汽车理论余志生第一章剖析

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1、汽汽 车车 理理 论论主讲：黄晓云主讲：黄晓云 这门课主要以这门课主要以力学为基础力学为基础阐述汽车的主要阐述汽车的主要性能，主要包括以下内容：性能，主要包括以下内容： 1汽车动力性汽车动力性 10 2汽车的燃油经济性汽车的燃油经济性 4 3汽车动力装置参数的选择汽车动力装置参数的选择 4 4汽车的制动性汽车的制动性10 5汽车的操纵稳定性汽车的操纵稳定性10 6汽车的平顺性汽车的平顺性5 7汽车的通过性汽车的通过性5 其中，其中，汽车动力性汽车动力性、汽车的制动性汽车的制动性、汽车汽车的操纵稳定性的操纵稳定性为本课重点为本课重点 Vehicle Tractive Performace授课章节

2、：授课章节： 第第1章章 汽车的动力性汽车的动力性 1.1汽车的动力性指标汽车的动力性指标 1.2汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力目的要求：目的要求： 掌握汽车动力性的三方面评价指标、掌握沿汽掌握汽车动力性的三方面评价指标、掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力、并在此基础上车行驶方向作用于汽车的各种外力、并在此基础上掌握汽车行驶方程式的建立。掌握汽车行驶方程式的建立。 重点难点：重点难点： 动力性的三方面评价指标、汽车驱动力。动力性的三方面评价指标、汽车驱动力。 第一章第一章 汽车的动力性汽车的动力性 汽车的动力性：汽车的动力性： 指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受指汽车在良好

3、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到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。度。 动力性是汽车各种性能中最基本、最重要动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能，它决定了汽车运输效率之高低。的性能，它决定了汽车运输效率之高低。第一节第一节 汽车的动力性指标汽车的动力性指标（evaluating indicator） 汽车的动力性主要有汽车的动力性主要有3 3方面方面评价指标：评价指标：汽车的最汽车的最高车速高车速u uamaxamax、加速时间加速时间t t 、最大爬坡度、最大爬坡度i iamaxamax 1. 汽车的最高车速汽车的最高车速u uamaxamax

4、 最高车速是指在水平的良好路面上汽车能达到的最最高车速是指在水平的良好路面上汽车能达到的最高行驶速度。高行驶速度。 此时汽车应为一定载荷，油门开度最大，变速器为最此时汽车应为一定载荷，油门开度最大，变速器为最高挡。高挡。 2. 汽车的加速时间汽车的加速时间t t 表明了汽车的加速能力，常用原地起步加速时间和超车加表明了汽车的加速能力，常用原地起步加速时间和超车加速时间表示。速时间表示。 1）原地起步加速时间原地起步加速时间 指汽车由一挡或二挡起步并以最大加速强度（包括指汽车由一挡或二挡起步并以最大加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换到高挡后达到某一预定的距离或车速所需的时间。选择恰当的换挡

5、时机）逐步换到高挡后达到某一预定的距离或车速所需的时间。 一般常用一般常用0400m或或0100kmh的秒数表示汽车的原地起步加速的秒数表示汽车的原地起步加速能力。如大中型轿车和小型轿车起步加速到能力。如大中型轿车和小型轿车起步加速到100kmh所需时间约为所需时间约为1017s和和1225s。 2）超车加速时间超车加速时间 是指用最高挡或次高挡由某一中等车速全力加速至某一高是指用最高挡或次高挡由某一中等车速全力加速至某一高速所需的时间。速所需的时间。 对超车加速能力对超车加速能力无统一规定，无统一规定，有时用有时用加速过程曲线加速过程曲线全面反映加全面反映加速能力。速能力。 3. 汽车的最大

6、爬坡度汽车的最大爬坡度i iamaxamax 最大坡度是指汽车满最大坡度是指汽车满载（或某一载质量）、最低挡时在良好路面上能爬上的最大坡度，用以载（或某一载质量）、最低挡时在良好路面上能爬上的最大坡度，用以表示一辆车的爬坡能力。表示一辆车的爬坡能力。 道路坡度道路坡度 是坡高与坡底长之比的百分数，其值等于坡是坡高与坡底长之比的百分数，其值等于坡度角的正切函数值。度角的正切函数值。 最大坡度代表了汽车的极限爬坡能力，它应比实际行驶中遇到的道最大坡度代表了汽车的极限爬坡能力，它应比实际行驶中遇到的道路最大坡度超出很多。路最大坡度超出很多。 最大坡度对于货车和越野汽车是一个重要指标。货车在最大坡度对

7、于货车和越野汽车是一个重要指标。货车在30即即16.5左右，越野汽车可达左右，越野汽车可达60即即30左右。轿车爬坡能力也强。左右。轿车爬坡能力也强。 上述三方面指标均应在无风或微风条件下上述三方面指标均应在无风或微风条件下测测 定。定。 1.1.驱动力驱动力（drive force） 发动机的转矩经传动系传至发动机的转矩经传动系传至驱动轮上得到的来自于地面的驱动汽车前进的外力。驱动轮上得到的来自于地面的驱动汽车前进的外力。 2. 2.行驶阻力行驶阻力 包括滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡度阻包括滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡度阻力。力。 3.3.汽车行驶方程式汽车行驶方程式 汽车行驶方程式

8、为汽车行驶方程式为 第二节第二节 汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 一、汽车的驱动力一、汽车的驱动力 （一）汽车的（一）汽车的驱动力驱动力 1. 发动机经发动机经传动系传传动系传至驱动轮上的至驱动轮上的转矩转矩T Tt t式中，式中， Ttq发动机的有效转矩；发动机的有效转矩； ig变速器的传动比；变速器的传动比； i0主减速器的传动比；主减速器的传动比； 传动系的机械效率。传动系的机械效率。 如有轮边减速器、分动器、液力传动装置等要计入相应的传动如有轮边减速器、分动器、液力传动装置等要计入相应的传动比和机械效率。比和机械效率。 2. 汽车的汽车的驱动力驱动力FtFt式中，式中，r

9、 为车轮半径；为车轮半径； Ft汽车的驱动力；汽车的驱动力； 第二次课第二次课授课章节：授课章节： 第第1章章 汽车的动力性汽车的动力性 1.2汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力目的要求：目的要求： 掌握沿汽车行驶方向掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的作用于汽车的各种外力各种外力，即驱动力与各种行驶阻力，并在此基础上即驱动力与各种行驶阻力，并在此基础上重点掌握重点掌握汽车行驶方程式的建立汽车行驶方程式的建立。 重点难点：重点难点： 驱动力与各种行驶阻力驱动力与各种行驶阻力、汽车行驶方程式的建汽车行驶方程式的建立立。 1） 发动机特性曲线发动机特性曲线 将发动机的将发动机的功率功率Pe、转

10、矩转矩Ttq以及以及燃油消耗率燃油消耗率b与发动机与发动机曲轴转速之曲轴转速之间的函数关系间的函数关系以曲线表示，此曲线称为发动机以曲线表示，此曲线称为发动机转速特性曲线转速特性曲线或简称为发动或简称为发动机特性曲线。机特性曲线。 2） 发动机外特性曲线发动机外特性曲线 发动机发动机节气门全开节气门全开（或高压油泵在最大供油量位置）时的（或高压油泵在最大供油量位置）时的发动机特发动机特性曲线性曲线称为发动机外特性曲线。称为发动机外特性曲线。 是发动机所能达到的最高性能。是发动机所能达到的最高性能。 3.影响汽车影响汽车驱动力的因素驱动力的因素 影响汽车驱动力的影响汽车驱动力的因素主要有因素主要

11、有：发动机输出转发动机输出转矩矩、传动系变速器和主减速器等的传动比传动系变速器和主减速器等的传动比、传动效传动效率和车轮半径率和车轮半径。 （1）发动机输出转矩发动机输出转矩T Ttqtq 3）部分负荷特性曲线部分负荷特性曲线 如果节气门部分开启（或高压油泵部分供油），则称为发动机如果节气门部分开启（或高压油泵部分供油），则称为发动机部分负荷特性曲线。部分负荷特性曲线。 4） 使用外特性曲线使用外特性曲线 带上全部附件设备（水泵、发电机、空气滤清器、风扇、消声带上全部附件设备（水泵、发电机、空气滤清器、风扇、消声器等）时的发动机特性曲线称为使用外特性曲线。器等）时的发动机特性曲线称为使用外特性

12、曲线。 使用外特性曲线的功率小于外特性的功使用外特性曲线的功率小于外特性的功率。率。 发动机特性曲线可以通过实验测得。发动机特性曲线可以通过实验测得。5）发动机）发动机有效功率和输出转矩的关系有效功率和输出转矩的关系式中，式中，pepe发动机功率，发动机功率，kwkw; ; T Ttqtq发动机的有效转矩，发动机的有效转矩，N.mN.m； n n发动机转速，发动机转速，r/minr/min。6）常采用）常采用多项式多项式来表示由试验台测得的、接近来表示由试验台测得的、接近于抛物线的于抛物线的发动机转矩曲线发动机转矩曲线 （2）传动系变速器和主减速器等的传传动系变速器和主减速器等的传动比动比 车

13、轮的驱动力与传动系传动比成正比。车轮的驱动力与传动系传动比成正比。主减速器传动比使用中一般不能改变。变速器倒挡、低速挡的传动比主减速器传动比使用中一般不能改变。变速器倒挡、低速挡的传动比较大，在这些挡位可以获得较高的驱动力，但最高行驶速度较低较大，在这些挡位可以获得较高的驱动力，但最高行驶速度较低。 （3）传动系的机械效率传动系的机械效率 1）传动系的机械效率传动系的机械效率 设输入传动系的功率为设输入传动系的功率为PinPin，传动系中损耗的功率为传动系中损耗的功率为P PT T ，则，则传传动系的机械效率为动系的机械效率为 在等速行驶情况下在等速行驶情况下，PinPe，故，故 传动系的功率

14、损失由传动系中的部件传动系的功率损失由传动系中的部件变速器、传动轴万向变速器、传动轴万向节、主减速器等节、主减速器等的功率损失所组成。其中变速器和主减速器的功率损的功率损失所组成。其中变速器和主减速器的功率损失占比重最大，失占比重最大，其余部件的功率损失较小。其余部件的功率损失较小。 2）传动系功率损失的分类传动系功率损失的分类 传动系功率损失可分为传动系功率损失可分为机械损失和液力机械损失和液力损失两大类。损失两大类。 1）机械损失机械损失 是指齿轮传动副、轴承、油是指齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。封等处的摩擦损失。 机械损失与机械损失与啮合齿轮的对数、传递啮合齿轮的对数、传递的转矩

15、等因素有关。的转矩等因素有关。 2）液力损失液力损失 指消耗于润滑油的搅动、润滑指消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。 液力损失与润滑油的液力损失与润滑油的品种、温度、品种、温度、箱体内的油面高度以及齿轮等旋转零件箱体内的油面高度以及齿轮等旋转零件的转速有关。的转速有关。 传动效率与传动效率与档位档位，齿，齿轮轮啮合啮合情况情况轴承轴承和和油封油封松松紧等有关。紧等有关。 变速器变速器挡位挡位越高越高，传动效率，传动效率越高越高；走走合期后合期后的效率最高。的效率最高。 同一挡位同一挡位，转矩增加，转矩增加时，时，润滑油损失润滑油

16、损失所占比例所占比例减少，减少，传动效率较高传动效率较高。同同一挡位一挡位，转矩不变，转矩不变时，时，转转速低时速低时搅油损失小，搅油损失小，传动传动效率比转速高时要高。效率比转速高时要高。 对汽车进行对汽车进行初步初步的动的动力性分析时，可把力性分析时，可把传动效传动效率率看作看作一个常数一个常数。 （4）车轮的半径）车轮的半径 1）自由半径自由半径 车轮处于无载时的半径称为自由半径。车轮处于无载时的半径称为自由半径。 2）静力半径静力半径r rs s 汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离称为静力半径。的距离称为静力半径。 静力半径小于自由半

17、径。静力半径小于自由半径。 3） 滚动半径滚动半径r rr r 用车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的用车轮转动圈数与实际车轮滚动距离之间的关系换算而得的半径，即，车轮的滚动半径为关系换算而得的半径，即，车轮的滚动半径为式中，式中，nW车轮转动的圈数；车轮转动的圈数；s为在转动为在转动nW圈时车轮滚动的距离。圈时车轮滚动的距离。 滚动半径可试验求得，也可估算。滚动半径可试验求得，也可估算。 对汽车作动力学分析时，应该用静力半径对汽车作动力学分析时，应该用静力半径rs；作运动学分析时，用滚动半径作运动学分析时，用滚动半径rr。 4）车轮半径车轮半径r 在一般情况下，不计在一般情况下，不计滚动半径

18、滚动半径和和静力半径间静力半径间的差别，的差别，统称为统称为车轮半径，车轮半径，即即 r rs s= =r rr r=r=r （二）汽车的驱动力图（二）汽车的驱动力图 1.驱动力图驱动力图 根据发动机外特性确定的驱动力与车根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线速之间的函数关系曲线Ft-Ft-uaua称为汽车的驱动力图。称为汽车的驱动力图。 驱动力图能全面表示汽车的驱动力。驱动力图能全面表示汽车的驱动力。 2. 驱动力图的绘制驱动力图的绘制 （1）求求FtFt 已知发动机的外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、车轮已知发动机的外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、车轮半径等参数半径

19、等参数，即可用下式求出发动机转速，即可用下式求出发动机转速n下各个挡位的下各个挡位的Ft值，值， 因是据外特性曲线求得的，所以是各挡因是据外特性曲线求得的，所以是各挡位驱动力的极限，实际行驶中，节气门常部位驱动力的极限，实际行驶中，节气门常部分开启，相应的驱动力较之为小。分开启，相应的驱动力较之为小。 （2）求求u ua a 根据根据发动机转速与汽车行驶速度之间的转换关系发动机转速与汽车行驶速度之间的转换关系求出求出uaua，即，即可求得可求得各个挡位的各个挡位的FtFtuaua曲线。曲线。 发动机转速与汽车行驶速度之间的关发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为系式为式中，式中，uaua汽车行

20、驶速度（汽车行驶速度（kmkmh h）；）； n n发动机转速（发动机转速（r rminmin）； r r车轮半径（车轮半径（m m）。）。 二、汽车的行驶阻力二、汽车的行驶阻力 汽车行驶的总阻力为汽车行驶的总阻力为式中，式中，Ff来自地面的滚动阻力；来自地面的滚动阻力； Fw来自空气的空气阻力；来自空气的空气阻力； Fi坡度阻力，当汽车在坡道上上坡行驶时，重力沿坡道的分力；坡度阻力，当汽车在坡道上上坡行驶时，重力沿坡道的分力； Fj汽车加速行驶时加速阻力；汽车加速行驶时加速阻力； 滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下均滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下均存在的，坡度阻力和加速阻力仅在一定行

21、驶条件存在的，坡度阻力和加速阻力仅在一定行驶条件下存在。下存在。 （）滚动阻力）滚动阻力Ff 1.滚动阻力滚动阻力 车轮在路面上滚动时产生的阻力。车轮在路面上滚动时产生的阻力。 2. 滚动阻力产生的原因滚动阻力产生的原因 由轮胎和路面的变形、由轮胎和路面的变形、摩擦以及车轮轴承、油封、悬架零件、减震器中的摩擦等因素引起的。摩擦以及车轮轴承、油封、悬架零件、减震器中的摩擦等因素引起的。 3. 轮胎和支撑面的相对刚度轮胎和支撑面的相对刚度决定了变形决定了变形的特点。的特点。 汽车在汽车在硬路面上行驶时硬路面上行驶时，主要，主要因轮胎弹性因轮胎弹性变形产生弹性迟滞损失变形产生弹性迟滞损失形成滚动阻力

22、；在形成滚动阻力；在软路软路面面上则主要因上则主要因路面塑性变形路面塑性变形形成滚动阻力。形成滚动阻力。 4. 4. 弹性轮胎的迟滞损失弹性轮胎的迟滞损失 当弹性轮胎在硬路面上滚动时，由于轮当弹性轮胎在硬路面上滚动时，由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎胎有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它作的功不能全部回收。变形时对它作的功不能全部回收。 （1） 0CA0CA加载变形曲线，加载变形曲线， （2）面积面积0CAB00CAB0为加载过程中对为加载过程中对轮胎作的功；轮胎作的功； （3） ADEADE为卸载变形曲线；为卸载变形曲线； （4）面积面积ADEBAADEBA为卸载过程中轮为

23、卸载过程中轮胎恢复变形时放出的功；胎恢复变形时放出的功； （5）面积面积OCADEOOCADEO加载与卸载过程加载与卸载过程之能量损失，即弹性物质的迟滞损失。之能量损失，即弹性物质的迟滞损失。 此能量系此能量系消耗在轮胎各组成部分相互消耗在轮胎各组成部分相互间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间间的摩擦以及橡胶、帘线等物质的分子间的摩擦，最后转化为热能而消失在大气中。的摩擦，最后转化为热能而消失在大气中。 5. 5. 轮胎的迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力偶轮胎的迟滞损失表现为阻碍车轮滚动的一种阻力偶 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的

24、分布是前后对称的；前后对称的；但但当车轮滚动时当车轮滚动时，在法线，在法线nn前后相对应点变前后相对应点变形虽然相同，但由于弹性迟滞现象，就使形虽然相同，但由于弹性迟滞现象，就使地面法向反作用力的地面法向反作用力的分布前后并不对称分布前后并不对称，而使它们的，而使它们的合力合力FZFZ相对于法线相对于法线n-nn-n向前向前移了一个距离移了一个距离a a，它随弹性迟滞损失的增大而变大。，它随弹性迟滞损失的增大而变大。 合力合力F FZ Z与法向载荷与法向载荷W W相等，方向相反。相等，方向相反。 如果将法向反作用力如果将法向反作用力F Fz z平移至与通过车轮中心平移至与通过车轮中心的垂线重合

25、，滚动时有的垂线重合，滚动时有滚动阻力偶矩滚动阻力偶矩 T Tf fF Fz z a a阻碍车轮滚动。阻碍车轮滚动。 第三次课第三次课授课章节：授课章节： 第第1章章 汽车的汽车的动力性动力性 1.2汽车的汽车的驱动力与行驶阻力驱动力与行驶阻力目的要求：目的要求： 掌握掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力各种外力，即即驱动力与各种行驶阻力驱动力与各种行驶阻力，并在此基础上，并在此基础上重点掌握重点掌握汽车汽车行驶方程式行驶方程式的建立。的建立。 重点难点：重点难点： 汽车汽车各种行驶阻力各种行驶阻力、汽车行驶方程式的建立。汽车行驶方程式的建立。 6. 滚动阻力滚动阻

26、力 （1）从动轮从动轮在硬路面上等速滚动时的在硬路面上等速滚动时的受力情况受力情况 滚动时有滚动时有滚动阻力偶矩滚动阻力偶矩TfFz a阻碍车轮滚动阻碍车轮滚动。 欲使从动轮在硬路上等速滚动，必须在车轮中心加一推欲使从动轮在硬路上等速滚动，必须在车轮中心加一推力力Fp1，它与地面切向反作用力，它与地面切向反作用力Fx构成一力偶矩来克服上述构成一力偶矩来克服上述滚动阻力偶矩。滚动阻力偶矩。由平衡条件得由平衡条件得故故令令 则则式中，式中，f滚动阻力系数。滚动阻力系数。 结论：结论：滚动阻力系数是车轮在一定条滚动阻力系数是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比，件下滚动时所需之推力与车轮负

27、荷之比，即单位汽车重力所需之推力，这样就即单位汽车重力所需之推力，这样就引出引出了了滚动阻力滚动阻力的概念。的概念。 1）滚动阻力）滚动阻力 等于滚动阻力系数与等于滚动阻力系数与车轮负荷之乘积车轮负荷之乘积，即，即且且 Fx1=Fp1=Ff 这样，在这样，在分析汽车行驶阻力时分析汽车行驶阻力时，不不必具体考虑必具体考虑车轮滚动时所受到的车轮滚动时所受到的滚动阻滚动阻力偶矩，而只要知道滚动阻力系数求出力偶矩，而只要知道滚动阻力系数求出滚动阻力便可以了滚动阻力便可以了（滚动阻力（滚动阻力无法在真无法在真正的受力图上表现出来，它只是一个数正的受力图上表现出来，它只是一个数值值）。这将有利于动力性分析

28、的简化。）。这将有利于动力性分析的简化。 滚动阻力系数由滚动阻力系数由试验确定试验确定，也可，也可根根据某些经验公式计算据某些经验公式计算。 2）滚动阻力系数与）滚动阻力系数与路面的种类、行驶车路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 汽车在汽车在凹凸不平的凹凸不平的路面、在路面、在松软松软的路面的路面上、在上、在积水积水路面上行驶时，路面上行驶时， 滚动阻力系数较高滚动阻力系数较高。 轮胎的轮胎的结构结构、材质材质和和充气压力充气压力等对等对滚动滚动阻力系数阻力系数有明显的有明显的影响影响。 驱动车轮驱动车轮的滚动阻力系数一般的滚动阻力系数一

29、般大于从动大于从动车轮车轮。 行驶车速行驶车速对滚动阻力系数也对滚动阻力系数也有很大影响有很大影响。 在在转弯行驶转弯行驶时，轮胎发生侧偏现象，滚时，轮胎发生侧偏现象，滚动阻力动阻力大幅度增加大幅度增加，但，但一般动力性一般动力性分析中，常分析中，常不考虑不考虑转弯时增加的阻力。转弯时增加的阻力。 （2）驱动轮驱动轮在硬路面上在硬路面上等速滚动等速滚动时的受力时的受力 图中图中Fx2为驱动力矩为驱动力矩Tt所引起的道路对车轮的切向所引起的道路对车轮的切向反作用力。反作用力。Fp2为驱动轴作用于车轮的水平力。法向反为驱动轴作用于车轮的水平力。法向反作用力作用力Fz也由于轮胎迟滞现象而使其作用点向

30、前移了一也由于轮胎迟滞现象而使其作用点向前移了一个距离个距离a，即在驱动轮上也作用有滚动阻力偶矩，即在驱动轮上也作用有滚动阻力偶矩Tf 。由。由平衡条件得平衡条件得 结论结论：真正作用在驱动轮上驱动汽车行驶：真正作用在驱动轮上驱动汽车行驶的力为地面切向反作用力的力为地面切向反作用力Fx2，它的数值为驱它的数值为驱动力动力Ft减去驱动轮上的滚动阻力。所以，减去驱动轮上的滚动阻力。所以，驱动驱动力只是一种定义，和滚动阻力一样，在受力图力只是一种定义，和滚动阻力一样，在受力图上，也是画不出来的。上，也是画不出来的。 （二）空气阻力（二）空气阻力 1.空气阻力空气阻力 汽车直线行驶时受到的空气汽车直线

31、行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力。作用力在行驶方向上的分力。 2.空气阻力分为空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力压力阻力与摩擦阻力两部分两部分 。 （1）摩擦阻力摩擦阻力（ 10） 是由于空气的是由于空气的粘性在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向粘性在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。的分力。 （2） 压力阻力压力阻力 作用在汽车外形表面上的作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向的分力，称为压力阻法向压力的合力在行驶方向的分力，称为压力阻力。力。 （3）压力阻力又）压力阻力又分为四部分分为四部分：形状阻形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力。力、干扰阻力、内循环阻力和

32、诱导阻力。 授课章节：授课章节： 第第1章章 汽车的动力性汽车的动力性 1.2汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 1.3汽车的驱动力汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动行驶阻力平衡图与动力特性图力特性图 目的要求：目的要求： 掌握掌握各种各种行驶阻力行驶阻力、汽车行驶方程式汽车行驶方程式的含义；的含义；掌握掌握用用汽车驱动力汽车驱动力行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图确定汽车确定汽车动力动力性性的方法；的方法；重点难点：重点难点： 各种各种行驶阻力行驶阻力、汽车行驶方程式汽车行驶方程式的含义、的含义、用汽用汽车驱动力车驱动力行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图确定汽车确定汽车动力性动力性的方法的方法 1

33、）形状阻力形状阻力（ 58） 当汽车行驶时，车身后当汽车行驶时，车身后部有明显的涡流区，在涡流区产生负压，而汽车正面是部有明显的涡流区，在涡流区产生负压，而汽车正面是正压，这就使汽车在行驶方向上产生了压差阻力，因为正压，这就使汽车在行驶方向上产生了压差阻力，因为这种压差阻力与车身形状有关，也称为形状阻力。这种压差阻力与车身形状有关，也称为形状阻力。 2）干扰阻力干扰阻力（ 14） 是车身表面突起物引起是车身表面突起物引起的阻力。的阻力。 3）内循环阻力内循环阻力（ 12） 为了发动机冷却和乘为了发动机冷却和乘坐舱内换气而引起空气气流通过车身内部构造所产生的坐舱内换气而引起空气气流通过车身内部构

34、造所产生的阻力。阻力。 4）诱导阻力诱导阻力（ 7） 空气升力在水平方向上的空气升力在水平方向上的分力。分力。 空气升力空气升力 气流流经车身上下部时，由于空气气流流经车身上下部时，由于空气质点流经上下表面的路程不同、流速不同从而产生的压质点流经上下表面的路程不同、流速不同从而产生的压差，即升力。差，即升力。 3.各种空气阻力的数值都与各种空气阻力的数值都与动压力动压力 成正成正比比，因而，因而空气阻力为空气阻力为式中，式中，C CD D空气阻力系数，空气阻力系数， 空气密度，一般为空气密度，一般为1.2258N1.2258Ns s2 2m m44； A A迎风面积，即汽车行驶方向的投影面积迎

35、风面积，即汽车行驶方向的投影面积（m2）；）； u ur r相对速度，在无风时即汽车的行驶速度相对速度，在无风时即汽车的行驶速度（ms）。）。 无风条件无风条件下汽车的运动，下汽车的运动，u ur r即即为汽车行驶速度为汽车行驶速度u ua a。如。如u ua a以以kmkmh h、A A以以m m2 2计，则计，则空气阻力空气阻力（N N）为）为 结论：结论：空气阻力是与空气阻力是与C CD D及及A A值成正比的。值成正比的。 A A值受到值受到乘坐使用空间乘坐使用空间的限制不易的限制不易进一步减少进一步减少，所以所以降低降低C CD D值是降低空气阻力的值是降低空气阻力的主要手段主要手段

36、。C CD D表示表示了车身流线型的好坏了车身流线型的好坏。 C CD D随车身的随车身的离地距离离地距离、俯仰角俯仰角以及以及侧向风侧向风的大的大小而变化。小而变化。 4.汽车发展到现在，车身外形从箱形汽车发展到现在，车身外形从箱形- -甲甲虫形虫形- -船形船形- -鱼形鱼形- -楔形。楔形。 减少空气阻力系数在减少空气阻力系数在车身造型设计车身造型设计中主要中主要采取采取下列措施下列措施： （1）光顺车身表面光顺车身表面的曲线形状，的曲线形状，消除或消除或延迟空气附面层剥离延迟空气附面层剥离和和涡流涡流的产生。的产生。 （2）调整）调整迎面和背面迎面和背面的的倾斜角度倾斜角度，有效，有效

37、地减少地减少阻力阻力、升力升力的产生。的产生。 （3）减少）减少凸起物凸起物，形成，形成平滑表面平滑表面。 （4）设计空气）设计空气动力附件动力附件、整理整理和和引导气引导气流流向流流向。 5.升力和俯仰力矩升力和俯仰力矩 （1）升力不通过重心时对汽车产生俯仰力矩升力不通过重心时对汽车产生俯仰力矩 升力使车轮有抬升的趋势，减小驱动轮上的附着力，对升力使车轮有抬升的趋势，减小驱动轮上的附着力，对转向车轮的影响是升力使侧向最大附着力和侧偏刚度降转向车轮的影响是升力使侧向最大附着力和侧偏刚度降低，而使转向性能变坏。低，而使转向性能变坏。 （2）影响升力的因素：）影响升力的因素： 1）车身形状）车身形

38、状 可以用可以用中线和迎角大致地判断车身形状与升力中线和迎角大致地判断车身形状与升力的关系。的关系。 中线中线 汽车的各个横断面形心的连线称中线，但汽车的各个横断面形心的连线称中线，但此中线是一曲线，为简化起见。把前后端形心用直线连此中线是一曲线，为简化起见。把前后端形心用直线连接，称此直线为中线接，称此直线为中线 迎角迎角 中线与水平面的夹角，称为迎角。中线与水平面的夹角，称为迎角。 中线前高后低，迎角为正、反之为负，正迎角越中线前高后低，迎角为正、反之为负，正迎角越大，升力越大，大，升力越大，因此因此厢式车厢式车由于其中线向前倾斜，由于其中线向前倾斜，迎角迎角为负为负故升力最小，故升力最小

39、，流线形好的汽车流线形好的汽车升力反而大。升力反而大。 如果汽车如果汽车风压中心风压中心处于处于重心之前重心之前，则升力，则升力对重心对重心造成造成俯仰力矩俯仰力矩，使，使前轮更加有离地前轮更加有离地趋势，所以最新设趋势，所以最新设计的车身形状采取以下措施：计的车身形状采取以下措施： 尽量做到尽量做到风压中心与重心风压中心与重心接近；接近； 尽量尽量压低压低车身车身前端前端，使之，使之成楔形成楔形，同时，同时尾部肥尾部肥厚向上翘厚向上翘以产生以产生负迎角负迎角。 车身车身前部设阻风板前部设阻风板（Front air-damFront air-dam）后面设）后面设后后扰流板扰流板（Rear E

40、nd spoilerRear End spoiler）使）使后面翘起来后面翘起来。 2）驱动形式）驱动形式 一般一般前置前驱动前置前驱动汽车其汽车其风压中心与车身重心风压中心与车身重心接近，接近，后置发动机后置发动机汽车的汽车的重心往往偏后重心往往偏后，因而，因而风压中心可能在风压中心可能在重心前重心前，俯仰力矩俯仰力矩大些。大些。 （三）坡度阻力（三）坡度阻力 1. 坡度阻力坡度阻力F Fi i 当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力称为汽车坡度阻力，即的分力称为汽车坡度阻力，即式中，式中，G作用于汽车上的重力，作用于汽车上的重力， Gmg，m汽车质量，汽车质

41、量， g为重力加速度。为重力加速度。 2. 道路坡度道路坡度 以坡高与底长之比的百分数来表示，以坡高与底长之比的百分数来表示，即即 100100 一般道路的一般道路的坡度均较小坡度均较小（1510），此），此时时所以所以 3. 上坡时垂直于坡道路面的上坡时垂直于坡道路面的汽车重力分力汽车重力分力为为 ，故汽车在坡道上行驶时的，故汽车在坡道上行驶时的滚动阻力滚动阻力为为 Ff 4. 道路阻力道路阻力 坡度阻力与滚动阻力均属于与道坡度阻力与滚动阻力均属于与道路有关的阻力，而且均与汽车重力成正比，把这两种阻力合在路有关的阻力，而且均与汽车重力成正比，把这两种阻力合在一起称作道路阻力，即一起称作道路阻

42、力，即 （四）加速阻力（四）加速阻力 1. 加速阻力加速阻力F Fj j 汽车加速行驶时，由于其惯性力形成的汽车加速行驶时，由于其惯性力形成的阻力。阻力。 2. 以以旋转质量换算系数旋转质量换算系数 把旋转质量的惯性力偶把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性力后，矩转化为平移质量的惯性力后，对于具有有级固定传对于具有有级固定传动比的汽车动比的汽车，加速时的阻力（，加速时的阻力（N N）可写作）可写作 旋转质量换算系数旋转质量换算系数与飞轮转动惯量、车轮转动惯量和与飞轮转动惯量、车轮转动惯量和传动系的传动比传动系的传动比有关有关。在进行动力性在进行动力性初步计算初步计算时，可根据时，可根据挡

43、位挡位和和总传动比总传动比，利用，利用图图大致确定。大致确定。 三、汽车行驶方程式三、汽车行驶方程式 汽车行驶方程式为汽车行驶方程式为即即 正常道路正常道路坡度角不大，坡度角不大，上式上式可写为可写为 此公式此公式表示了无风天气、正常道路行驶、具有表示了无风天气、正常道路行驶、具有有级固定传动比汽车的驱动力与行驶阻力的数量关有级固定传动比汽车的驱动力与行驶阻力的数量关系。系。 第三节第三节 汽车的驱动力汽车的驱动力行驶阻力行驶阻力平衡图与动力特性图平衡图与动力特性图 一、驱动力一、驱动力行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图 装用装用有级式固定传动比变速器汽车的行驶方程式有级式固定传动比变速器汽车的行驶

44、方程式为为或或 当汽车的有关参数初步确定后，便可利用此式分析在附着当汽车的有关参数初步确定后，便可利用此式分析在附着性能良好的典型路面上的行驶能力（节气门全开始的最高车速、性能良好的典型路面上的行驶能力（节气门全开始的最高车速、加速能力和爬坡能力）。加速能力和爬坡能力）。 1.汽车驱动力汽车驱动力行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图 在汽车在汽车驱动力图上驱动力图上，把汽车行驶中经常遇到的把汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空气阻力之和也算出并滚动阻力和空气阻力之和也算出并画上画上， 即得到汽车驱动力即得到汽车驱动力行驶阻力平衡图，以它来确定行驶阻力平衡图，以它来确定汽车的动力性。汽车的动力性。 （1）汽

45、车驱动力）汽车驱动力行驶阻力平衡图的绘制行驶阻力平衡图的绘制 在汽车在汽车驱动力图上驱动力图上，把汽车行驶中经常遇到的把汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空气阻力之和滚动阻力和空气阻力之和也算出并画上也算出并画上，便可作出便可作出汽车驱动力行驶阻力平汽车驱动力行驶阻力平衡图。衡图。 （2）汽车）汽车最高车速最高车速的的确定确定 汽车汽车最高车速最高车速出现在出现在节气门全开节气门全开、水平道路上水平道路上，用最高用最高挡匀速行驶挡匀速行驶时。此时：时。此时： F Ft t = =F Ff fF Fw w 即汽车即汽车最高车速最高车速u umaxmax，是其最高挡驱动力曲线与是其最高挡驱动力曲线与F

46、 Ff fF Fw w 曲线交点所对应的曲线交点所对应的车速。车速。因为因为此时驱动力和此时驱动力和行驶阻力相等行驶阻力相等，汽车处于，汽车处于稳定的稳定的平衡状态。平衡状态。 （3）汽车加速时间的确定）汽车加速时间的确定 常用加速时间来表明汽车的加速能力。常用加速时间来表明汽车的加速能力。 1）汽车行驶汽车行驶加速度曲线加速度曲线 汽车加速度与车速汽车加速度与车速间的关系曲线。间的关系曲线。 由汽车行驶方程得由汽车行驶方程得 利用利用驱动力驱动力行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图可计算得出各可计算得出各挡节气门全开时的加速度曲线挡节气门全开时的加速度曲线a-a-u ua a。 2）根据）根据加速度

47、图求汽车在同一挡位下由某一车加速度图求汽车在同一挡位下由某一车速速u u1 1加速至另一较高车速加速至另一较高车速u u2 2所需的时间。所需的时间。 由运动学可知由运动学可知 结论：结论：加速时间可用计算机进行积分计算或用加速时间可用计算机进行积分计算或用图解积分法求出。图解积分法求出。 用用图解积分法图解积分法，将，将a-a-u ua a曲线转画成曲线转画成1/a-u1/a-ua a曲线。曲线。曲线下曲线下两个速度区间的面积两个速度区间的面积就是通过就是通过此速度区间此速度区间的的加速时间加速时间。常将。常将速度区间速度区间分为若干分为若干间隔间隔，通过确定，通过确定面积面积1 1、2 2

48、、3 3、4 4来计算（总）加速时间。来计算（总）加速时间。 3）计算原地起步加速时间）计算原地起步加速时间 a.在进行一般动力性分析而计算原地起步加在进行一般动力性分析而计算原地起步加速时间时，可以速时间时，可以忽略原地起步时的离合器打滑过忽略原地起步时的离合器打滑过程程。 b. 加速过程中的换挡时刻可根据各挡的加速过程中的换挡时刻可根据各挡的a-a-u ua a曲线来确定。曲线来确定。 若若I挡与挡与挡的挡的加速度曲线有交点加速度曲线有交点，应在，应在交交点对应车速点对应车速由由I挡换挡换挡；若挡；若I挡与挡与挡挡加速度曲加速度曲线不相交线不相交，则应在，则应在I挡位挡位加速行驶至发动机转

49、速达加速行驶至发动机转速达到最高转速时换入到最高转速时换入挡挡。其他各挡间的换挡时刻。其他各挡间的换挡时刻亦按此原则来确定。亦按此原则来确定。换挡过程所经历的时间，常换挡过程所经历的时间，常忽略不计忽略不计。 3）汽车最大爬坡度的确定）汽车最大爬坡度的确定 根据根据汽车行驶方程式与驱动力行驶阻力平衡图，可确汽车行驶方程式与驱动力行驶阻力平衡图，可确定汽车的爬坡能力定汽车的爬坡能力。 汽车的爬坡能力，是指汽车在汽车的爬坡能力，是指汽车在良好路面克服良好路面克服FfFw后的余力全部用来（即等速）克服坡度后的余力全部用来（即等速）克服坡度 阻力阻力时能爬上的坡度时能爬上的坡度，此时加速阻力为零，因此

50、，此时加速阻力为零，因此 利用汽车行驶方程式利用汽车行驶方程式确定确定I挡及低挡爬坡能力时，挡及低挡爬坡能力时，应采用应采用Gsin作为坡度阻力作为坡度阻力，即上式应为，即上式应为即即 利用利用汽车驱动力汽车驱动力行驶阻力平衡图行驶阻力平衡图可求出汽车能爬上的坡道角可求出汽车能爬上的坡道角，进而可求出，进而可求出坡度值。坡度值。汽车最大爬坡度为汽车最大爬坡度为I挡时的最大挡时的最大爬坡度爬坡度。 第四次课完第四次课完!授课章节：授课章节： 第第1章章 汽车的动力性汽车的动力性 1.2汽车的驱动力与行驶阻力汽车的驱动力与行驶阻力 1.3汽车的驱动力汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图行驶阻力平

51、衡图与动力特性图 目的要求：目的要求： 掌握各种行驶阻力、汽车行驶方程式的含义；掌握用汽掌握各种行驶阻力、汽车行驶方程式的含义；掌握用汽车驱动力车驱动力行驶阻力平衡图确定汽车动力性的方法；了解用行驶阻力平衡图确定汽车动力性的方法；了解用汽车动力特性图分析汽车动力性的方法。汽车动力特性图分析汽车动力性的方法。 重点难点：重点难点： 各种行驶阻力、汽车行驶方程式的含义、用汽车驱动力各种行驶阻力、汽车行驶方程式的含义、用汽车驱动力行驶阻力平衡图确定汽车动力性的方法行驶阻力平衡图确定汽车动力性的方法 第五次课第五次课授课章节：授课章节： 第第1章章 汽车的动力性汽车的动力性 1.3汽车的驱动力汽车的驱

52、动力行驶阻力平衡图与动力特行驶阻力平衡图与动力特性图性图 1.4汽车行驶的附着条件与汽车的附着率汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 1.5汽车的功率平衡汽车的功率平衡 目的要求：目的要求： 了解了解用汽车用汽车动力特性图分析汽车动力性的方法动力特性图分析汽车动力性的方法；掌握掌握汽车行驶的汽车行驶的附着条件附着条件；了解了解汽车功率平衡图的汽车功率平衡图的绘制绘制；掌握掌握对汽车功率平衡图的对汽车功率平衡图的阅读阅读。 重点难点：重点难点： 汽车行驶的附着条件汽车行驶的附着条件、汽车功率平衡图的阅读汽车功率平衡图的阅读。 二、动力特性图二、动力特性图 将汽车行驶方程式两边除以汽车总重力将汽车行驶

53、方程式两边除以汽车总重力G G并并整理如下：整理如下： (F(Ft t- -F Fw w)/G=()/G=(F Ff f+F+Fi i+F+Fj j)/G)/G令令 D=(FD=(Ft t- -F Fw w)/G=()/G=(F Ff f+F+Fi i+F+Fj j)/G)/G即即式中，式中，DD动力因数。动力因数。 1. 动力特性图动力特性图 由汽车在各挡下的动力因数由汽车在各挡下的动力因数与车速的关系绘出的曲线称为动力特性图。与车速的关系绘出的曲线称为动力特性图。 2.最高车速最高车速 汽车在良好水平路面上汽车在良好水平路面上匀速行驶，有匀速行驶，有 i i0 0 dududtdt0 0，

54、有：有： 在动力特性图上作滚在动力特性图上作滚动阻力系数曲线动阻力系数曲线f-uf-ua a， f f曲线与最高挡动力因数曲曲线与最高挡动力因数曲线的交点所对应的速度就线的交点所对应的速度就是汽车的最高车速。是汽车的最高车速。 3. 爬坡度爬坡度 （1）汽车上坡时，设）汽车上坡时，设dududtdt0 0，则有，则有 D D曲线与曲线与f f曲线间的垂直距曲线间的垂直距离就是各挡的离就是各挡的i i值。值。 （2）对头挡来说，应由：）对头挡来说，应由：求得最大爬坡度求得最大爬坡度 。 4. 加速时间加速时间 汽车加速行驶时设汽车加速行驶时设i0，则有：，则有： 即即D D曲线与曲线与f f曲线

55、间垂直距离的曲线间垂直距离的 g g 倍是汽车各挡倍是汽车各挡的加速度的加速度，再据此计算出，再据此计算出加速时间。加速时间。 汽车动力特性图上，汽车动力特性图上，头挡头挡最大动力因素和最高挡的最大最大动力因素和最高挡的最大动力因数是标志汽车动力性能动力因数是标志汽车动力性能的重要参数，的重要参数，它们表征了它们表征了汽车汽车以头挡和最高挡行驶时的爬坡以头挡和最高挡行驶时的爬坡能力和加速能力能力和加速能力，对汽车，对汽车平均平均速度将产生很大影响。速度将产生很大影响。 第四节第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 一、汽车行驶的附着条件一、汽车行驶的附着条件

56、汽车的动力性能除受驱动力的制约外，还受汽车的动力性能除受驱动力的制约外，还受轮胎与地面附着条件的限制。轮胎与地面附着条件的限制。 1.附着力附着力 地面对轮胎切向反作用力的极地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力，在硬路面上它与驱动轮法向反作用力成限值称为附着力，在硬路面上它与驱动轮法向反作用力成正比，写成正比，写成式中，式中， 附着系数附着系数，由路面与轮胎决定的。，由路面与轮胎决定的。 Fz驱动轮法向反作用力。驱动轮法向反作用力。 2.汽车行驶的附着条件汽车行驶的附着条件 由作用在驱动轮上的转矩由作用在驱动轮上的转矩T Tt t引起的地面切向反引起的地面切向反作用不能大于附着力，否则将发

57、生驱动轮滑转现象，作用不能大于附着力，否则将发生驱动轮滑转现象，即对于即对于后轮驱动的汽车后轮驱动的汽车这就是汽车行驶的附着条件。这就是汽车行驶的附着条件。 3. 附着力决定于附着力决定于驱动轮的地面法向反力与附驱动轮的地面法向反力与附着系数。着系数。 （1）驱动轮的地面法向反力与）驱动轮的地面法向反力与汽车的总体布置、汽车的总体布置、车身形状、行驶状况及道路的坡度车身形状、行驶状况及道路的坡度有关。有关。 （2）附着系数主要取决于）附着系数主要取决于轮胎的结构及路面的轮胎的结构及路面的性质和状况，性质和状况，还与还与轮胎的气压、行驶车速等轮胎的气压、行驶车速等有关。有关。 3.附着率附着率

58、汽车行驶的汽车行驶的附着条件可写成附着条件可写成令令 =F FX X2 2/F/FZ2Z2式中式中: 后轮驱动汽车驱动轮的附着率后轮驱动汽车驱动轮的附着率 。即即 对于对于前驱汽车前驱汽车，其，其前驱动轮的附着率亦不能大于前驱动轮的附着率亦不能大于地面附着系数地面附着系数。 结论结论：驱动轮的附着率是：驱动轮的附着率是表明汽车附着性能表明汽车附着性能的一的一个重要指标，是汽车个重要指标，是汽车驱动轮驱动轮在在不滑转工况不滑转工况下充分发挥下充分发挥驱动力作用所要求的驱动力作用所要求的最低地面附着系数。最低地面附着系数。 第五节第五节 汽车的功率平衡汽车的功率平衡 1.汽车功率平衡方程式汽车功率

59、平衡方程式 汽车行驶时，汽车行驶时，发动机功率和汽车行驶的阻力功率也总是发动机功率和汽车行驶的阻力功率也总是平衡的。平衡的。 汽车汽车运动阻力所消耗的功率运动阻力所消耗的功率有有滚动阻力功率滚动阻力功率P Pf f、空气阻力功率空气阻力功率P Pw w、坡度阻力功率坡度阻力功率PiPi及及加速阻力功率加速阻力功率P Pj j。即即 将汽车行驶方程式两边乘以行驶车速将汽车行驶方程式两边乘以行驶车速u ua a，并经单位换算，并经单位换算整理出整理出汽车功率平衡方程式汽车功率平衡方程式 KWKW 2.汽车功率平衡图汽车功率平衡图 （1）汽车功率平衡图汽车功率平衡图 以以纵坐标表示功率纵坐标表示功率

60、，横坐标横坐标表示车速表示车速，将，将发动机率发动机率pepe、汽车、汽车经常遇到的阻力功率经常遇到的阻力功率 对车速的关系曲线绘在坐标图对车速的关系曲线绘在坐标图上，即得上，即得汽车功率平衡图汽车功率平衡图。 （2）汽车功率平衡图的）汽车功率平衡图的绘制绘制 1）据）据发动机外特性发动机外特性求每一求每一转速转速n下的下的Pe ； 2）根据）根据求求每一挡位每一挡位下发动机转速下发动机转速n所对应的车速所对应的车速； 3）据）据1）、）、2）绘制绘制Peua关系曲线关系曲线得发动机功率曲得发动机功率曲线线； 4）绘制）绘制 对对车速的关系曲线得车速的关系曲线得阻力功率曲线阻力功率曲线。 结论

61、：结论：在不同挡位时，功率在不同挡位时，功率的大小不变的大小不变，只是各挡发动机功只是各挡发动机功率曲线所对应的车速位置不同率曲线所对应的车速位置不同，且且低挡时车速低，所占速度变化低挡时车速低，所占速度变化区域窄；高挡时车速高，所占变区域窄；高挡时车速高，所占变化区域宽。化区域宽。 3.求汽车的最高车速求汽车的最高车速 汽车汽车功率平衡图中最高挡功率平衡图中最高挡发动机功率曲线与阻力功率曲发动机功率曲线与阻力功率曲线相交点处对应的车速便是在线相交点处对应的车速便是在良好水平路面上汽车的最高车良好水平路面上汽车的最高车速。速。 4. 汽车的后备功率汽车的后备功率 汽车汽车在良好水平路面上以某一

62、速度等速在良好水平路面上以某一速度等速行驶时，发动机能发出的最大功率行驶时，发动机能发出的最大功率与汽车的阻力功率之差，成为汽车与汽车的阻力功率之差，成为汽车在该车速时的后备功率。在该车速时的后备功率。 结论：结论：汽车的后备功率越大，汽车的后备功率越大，汽车的动力性越好。汽车的动力性越好。 利用功率平衡利用功率平衡定性地定性地分析分析设设计、使用计、使用中的有关中的有关动力性动力性问题较问题较为方便。功率平衡的为方便。功率平衡的另一个优点另一个优点是能看出行驶时是能看出行驶时发动机的负荷率发动机的负荷率，所以所以传动比的选择传动比的选择和和燃油经济性燃油经济性分析中常用它。分析中常用它。 第

63、五次课完！第五次课完！授课章节：授课章节： 第第1章章 汽车的动力性汽车的动力性 1.3汽车的驱动力汽车的驱动力行驶阻力平衡图与动力特性图行驶阻力平衡图与动力特性图 1.4汽车行驶的附着条件与汽车的附着率汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 1.5汽车的功率平衡汽车的功率平衡 目的要求：目的要求： 了解用汽车动力特性图分析汽车动力性的方法；掌握汽车了解用汽车动力特性图分析汽车动力性的方法；掌握汽车行驶的附着条件；了解汽车功率平衡图的绘制；掌握对汽车功行驶的附着条件；了解汽车功率平衡图的绘制；掌握对汽车功率平衡图的阅读。率平衡图的阅读。 重点难点：重点难点： 汽车行驶的附着条件、汽车功率平衡图的阅读。汽车行驶的附着条件、汽车功率平衡图的阅读。