1.1汽车的驱动力.ppt

汽车理论 第一章 作用于汽车的各种外力 1.1汽车的驱动力 1、车轮的工作半径 自由半径 车轮在无负荷情况下的半径。只与轮胎充气压力有关。通常指轮胎在标准充气压力下的半径。 静力半径 车轮不转动且只有垂直负荷作用在车轮上，在这种情况下，车轮轴线至支承面间的距离称为车轮静力半径。 动力半径 汽车行驶时，车轮在垂直负荷和圆周力的作用下，车轮轴线至支承面间的距离称为车轮的动力半径。 动力半径随车轮的行驶条件而改变： 充气压力越高 垂直负荷越小 动力半径越大 圆周力增加 动力半径减小 轮胎圆周力方向的弹性越大 动力半径减小越多 转速增加，作用在轮胎外层的离心力使动力半径增加 轮胎内压力越低，保护层越厚，车轮转速升高时车轮动力半径的增加越明显 滚动半径 车轮不滑转，也不滑移，只做纯滚动，并且只有与实际车轮相同的角速度及线速度。 S-轮心行走的距离，m -在S距离内车轮的转数。 滚动半径的影响因素与动力半径基本相同 影响最大的是作用在车轮上的力矩和圆周力。 弹性车轮在刚性路面上滚动，并受切向力作用时，由于驱动力和制动力引起的轮胎变形不同，驱动力作用下的滚动半径减小，制动力作用下的滚动半径增大。 主要应用 动力学分析 动力半径 运动学分析 滚动半径 车辆性能粗略估算时，均采用车轮的滚动半径作为车轮的工作半径。 2、驱动轮的驱动力 ?Ft：发动机产生的扭矩经传动系传到驱动轮，产生驱动扭矩Mt，驱动轮在Mt的作用下给地面作用一圆周力F，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。 Mt F Ft r ua Mt—作用于驱动轮的扭矩，N?m r —车轮半径，m Me —发动机的有效扭矩 ik—变速器传动比 i0—主减速器传动比 Tt F0 Ft r ua —传动系的机械效率 汽车的驱动力与发动机的扭矩、传动系的各传动比及传动系的机械效率成正比，与车轮半径成反比。 式中：Pe —发动机的转速为n时的功率，kW 故 发动机的扭矩随其转速而变化，同一挡位下，汽车 的驱动力将随汽车的行驶速度而变化。 驱动力图：汽车驱动力与车速va 之间的函数关系的曲线Ft—va 即驱动力曲线，通常称为汽车的驱动力图。 驱动力图的横坐标为车速va ，va 与发动机转速的换算如下： Ft - ua关系图，即驱动力图 依据下面两式 发动机外特性曲线 nmin nmax n/(r·min-1) 800 6200 Me/(N·m ) 142 143 ik1=2.13 Ft1/N 5438 5477 Va1/(km·h-1 ) 7.1 54.9 例：已知奥迪A4发动机的数据 Sheet1 Chart3 Chart2 Chart1 n ua Tq ua1 ua2 ua3 ua4 ua5 Ft1 Ft2 Ft3 Ft4 Ft5 Pe1 Pe2 Pe3 Pe4 Pe5 阻力功率 Ff+Fw ua6 Ft6 Pe6 1000.00 145.00 -8.33E-06 3450.00 3450.00 195.00 8.73 .38 .32 2.16 6.33 12.70 .38 .32 1.49 6.33 18.25 .38 .32 1.03 6.33 25.40 .38 .32 .74 6.33 33.33 .38 .32 .57 6.33 47.62 .38 .32 .40 6.33 5635.46 2.16 6.33 .90 .32 3874.38 1.49 6.33 .90 .32 2695.22 1.03 6.33 .90 .32 1937.19 .74 6.33 .90 .32 1475.96 .57 6.33 .90 .32 1033.17 .40 6.33 .90 .32 18.46 1420.00 .01 .33 2.05 21.15 15.18 9550.00 15.18 9550.00 15.18 9550.00 15.18 9550.00 15.18 9550.00 15.18 9550.00 .00 1.00 .90 1420.00 .01 3600.00 .32 2.08 76140.00 .00 1100.00 149.00 -8.33E-06 3450.00 3450.00 195.00 9.60 .38 .32 2.16 6.33 13.97 .38 .32 1.49 6.33 20.08 .38 .32 1.03 6.33 27.94 .38 .32 .74 6.33 36.67 .38 .