汽车理论PPT精选课件

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1、教学课件 汽车理论 1 汽车动力装置参数的确定 汽车设计追求的是最高性价比 汽车理论主要研究汽车的各项性能 汽车理论研究的主要内容 动力性 燃油经济性 制动性 操纵稳定性 平顺性 通过性 汽车的性能主要包括 2 学习思路 评价指标 评价指标的确定 分析影响因素 学习过程中要注重理论联系实际 3 相关书籍推荐 美 ThomasD Gillespie著 车辆动力学基础 赵六奇 金达锋 译 清华大学出版社 吴光强主编 汽车理论 人民交通出版社 傅立敏著 汽车空气动力学 机械工业出版社 英 JulianHappian Smith主编 现代汽车设计概论 张金柱译 化学工业出版社 喻凡 林逸编著 汽车系统

2、动力学 机械工业出版社 4 汽车知识汽车之友汽车测试汽车与你汽车族中国汽车画报汽车使用与维修汽车测试报告汽车与运动 相关期刊杂志推荐 5 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 本章将介绍汽车动力性的评价指标 汽车的驱动力 行驶阻力 动力因数 附着力等 介绍动力性指标的确定方法 功率平衡等 第一章汽车的动力性 返回目录 6 按照对汽车动力性的基本定义 如何评价汽车的动力性 从哪几方面评价会比较全面 不同车型对动力性的要求是否相同 第一章汽车动力性 第一节汽车的动力性指标 返回目录 7 第一节汽车的动力性指标 1 最高车速uamax 重型货车 总质量 14

3、t 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 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 8 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 61

4、70km 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 第一节汽车的动力性指标 9 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 第一节汽车的动力性指标 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

5、h本田雅阁2 4219km h奥迪A41 8T220km h奥迪A42 0230km h 10 第一节汽车的动力性指标 跑车的最高车速 11 第一节汽车的动力性指标 跑车的最高车速 12 第一节汽车的动力性指标 跑车的最高车速 13 思考 汽车的最高车速这么高 在高速公路上可以得到充分发挥吗 中国高速公路允许的最高车速120km h德国高速公路不限速 第一节汽车的动力性指标 SUV的最高车速宝马X5 4 4L 230km h陆虎览胜 4 0L 210km h宝马X5 3 0L 202km h大众途锐 3 0L 197km h捍马H2 6 0L 180km h帕杰罗速跑 3 0L 175km h

6、 14 对最高车速的总结 通过以上数据的对比分析 能得到一些什么结论 思考 查阅资料 F1方程式赛车的最高车速可以达到多少 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 发动机排量相同的前提下 车身越小 最高车速越高 SUV配备的发动机排量普遍较大 但与配备相同发动机排量的轿车相比 最高车速要低 第一节汽车的动力性指标 15 现今内燃机汽车的最高车速记录为660km h 由塞默兄弟在1965年11月创造 世界上车速的最高记录是英国飞行员安迪 格林 AndyGreen 在美国内华达州西北的盐湖上 于1997年10月驾驶一辆喷气式发动机驱动的 冲刺 号汽车创造的

7、 车速第一次超过了声速 达到1227 73km h 第一节汽车的动力性指标 16 2 加速时间t 飞度1 5L12 0s红旗CA746010 5s捍马H210 0s宝马523Li9 6s奥迪A87 0s宝马7506 6s奔驰S6006 5s 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手动挡汽车的加速时间更短 法拉利575MMaranello4 2s宝时捷9113 9s兰博基尼Gallardo4 2s 第一节汽车的动力性指标 1 原地起步加速时间 1 0 100km h的加速时间 17 2 静止到400m或静止到1km的冲刺时

8、间 60 100km h 4挡 5挡 10 8s 13 7s80 120km h 4挡 5挡 10 6s 14 1s 思考 从这组数据可得到什么信息 第一节汽车的动力性指标 奥迪A61 8T静止到400m冲刺时间7 9s静止到1km冲刺时间33 4s在一般的技术参数中往往不给此项数据 2 超车加速时间 宝马520i 低挡的超车加速能力更强 18 坡度的概念 货车满载imax 30 越野车imax 60 一些SUV车型的最大爬坡度 第一节汽车的动力性指标 3 最大爬坡度imax 19 第一节汽车的动力性指标 美国对轿车的爬坡能力有如下规定 能以104km h 65mile h 通过6 的坡道 满

9、载时不低于80km h 在6 的坡道上 0 96km h 60mile h 的加速时间不应大于20s 20 下一节 第一节汽车的动力性指标 本节内容结束 21 第一章汽车动力性 本节重点计算并分析汽车行驶过程中的驱动力和行驶阻力 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 返回目录 22 Tt F0 Ft r ua 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 一 驱动力Ft 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 23 Tt F0 Ft r ua Tt 驱动力矩 Ttq 发动机转矩 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 一

10、 驱动力Ft ig 变速器传动比 i0 主减速器传动比 T 传动系的机械效率 24 能否解释为什么汽车低挡的加速能力好于高挡 思考 Ft与发动机转矩Ttq 变速器传动比ig 主减速器传动比i0 传动系的机械效率 T和车轮半径r等因素有关 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 由可知 25 驱动力和车速都与发动机特性有直接关系 可以通过发动机特性曲线找出驱动力与车速之间的关系 发动机 ua Ft 计算驱动力是为了确定汽车的动力性指标 也即要找出驱动力和车速的关系 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 26 发动机的转速特性 即Pe Ttq b f n 关系曲线 节气门开启程度的不同 外特性曲线 部分负荷特性曲线

11、 思考 计算汽车动力性指标时 需要用什么特性曲线 1 发动机的转速特性 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 27 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 28 发动机转速特性曲线 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 29 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 带上全部附件设备时的发动机特性曲线 称为使用外特性曲线 一般 使用外特性与外特性相比 汽油机的最大功率约小15 货车柴油机的最大功率约小5 轿车与轻型货车柴油机的最大功率约小10 30 宝来轿车发动机的基本参数如下 水冷 直列四缸 每缸五气门最大功率110kW 5700r min最大转矩210N m 1750 4600r min缸径 行程81mm 86 4mm压缩比9

12、 3 1 思考 宝来轿车发动机的转矩输出特性是否理想 为什么 汽车起步加速时 过早换入高挡 即发动机转速较低时即换入高挡 是否有利于其加速性 发动机最大转矩对应的转速较低好还是较高好 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 31 等速行驶时 PT 传动系损失的功率 Pin 输入传动系的功率 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 2 传动系的机械效率 T 32 转速 机械损失 液力损失 转矩 齿轮对数 过低 热容量小 过高 搅油损失大 油面高度 温度 润滑油品质 直接挡 T最高 T高 损失小 齿轮对数少 T高 损失的比重小 损失大 Ttq大 传动系损失的功率PT主要与哪些因素有关 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 P

13、T 思考 33 传动系效率曲线 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 挡 挡 1 1200r min2 1600r min3 1900r min4 2000r min 34 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 表1 1传动系各部件的传动效率 35 自由半径 车轮处于无载时的半径 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 滚动半径rr 车轮几何中心到速度瞬心的距离 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 3 车轮半径 36 做出的Ft ua关系图 即驱动力图 依据下面两式 以及发动机外特性曲线 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 4 汽车的驱动力图 37 例 已知奥迪A4轿车发动机的数据 如下表所示 ig

14、1 2 13 i0 6 333 r 0 317m T 0 90 由和可以对应计算出1挡的Ft1和ua1 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 38 奥迪A4轿车驱动力图 39 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 40 滚动阻力Ff 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 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 如何保证汽车可以加速或爬坡 空气阻力Fw 坡度阻力Fi 加速阻力Fj 汽车行驶总阻力 思考 41 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 轮胎变形为什么会产生滚动阻力 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

15、部摩擦损失上 产生热量 这种损失称为轮胎的迟滞损失 1 滚动阻力Ff 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 思考 42 ua 加载变形区 卸载变形区 思考 由轮胎的迟滞损失图看 在轮胎径向变形相同的情况下 地面作用在加载变形区与卸载变形区的法向反力是否相等 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 43 1 从动轮受力分析 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 FZd FZd 44 f 滚动阻力系数 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 令 45 即路面作用于驱动轮的切向力FX2比Ft要小 2 驱动轮受力分析 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 46 ua高 f大 货车f 0 0076 0 000056ua 3 影响Ff的因素 第二节

16、汽车的驱动力与行驶阻力 轿车 1 车速ua 47 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 48 轮胎的两个最重要参数 极限速度和承载量 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 临界车速 最高车速 当汽车车速超过临界车速时 轮胎会出现驻波现象 其周缘呈明显的波浪状 且轮胎温度快速增加 后果是大量发热导致轮胎破损或爆胎 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 这就是驻波 此时轮胎周缘不再是圆形 而呈明显的波浪形 轮胎刚离开地面时波的振幅最大 它按指数规律沿轮胎圆周衰减 49 驻波现象 图像 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 50 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 2 轮胎结构 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 51 3 气压 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 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 52 4 驱动力 第二节汽车的驱动力与行驶阻力 53 为什么驱动力系数很大时 气压越低f越小 Ft 胎面滑移 Ff pa 接地面积 胎面滑移 滑移引起的Ff 思考 第二节汽车的驱动