2汽车行驶特性2–1、2.ppt

道路勘测设计;第二章 汽车行驶特性;3．汽车行驶对道路的基本要求：;第一节 汽车的驱动力及行驶阻力 ;功率、牵引力和速度的关系： 功率(N) ＝(牵引力)扭矩(M)×角速度(ω) ＝ 2π×扭矩(Nm) ×转速(rpm)/60 ＝(牵引力)力(T)×车速(u) ;发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱（速比ik）和主传动器（速比i0）两次变速 两次变速的总变速比为：γ=i0·ik；;传动系统的机械效率为η1.0； 传到驱动轮上的扭矩Mk为： 驱动轮上的转速nk为：;;汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力，车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进，总称为空气阻力。 ;将车速v（m／s）化为V（km／h）并化简，得; 2．道路阻力;滚动阻力与汽车的总重力成正比，若坡道倾角为α时，其值可用下式计算。 Rf＝Gfcosα 由于坡道倾角α一般较小，认为cosα≈1，则 Rf=Gf （N） 式中：Rf——滚动阻力（N）； G ——车辆总重力（N）； f ——滚动阻力系数，它与路面类型、轮胎结构和行驶速度等有关，一般应由试验确定，在一定类型的轮胎和一定车速范围内，可视为只和路面状况有关的常数。; 汽车在坡道倾角为α的 道路上行驶时，车重G在平行 于路面方向的分力为Gsinα， 上坡时它与汽车前进方向相反，阻碍汽车行驶；而下坡时与前进方向相同，助推汽车行驶。坡度阻力可用下式计算 Ri = Gsinα 坡道倾角一般较小（ α 10 °），认为sinα≈tgα＝i，则 Ri = Gi （N） 式中：Ri ——坡度阻力 （N）； G ——车辆总重力（N）； i ——道路纵坡度，上坡为正；下坡为负。; RR = G（f+i） 式中：f+i ——统称道路阻力系数。;汽车变速行驶时，需要克服其质量变通运动时产生的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力，用RI表示。 汽车的质量：平移质量 旋转质量;惯性阻力计算：;问题：当一辆轿车在水平的高速公路上行驶时当速度打到多少时，空气阻力达到行驶总阻力的一半？?设：一辆轿车的质量为1650kg,空气阻力系数是0.30，汽车的迎风面积为1.55平方米，空气的密度为1.2258kg/m3，高速公路的滚动阻力系数为0.015。 ;当车速大概在105km/h时空气阻力占行驶阻力的一半！当车速为130km/h时空阻力占行驶阻力的60%当车速接近200km/h时空气阻力占行驶阻力的80%;1．汽车的运动方程式 汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。当驱动力与各种行驶阻力之代数和相等的时候，称为驱动平衡。其驱动平衡方程式（也称汽车的运动方程式）为： T = R = Rw+RR+RI 代入表达式，汽车的运动方程式为：;2．汽车的行驶条件;驱动力小于或等于轮胎与路面之间的附着力，即 T ≤ ?Gk 式中：?——附着系数，主要取决于路面的粗糙程度和潮湿泥泞程度，轧胎的花纹和气压，以及车速和荷载等； Gk——驱动轮荷载，一般情况下，小汽车为总重的0.5～0.65倍，载重车为总重的0.65～0.80倍。;第三节 汽车的动力特性及加、减速行程 ; 令上式左端为D，即 ; 当道路所在地不在海平面上，汽车也不是满载，由于海拔增高，气压降低，使发动机输出功率、汽车的驱动力及空气阻力都随之降低，所以，应对动力因数D进行修正。方法是给D乘以一个修正系数λ， ;式中：ξ——海拔系数，见图2-5;或 ξ=（1-2.26×10-5H）5.3 其中，H 为海拔高度（m）； G ——满载时汽车的总重力（N）； G’——实际装载时汽车的总重力（N）。; 当汽车的动力因数为D，道路阻力为ψ，汽车的行驶状态有以下三种情况： 当ψD时： 加速行驶;若汽车在道路阻力为ψ1的坡道上行驶： 平衡速度：任意的D＝ψ相应等速行驶的速度，用V1表示。 临界速度：每一排档最大动力因数Dmax对应的速度，用Vk表示。 ;汽车的最高、最小速度;END