《道路勘测设计》汽车行驶理论.ppt
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1、,汽车行驶理论,道路勘测设计,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件2.2 汽车的动力特性2.3 汽车行驶的稳定性2.4 汽车的制动性能2.5 汽车的燃油经济性,道路勘测设计,汽车行驶理论(theory of automobile running)是一门在分析汽车行驶基本规律的基础上,研究汽车行驶原理、使用性能和行驶性能的学科。通过研究,进一步分析影响汽车使用和行驶性能的各种因素,最大限度地从汽车构造、公路设计以及其它行车条件等方面发挥汽车的使用效益。,1)动力性能(dynamic force)2)通过性(cross-country power)3)制动性(braking power)4
2、)行驶稳定性(running stability)5)行驶平顺性(smooth running)6)操纵稳定性(operating stability),2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件1.汽车行驶中的受力分析,(1)由汽车轮胎与路面接触而产生的路面摩擦力。(2)因路面凹凸不平而产生的力。(3)由于路面结构而产生的力。,(1)直线上行驶,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件一、汽车行驶中的受力分析,(2)曲线上行驶,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件一、汽车行驶中的受力分析,1、牵引力,有效功率N:单位时间内具有的做功的能力。(KW)转速n:发动机曲轴单位时间内的
3、旋转次数(n/min)扭矩M:发动机产生于曲轴上的转动力矩。(Nm)转动角速度:单位时间内曲轴转动的角度(rad/s),1)汽车发动机的基本指标,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件二、汽车的牵引力,2)发动机曲轴扭矩及外特性曲线,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件二、汽车的牵引力,发动机有效功率与曲轴扭矩的关系 N=M/1000(KW)=2n/60(rad/s)N=2Mn/100060=Mn/9549 则:M=9549N/n(Nm)该曲线称发动机的特性曲线外特性曲线节流阀全开,对应的曲线称为发动机的外特性曲线。,由图可见:当n=nmin,为最小稳定工作转速 当n增大时,N,
4、M都增大。N=nM时,M=Mmax 当n=nN时,N=Nmax 当nnN时,N下降。,2)发动机曲轴扭矩及外特性曲线,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件二、汽车的牵引力,发动机曲轴扭矩e离合器变速器iK传动轴主传动器i0车轮 PtiK=nen1 i0=n1nK,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件二、汽车的牵引力,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件三、汽车的行驶阻力,2、汽车的行驶阻力,2)坡度阻力,3)空气阻力,4)惯性阻力,1)滚动阻力,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件三、汽车的行驶阻力,1)滚动阻力:车轮滚动时轮胎与路面之间的摩擦阻力,是由于轮胎与
5、路面变形引起的。,f 与路面的种类、行驶车速、轮胎性质有关。,路面种类:,2、汽车的行驶阻力,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件三、汽车的行驶阻力,行驶车速:受车速影响较大。V100时,f增加较快。V=150-200时,f 急剧增大。,.轮胎性质:胎压,轮胎材料,结构。,2、汽车的行驶阻力,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件三、汽车的行驶阻力,由于公路纵坡较小(5)所以,2)坡度阻力:汽车爬坡时,重力的分力对行车的阻力。,2、汽车的行驶阻力,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件三、汽车的行驶阻力,空气阻力的产生原因 A.汽车在行驶中,由于迎面空气质点的压力。B.车后
6、的真空吸力 C.空气质点与车身表面的摩擦力。当行驶速度在100KM/h,以上,有时一半的功率用来克服空气阻力。,3)空气阻力,2、汽车的行驶阻力,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件三、汽车的行驶阻力,空气阻力的计算,令K=C,取n=2,并将车速v(m/s)化为V(Km/h),得:,2、汽车的行驶阻力,注:对汽车列车的空气阻力,一般可按每节挂车的空气阻力为其牵引车的20折算。,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件三、汽车的行驶阻力,4)惯性阻力,平移质量的惯性力:旋转质量的惯性力矩,2、汽车的行驶阻力,2.1 汽车的动力、行驶阻力及汽车的行驶条件三、汽车的行驶阻力,4)惯性阻力
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