1、汽車理論汽車理論第一章第一章 作用于汽車的各種外力作用于汽車的各種外力1.11.1汽車的驅(qū)動力汽車的驅(qū)動力 1、車輪的工作半徑、車輪的工作半徑 自由半徑 車輪在無負荷情況下的半徑。只與輪胎充氣壓力有關(guān)。通常指輪胎在標準充氣壓力下的半徑。0r 靜力半徑 車輪不轉(zhuǎn)動且只有垂直負荷作用在車輪上，在這種情況下，車輪軸線至支承面間的距離稱為車輪靜力半徑。sr 動力半徑 汽車行駛時，車輪在垂直負荷和圓周力的作用下，車輪軸線至支承面間的距離稱為車輪的動力半徑。gr動力半徑隨車輪的動力半徑隨車輪的行駛條件行駛條件而改變：而改變：充氣壓力充氣壓力越高越高垂直負荷垂直負荷越小越小 動力半徑越大動力半徑越大圓周力圓

2、周力增加增加 動力半徑減小動力半徑減小 輪胎輪胎圓周力方向的彈性圓周力方向的彈性越大越大 動力半徑減小越多動力半徑減小越多轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速增加，作用在輪胎外層的增加，作用在輪胎外層的離心力離心力使動力半徑使動力半徑增加增加 輪胎內(nèi)壓力輪胎內(nèi)壓力越低，越低，保護層保護層越厚，車輪轉(zhuǎn)速升高時越厚，車輪轉(zhuǎn)速升高時車輪動力半徑的增加越明顯車輪動力半徑的增加越明顯 滾動半徑 車輪不滑轉(zhuǎn)，也不滑移，只做純滾動，并且只有與實際車輪相同的角速度及線速度。S-輪心行走的距離，m -在S距離內(nèi)車輪的轉(zhuǎn)數(shù)。 knkknSr2kr滾動半徑的影響因素與動力半徑基本相同滾動半徑的影響因素與動力半徑基本相同影響最大的是作用在車輪上

3、的影響最大的是作用在車輪上的力矩力矩和和圓周力圓周力。彈性車輪在剛性路面上滾動，并受切向力作用時，彈性車輪在剛性路面上滾動，并受切向力作用時，由于驅(qū)動力和制動力引起的輪胎變形不同，驅(qū)動由于驅(qū)動力和制動力引起的輪胎變形不同，驅(qū)動力作用下的滾動半徑減小，制動力作用下的滾動力作用下的滾動半徑減小，制動力作用下的滾動半徑增大。半徑增大。 主要應(yīng)用 動力學分析 動力半徑 運動學分析 滾動半徑 車輛性能粗略估算時，均采用車輪的滾動半徑作為車輪的工作半徑。 2、驅(qū)動輪的驅(qū)動力、驅(qū)動輪的驅(qū)動力Ft：發(fā)動機產(chǎn)生的扭矩：發(fā)動機產(chǎn)生的扭矩經(jīng)傳動系傳到驅(qū)動輪，產(chǎn)經(jīng)傳動系傳到驅(qū)動輪，產(chǎn)生驅(qū)動扭矩生驅(qū)動扭矩Mt，驅(qū)動輪，

4、驅(qū)動輪在在Mt的作用下給地面作的作用下給地面作用一圓周力用一圓周力F，地面對驅(qū)，地面對驅(qū)動輪的反作用力動輪的反作用力Ft即為驅(qū)即為驅(qū)動力。動力。MtFFtruaMt作用于驅(qū)動輪的扭矩，Nmr 車輪半徑，mrFttMMe 發(fā)動機的有效扭矩發(fā)動機的有效扭矩ik變速器傳動比變速器傳動比i0主減速器傳動比主減速器傳動比mkeiiM0tM mriiFmkt0eMTtF0Ftrua傳動系的機械效率傳動系的機械效率 汽車的驅(qū)動力與發(fā)動機的扭矩、傳動系的各傳動比汽車的驅(qū)動力與發(fā)動機的扭矩、傳動系的各傳動比及傳動系的機械效率成正比，與車輪半徑成反比。及傳動系的機械效率成正比，與車輪半徑成反比。nriiFmket

5、09550Pnee9550PM 式中：式中：Pe 發(fā)動機的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n時的功率，時的功率，kW故故 發(fā)動機的扭矩隨其轉(zhuǎn)速而變化，同一擋位下，汽車發(fā)動機的扭矩隨其轉(zhuǎn)速而變化，同一擋位下，汽車 的驅(qū)動力將隨汽車的行駛速度而變化。的驅(qū)動力將隨汽車的行駛速度而變化。 驅(qū)動力圖：驅(qū)動力圖：汽車驅(qū)動力與車速汽車驅(qū)動力與車速va 之間的函數(shù)關(guān)系的之間的函數(shù)關(guān)系的曲線曲線Ftva 即驅(qū)動力曲線，通常稱為汽車的驅(qū)動力圖。即驅(qū)動力曲線，通常稱為汽車的驅(qū)動力圖。驅(qū)動力圖的橫坐標為車速驅(qū)動力圖的橫坐標為車速va ，va 與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的換算如與發(fā)動機轉(zhuǎn)速的換算如下：下：（m/s)iirnvka0602（km/

6、h)iirnvka060210003600m/h)（iirnvkak0.3770nriiFm0ket9550P03770iinr.vkaFt - ua關(guān)系圖，即驅(qū)動力圖關(guān)系圖，即驅(qū)動力圖依據(jù)下面兩式依據(jù)下面兩式發(fā)動機外特性曲線發(fā)動機外特性曲線例：已知奧迪例：已知奧迪A4發(fā)動機的數(shù)據(jù)發(fā)動機的數(shù)據(jù)atkemvFiinrvriiMFmrii和車速擋的驅(qū)動力可算出和利用101am0gt01k1377. 0%90,317. 0,333. 6,13. 23.傳動系的機械效率等速行駛時等速行駛時einPP ememeT1PPPPPPm傳動系的功率損失傳動系的功率損失Pin輸入傳動系的功率輸入傳動系的功率in

7、minTPPP 即發(fā)動機產(chǎn)生的功率即發(fā)動機產(chǎn)生的功率傳動系損失的功率傳動系損失的功率PT主要與哪些因素有關(guān)？主要與哪些因素有關(guān)？ 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 相同扭矩下，轉(zhuǎn)速增加相同扭矩下，轉(zhuǎn)速增加 m降低降低 機械損失機械損失(齒輪傳動副、軸齒輪傳動副、軸承、油封等摩擦承、油封等摩擦損失）損失）液力損失液力損失（潤滑油的攪動損（潤滑油的攪動損失、潤滑油與旋轉(zhuǎn)失、潤滑油與旋轉(zhuǎn)零件表面的摩擦損零件表面的摩擦損失）失）扭矩扭矩齒輪對數(shù)齒輪對數(shù)過低，熱容量小過低，熱容量小過高，攪油損失大過高，攪油損失大油面高度油面高度溫度溫度潤滑油品質(zhì)潤滑油品質(zhì)直接擋直接擋 m最高最高 m高高損失小損失小齒輪對數(shù)少齒輪對數(shù)少 m高高損失的比重小損失的比重小Me大大Pm制造和裝配質(zhì)量制造和裝配質(zhì)量新出廠新出廠 繼續(xù)使用繼續(xù)使用 Pm走合后走合后 機件在制造加工時留下的細微波紋逐漸消除，配合機件在制造加工時留下的細微波紋逐漸消除，配合情況變好，摩擦阻力減小，傳動系的機械效率達到情況變好，摩擦阻力