03.汽车动力性分析

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1、汽车动力性分析思考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第一节 汽车的动力性指标1.最高车速uamax重型货车(总质量14t) 90km/h中型货车(总质量614t) 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。微型(经济型)轿车(发动排量/L1.0 )奥拓 0.8 120km/h吉利 1.0 120km/h夏利 1.0 137km/h奇瑞QQ 0.8

2、130km/h 普及(紧凑)型轿车(1.0发动排量/L 1.6)吉利 1.3 155km/h夏利 1.3 165km/h羚羊 1.3 168km/h西耶那 1.5 168km/h赛欧 1.6 165km/h波罗 1.4 172km/h富康 1.6 180km/h捷达 1.6 170km/h飞度 1.3手动 165km/h飞度 1.3CVT 160km/h飞度 1.5手动 180km/h飞度 1.5CVT 175km/h从这组数据能获 取什么信息?第一节 汽车的动力性指标中高级轿车 2.5发动机排量/L4.0 凯迪拉克赛威 2.8 201km/h 奥迪A6L 2.8 235km/h 宝马530i

3、 250km/h 奔驰E 280 250km/h高级轿车 红旗CA7460 185km/h 奔驰S600(5.8L) 250km/h 宝马760 250km/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第一节 汽车的动力性指标中级轿车(1.6发动机排量/L2.5)普桑 1.8 150km/h桑塔纳3000 1.8 185km/h宝来 1.8手动 206km/h宝来 1.8T手动 221km/h宝马318i 214km/h蒙迪欧 2.0 205km/h本田雅阁 2.0 197km/h本田雅阁 2.4 219km/h奥

4、迪A4 1.8T 220km/h奥迪A4 2.0 230km/h第一节 汽车的动力性指标跑车的最高车速第一节 汽车的动力性指标跑车的最高车速第一节 汽车的动力性指标跑车的最高车速思 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对最高车速的总结通过以上数据的对比分析,能得

5、到一些什么结论?思 考发动机排量越大,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(Andy Green)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,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2.加速时间 t飞度1.5L 1

6、2.0s红旗CA7460 10.5s捍马H2 10.0s宝马523Li 9.6s奥迪A8 7.0s宝马750 6.6s奔驰S600 6.5s宝来1.8 M(手动挡)/A(自动挡) 11.1s/12.7s宝来1.8T M (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 575M Maranello 4.2s 宝时捷911 3.9s 兰博基尼 Gallardo 4.2s第一节 汽车的动力性指标(1)原地起步加速时间1) 0100km/h的加速时间2)静止到400m或静止到1km的冲刺时间60100km/h (4挡/5挡) 10.8s / 13.7s 80120km/h

7、 (4挡/5挡) 10.6 s/ 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A6 1.8T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。坡度的概念货车满载 imax=30越野车 imax=60车型最大爬坡度imax切诺基30通用开拓者50长丰猎豹70帕杰罗70陆虎100陆地巡洋舰100一些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

8、;满载时不低于80km/h;在6的坡道上,096km/h(60mile/h)的 加速时间不应大于20s。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ua加载变形区卸载变形区

9、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1)从动轮受力分析第二节 汽车的驱动力与行驶阻力FZdFZdf滚动阻力系数第二节 汽车的驱动力与行驶阻力令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ua高 f 大 货车 f=0.0076+0.000056ua 3)影响Ff的因素第二节 汽车的驱动力与行驶阻力轿车(1)车速 ua第二节 汽车的驱动力与行驶阻力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

10、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。驻波现象(图像)第二节 汽车的驱动力与行驶阻力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(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

11、阻力也越小。(4)驱动力第二节 汽车的驱动力与行驶阻力为什么驱动力系数很大时,气压越低 f 越小?Ft胎面滑移Ffpa接地面积胎面滑移滑移引起的Ff思考第二节 汽车的驱动力与行驶阻力上高速公路时,轮胎气压应该适当高一些。在松软路面、泥泞路面、雪地行驶时,可适当降低轮胎气压。第二节 汽车的驱动力与行驶阻力胎压高轮胎变形小迟滞损失少Ff小胎压低滑移小Ff小上高速公路前要检查胎压,在给定的胎压范围内,胎压适当高一些好还是低一些好?思考路面类类型滚动滚动 阻力系数 良好的沥沥青或混凝土路面0.0100.018一般的沥沥青或混凝土路面0.0180.020碎石路面0.0200.025良好的卵石路面0.02

12、50.030坑洼的卵石路面0.0350.050 压紧压紧 土路干燥的0.0250.035雨后的0.0500.150泥泞泞土路(雨季或解冻冻期)0.1000.250 干沙0.1000.300 湿沙0.0600.150结结冰路面0.0150.030 压紧压紧 的雪道0.0300.050第二节 汽车的驱动力与行驶阻力由轮胎 与土壤之 间的粘着 性所致(5)路面条件 表1-2 滚动阻力系数 f 的数值离心力前、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(6)转向第二节 汽车的驱动力与行驶阻力(1)压力阻力(占91)汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。作用在汽车外形表面上

13、的法向压力的合力在行驶方向上的分力。2.空气阻力FW第二节 汽车的驱动力与行驶阻力第二节 汽车的驱动力与行驶阻力取决于车身主体形状。1)形状阻力第二节 汽车的驱动力与行驶阻力后视镜 车身表面的凸起物引起的阻力。 2)干扰阻力第二节 汽车的驱动力与行驶阻力后视镜 后视镜设计 也要注重流线形第二节 汽车的驱动力与行驶阻力后视镜 第二节 汽车的驱动力与行驶阻力后视镜 第二节 汽车的驱动力与行驶阻力门把手 第二节 汽车的驱动力与行驶阻力悬架导向杆和传动轴 第二节 汽车的驱动力与行驶阻力满足冷却、通风等需要,使空气流经车体内部时构成的阻力。4)诱导阻力空气升力在水平方向的投影。第二节 汽车的驱动力与行驶阻力3)内循环阻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。思 考夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省油?第二节 汽车的驱动力与行驶阻力打开天窗换气和打开侧窗换气有何不同? 打开天窗换气时,天窗上 方的压力低于车内的压力。(2)摩擦阻力(9)由于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。CD空气阻力系数;A迎风面积;ur相对速度;空气密度。第二节 汽车的驱动力与行驶阻力(3)空气阻力FW的计算第二节 汽车的驱动力与行驶阻力发动机盖应向前下倾(4)减小CD值要遵循的

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