汽车发动机原理与汽车理论基本课件-第十二章PPT课件下载推荐.ppt
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.原地起步加速时间:
原地起步加速时间:
由低档(由低档(II或或IIII档档)起步,以起步,以最大的最大的加速强度(包括选择恰当的加速强度(包括选择恰当的换档换档时机)逐步换至最高档位后时机)逐步换至最高档位后达到某达到某一一预定距离或车速所需的时间。
一预定距离或车速所需的时间。
一般用般用00404000mm或或00100km/h100km/h的时间表示原地起步加速的时间表示原地起步加速能力。
能力。
.超车加速时间超车加速时间:
用最高档或次高档由某一较低车速全力加用最高档或次高档由某一较低车速全力加速到某一高速所需的时间。
有时也采用加速过程曲线表示加速到某一高速所需的时间。
有时也采用加速过程曲线表示加速能力。
速能力。
汽车的爬坡能力n汽车的爬坡能力:
汽车的爬坡能力:
用满载时汽车在良好路面上的最用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度(大爬坡度(档的最大爬坡度)档的最大爬坡度)表示表示。
n不同的车辆对爬坡能力的要求:
不同的车辆对爬坡能力的要求:
轿车轿车:
最高车速大,最高车速大,加速时间短,经常加速时间短,经常在在较较好的道好的道路路上上行驶,行驶,一般不强调它的一般不强调它的爬坡爬坡能力能力。
货车货车:
在各种在各种道路道路上上行驶行驶,要求它具备足够的爬坡,要求它具备足够的爬坡能力。
一般能力。
一般3030即即16.16.77;
越野车越野车:
在坏路或无路条件下:
在坏路或无路条件下行驶行驶。
6060或或3131。
n为了维持道路上各种车辆能畅通行驶,要求各种车为了维持道路上各种车辆能畅通行驶,要求各种车辆在常见的坡道上行驶速度相差不能太悬殊,所以,辆在常见的坡道上行驶速度相差不能太悬殊,所以,也可用汽车在常遇的坡道上必须达到的车速来表明也可用汽车在常遇的坡道上必须达到的车速来表明汽车的爬坡能力。
汽车的爬坡能力。
第二节汽车的驱动力部分负荷特性部分负荷特性:
节气门部分开启时,转矩:
节气门部分开启时,转矩或功率等与转速的关系或功率等与转速的关系使用特性曲线使用特性曲线:
即带有附件时的负荷特性,:
即带有附件时的负荷特性,通常汽油机小通常汽油机小15,而柴油机小,而柴油机小10外特性曲线外特性曲线:
节气门:
节气门(油门油门)全开时,转全开时,转矩或功率等与转速的关系矩或功率等与转速的关系传动系的传动效率传动系的传动效率n传动系的功率损失包括变速器、传动轴万向节、主传动系的功率损失包括变速器、传动轴万向节、主减速器等部件产生的功率损失。
其中变速器和主减减速器等部件产生的功率损失。
其中变速器和主减速器产生的功率损失所占的比例最大。
速器产生的功率损失所占的比例最大。
n传动系功率损失的分类:
传动系功率损失的分类:
n机械损失功率:
与啮合齿轮对数、传递的扭矩有关。
机械损失功率:
n液力损失功率:
搅动和磨擦。
它与润滑油品质、温液力损失功率:
它与润滑油品质、温度、油面高度、转速等有关。
度、油面高度、转速等有关。
n传动系各部件的传动效率:
传动系各部件的传动效率:
见表见表7-17-1。
车轮的半径车轮的半径n自由半径自由半径rr00:
车轮处于无载荷时的半径:
车轮处于无载荷时的半径。
n静力半径静力半径rrss:
汽车静止时,车轮中心至轮胎与道路接触:
汽车静止时,车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
面间的距离。
rrss与法向载荷和胎压有关。
与法向载荷和胎压有关。
n动力半径动力半径rrgg:
驱动车轮除承受法向载荷外,还承受扭矩:
驱动车轮除承受法向载荷外,还承受扭矩作用,轮胎产生径向变形和切向变形。
这时车轮中心至作用,轮胎产生径向变形和切向变形。
这时车轮中心至轮胎与道路接触面切向反力之间的距离。
轮胎与道路接触面切向反力之间的距离。
n滚动半径滚动半径rrrr:
子午线轮胎子午线轮胎F=3.05F=3.05斜交轮胎斜交轮胎F=2.99F=2.99n应用:
应用:
rrss用于动力学分析;
用于动力学分析;
rrrr用于运动学分析;
一般分用于运动学分析;
一般分析不计差别:
析不计差别:
rsrrr汽车的驱动力图汽车的驱动力图定义:
定义:
在各个档位上,汽车的驱动力与在各个档位上,汽车的驱动力与车速之间的函数关系曲线。
车速之间的函数关系曲线。
若已知发动机外特性曲线、若已知发动机外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、传动系的传动比、传动效率、车轮半径等参数时,就可车轮半径等参数时,就可作作出汽车驱动力图出汽车驱动力图。
作图步骤作图步骤(11)建立坐标系;
)建立坐标系;
(22)确定汽车传动系的传动比)确定汽车传动系的传动比、传动效率传动效率TT和车和车轮半径轮半径rr;
(33)在发动机)在发动机外特性曲线外特性曲线上任取一点上任取一点BB,确定这一确定这一点的转速点的转速nnBB和对应的有效扭矩和对应的有效扭矩MMeBeB;
(44)根据驱动力计算公式分别求出发动机扭矩为)根据驱动力计算公式分别求出发动机扭矩为MMeBeB时,汽车以不同档位行驶时的驱动力时,汽车以不同档位行驶时的驱动力FFttBB、FFttBB、(55)计算转速为)计算转速为nnBB时,汽车以不同档位行驶时的时,汽车以不同档位行驶时的车速车速vvaaBB、vvaaBB、外特性曲线外特性曲线nBMeB一、滚动阻力一、滚动阻力滚动阻力是指车轮在路面上滚动时,由于轮胎与滚动阻力是指车轮在路面上滚动时,由于轮胎与路面之间的相互作用而引起的能量损失。
路面之间的相互作用而引起的能量损失。
1轮胎的变形分析轮胎的变形分析:
车轮滚动时,轮胎与路面的接车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生相互作用力,轮胎和支触区域产生相互作用力,轮胎和支承路面发生相应的变形。
当弹性轮承路面发生相应的变形。
当弹性轮胎在混凝土、沥青等硬路面上滚动胎在混凝土、沥青等硬路面上滚动时,轮胎的变形是主要的。
时,轮胎的变形是主要的。
如图如图7-3。
这种损失称为弹性物。
这种损失称为弹性物质的迟滞损失。
质的迟滞损失。
第三节汽车的行驶阻力轮胎轮胎的弹性的弹性迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力种阻力矩矩(MMff=FFzzaa)。
如图)。
如图7-47-4所示。
所示。
aFz2.2.从动轮在硬路面上滚动时的受力情况:
从动轮在硬路面上滚动时的受力情况:
如图如图7-57-5所示。
欲使从动轮等速滚动,在车轮中心施加一个推力欲使从动轮等速滚动,在车轮中心施加一个推力FFp1p1。
f-f-滚动阻力系数滚动阻力系数。
需要说明的是,在分析汽车行驶阻力时,不必具体考虑轮胎滚需要说明的是,在分析汽车行驶阻力时,不必具体考虑轮胎滚动时所受到的滚动阻力矩,只要知道滚动阻力系数求出滚动阻动时所受到的滚动阻力矩,只要知道滚动阻力系数求出滚动阻力就可以(它只是一个数值,无法在真正的受力图上表现出来)。
力就可以(它只是一个数值,无法在真正的受力图上表现出来)。
Ff=Wf3.3.驱动轮在硬路面上等速滚动时的受力情况:
驱动轮在硬路面上等速滚动时的受力情况:
如图如图7-67-6所示。
在驱动轮也作用有滚动阻力偶矩在驱动轮也作用有滚动阻力偶矩MMf2f2。
结论结论:
真正驱动汽车行驶的力是:
真正驱动汽车行驶的力是地面切向反力地面切向反力FFx2x2,它在数值上等,它在数值上等于驱动力于驱动力FFtt减去滚动阻力减去滚动阻力FFff。
滚动阻力系数1)1)影响因素:
影响因素:
与路面的种类、车速以及轮胎与路面的种类、车速以及轮胎的结构、材料、胎压等有关。
的结构、材料、胎压等有关。
同一轮胎在不同同一轮胎在不同的路面上的滚动阻力系数见表的路面上的滚动阻力系数见表7-2。
2)2)滚动阻力系数的经验计算:
滚动阻力系数的经验计算:
u轿车:
式中:
ff00良好沥青或混凝土路面为良好沥青或混凝土路面为0.0140.014;
卵石路面为;
卵石路面为0.0250.025;
砂石路面为;
砂石路面为0.0200.020;
u货车:
f=0.0076+0.000056vf=0.0076+0.000056vaavvaa车速车速(km/h)(km/h)。
滚动阻力二、空气阻力二、空气阻力1.1.定义定义:
汽车直线行驶时受到的空气作用力在汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力。
行驶方向上的分力。
2.2.分类分类:
摩擦阻力和摩擦阻力和压力阻力压力阻力。
3.3.空气阻力的计算:
空气阻力的计算:
CCDD可通过道路试验、风洞试验等方法测得。
可通过道路试验、风洞试验等方法测得。
AA指汽车在其纵轴的垂直平面上的投影面积;
指汽车在其纵轴的垂直平面上的投影面积;
也常用轮距与汽车高度乘积表示。
汽车的汽车的CCDD和和AA的数值如的数值如表表7-27-2所示。
影响影响Fw的因素:
的因素:
CD和和A由于乘坐空间的制约由于乘坐空间的制约A变化不大变化不大但但CD变化较大变化较大,195070年年CD=0.40.61990年年CD=0.250.40概念车概念车CD=0.2CD大小对轿车(高速)汽车的性能影响极大大小对轿车(高速)汽车的性能影响极大例如例如:
帕萨特:
帕萨特(Passat)CD=0.28前部低,前部低,过渡平滑,过渡平滑,后部加扰流板,后部加扰流板,掠背式,掠背式,底部导流,平整化,向后应逐底部导流,平整化,向后应逐步升高,步升高,整车俯视形状为腰鼓式,整车俯视形状为腰鼓式,改进通风进口、出口位置,改进通风进口、出口位置,商用车顶部安装导流罩系统。
商用车顶部安装导流罩系统。
CD压力阻力u形状阻力形状阻力:
与汽车的主体形状有很大关系。
占:
占5858。
u干扰阻力干扰阻力:
车身表面突起部位引起的阻力(如后视镜、:
车身表面突起部位引起的阻力(如后视镜、门把手、导水槽、驱动轴、悬架导向杆等)门把手、导水槽、驱动轴、悬架导向杆等)。
占。
占1414。
u内循环阻力内循环阻力:
发动机冷却系统、车身通风等需要的空:
发动机冷却系统、车身通风等需要的空气流经车体内部时形成的阻力。
占气流经车体内部时形成的阻力。
占1212。
u诱导阻力诱导阻力:
空气升力在行驶方向的分力。
占77。
汽车的空气阻力系数和迎风面积三、坡度阻力三、坡度阻力11.定义:
当汽车上坡行驶时,汽车重力沿当汽车上坡行驶时,汽车重力沿坡道方向的分力坡道方向的分力。
2.2.计算式:
计算式:
FFii=GsinGsin3.3.道路坡度:
道路坡度:
一般道路坡角较小,一般道路坡角较小,sinta
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- 汽车发动机 原理 汽车 理论 基本 课件 第十二