7.整个循环工况的百公里燃油消耗量：Qs=ΣQ/s*1008.影响燃油经济性的因素：燃油消耗率b（与发动机负荷率有关）、行驶中消耗的发动机功率Pe（Pe与总行驶阻力∑F成正比、降低汽车重量G，可以降低Ff；降低汽车CDA，可以降低空气阻力FW、减轻汽车质量、降低空气阻力有利于节省燃油）、怠速油耗、附件油耗、制动能量损耗（改进发动机设计、改善用车交通环境可以提高汽车的燃油经济性）9.影响燃油经济性的因素：一是使用方面，二是结构方面10.使用方面：行驶车速、档位选择、挂车的应用、正确的保养与调整行驶车速：汽车接近低俗的中等车速时燃油消耗量Qs最低。档位选择：使用高挡可节省燃油、汽车起步加速过程中，从经济性角度出发要尽早换入高挡；从动力性角度出发要用足低挡。挂车的应用：拖带挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但100t·km计的油耗却下降了、汽车的质量利用系数增加了=装载质量/整车整备质量正确的保养与调整：汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽车的行驶阻力，所以对百公里油耗有相当的影响。11.机构方面：缩减轿车总尺寸和减轻质量、发动机、传动系、汽车外形与轮胎缩减轿车总尺寸和减轻质量：汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车发动机：1）提高现有发动机的热效率和机械效率（热损失占化学能65％左右）；2）扩大柴油发动机的应用范围；3）增压化；4）广泛采用电子计算机控制技术。传动系：挡位越多，油耗越低（传动系的档位增多后，增加了选用合适档位是发动机处于经济工作状况的机会，有利于提高燃油经济性。）汽车外形与轮胎：外形、滚动阻力、轮胎种类（子午线轮胎的综合性能最好。）12．电动汽车的类型：纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车13.动力性试验对试验环境的要求（我国）：1）路面平整、干燥、清洁，纵向坡度在0.1%之内；2）大气温度在0～40℃之间，风速不大于3m/s；3）汽车满载；4）轮胎充气压力符合技术要求。14.路上试验：最高车速测试、加速时间的测试、爬坡度的测试、滚动阻力和空气阻力的测试、路上燃油经济性试验15.最