认识汽车2：汽车基本行驶原理课件

汽车的动力性汽车的动力性汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力本讲综述本讲综述汽车基本行驶原理汽车基本行驶原理12汽车的驱动附着条件汽车的驱动附着条件3 汽车的动力性是指汽车在汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行良好路面上直线行驶时，驶时，由汽车受到的由汽车受到的纵向外力纵向外力决定的、所能达到决定的、所能达到的的平均行驶速度平均行驶速度。u什么是汽车的动力性什么是汽车的动力性2 2汽车动力性的评价指标汽车动力性的评价指标汽车动力性的评价指标汽车动力性的评价指标最大爬坡度最大爬坡度最大爬坡度最大爬坡度最高车速最高车速最高车速最高车速加速时间加速时间加速时间加速时间第一节第一节 汽车的动力性指标汽车的动力性指标驱动轮输出功率驱动轮输出功率驱动轮输出功率驱动轮输出功率PtPt3 3 最高车速是指在最高车速是指在水平良好的路水平良好的路面面（混泥土或沥青）上汽车能达到（混泥土或沥青）上汽车能达到的的最高行驶车速最高行驶车速。u最高车速最高车速uamax4 4重型货车（总质量重型货车（总质量14t）90km/h中型货车（总质量中型货车（总质量614t）100km/h微型和轻型货车（总质量微型和轻型货车（总质量6t）80 130km/h城市铰接客车城市铰接客车 60 90km/h客车客车 125km/hu货车的最高车速货车的最高车速商用车的速度相对较低，其主商用车的速度相对较低，其主要技术参数是要技术参数是载质量或载客量。载质量或载客量。5 5微型（经济型）轿车微型（经济型）轿车（发动排量（发动排量/L1.0/L1.0）奥拓奥拓 0.8120km/h 吉利吉利 1.0120km/h 夏利夏利 1.0137km/h 奇瑞奇瑞QQ0.8130km/h 普及（紧凑）型轿车普及（紧凑）型轿车（1.01.0发动排量发动排量/L/L 1.61.6）吉利吉利1.3155km/h夏利夏利1.3165km/h羚羊羚羊1.3168km/h西耶那西耶那1.5168km/h赛欧赛欧1.6165km/h波罗波罗1.4172km/h富康富康1.6180km/h捷达捷达1.6170km/h飞度飞度1.3手动手动165km/h飞度飞度1.3CVT160km/h飞度飞度1.5手动手动180km/h飞度飞度1.5CVT175km/h从这组数据能获从这组数据能获取什么信息？取什么信息？u微型和普及型轿车的最高车速微型和普及型轿车的最高车速6 6中高级轿车中高级轿车2.5发动机排量发动机排量/L4.0凯迪拉克赛威凯迪拉克赛威2.8201km/h奥迪奥迪A6L2.8235km/h宝马宝马530i250km/h奔驰奔驰E280250km/h高级轿车高级轿车红旗红旗CA7460185km/h奔驰奔驰S600(5.8L)250km/h宝马宝马760250km/h宾利雅致宾利雅致(6.8L)270km/h迈巴赫迈巴赫(5.5L)250km/h劳斯莱斯幻影劳斯莱斯幻影(6.7L)240km/h中级轿车中级轿车（1.6发动机排量发动机排量/L2.5）普桑普桑1.8150km/h桑塔纳桑塔纳30001.8185km/h宝来宝来1.8手动手动206km/h宝来宝来1.8T手动手动221km/h宝马宝马318i214km/h蒙迪欧蒙迪欧2.0205km/h本田雅阁本田雅阁2.0197km/h本田雅阁本田雅阁2.4219km/h奥迪奥迪A41.8T220km/h奥迪奥迪A42.0230km/hu中高级轿车的最高车速中高级轿车的最高车速7 7SUV的最高车速的最高车速大众途锐大众途锐4.2244km/h路虎览胜路虎览胜5.0225km/h奔驰奔驰GL级级235km/h奥迪奥迪Q7248km/h宝马宝马X6xDrive50i250km/huSUV的最高车速的最高车速8 8u跑车的最高车速跑车的最高车速保时捷新款保时捷新款911 Turbo911 Turbo u uamaxamax=312km/h=312km/h奥迪奥迪R8 5.2L uR8 5.2L uamaxamax=312km/h=312km/h 兰博基尼兰博基尼0808款款Reventon 6.5L uReventon 6.5L uamaxamax=340km/h=340km/h10款法拉利款法拉利458uamax=325km/h9 9最高可达最高可达407公里公里/小时小时的时速、最大可的时速、最大可达达1001hp/6000rpm的输出功率、的输出功率、8升升的的排气量，在排气量，在2200-5500转转/分时，最大扭分时，最大扭矩可达到矩可达到1250牛顿米牛顿米、从从0到到100公里的公里的加速时间仅需加速时间仅需2.5秒秒、100-0公里刹车只公里刹车只需需2.3秒；时速秒；时速400公里时，紧急刹车系公里时，紧急刹车系统会让车在统会让车在10秒内完全静止。秒内完全静止。u最高车速最高车速uamax布加迪威航布加迪威航16.4英制马力英制马力1hp=735.5W1010n两项打破当今世界汽车工业的记录：两项打破当今世界汽车工业的记录：n最高车速最高车速253英里英里/时（时（407km/h），），比起历经比起历经10年未被打破的年未被打破的F1跑车在意大利纳多测试跑道（跑车在意大利纳多测试跑道（NardoPrototipo）创下的）创下的386.6km/h的记录还快的记录还快19km/h;n0100km/h加速时间为加速时间为2.5秒，比秒，比F1记录快记录快0.3秒秒;1111对最高车速的总结对最高车速的总结发动机发动机排量越大，汽车最高车速越高；排量越大，汽车最高车速越高；配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高；配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高；返回返回1212大众途锐大众途锐4.27.5s路虎揽胜路虎揽胜5.06.2s奔驰奔驰GL级级 7.2s奥迪奥迪Q77.4s宝马宝马X6xDrive50i5.4s宝来宝来1.8M(手动挡手动挡)/A(自动挡自动挡)11.1s/12.7s宝来宝来1.8TM(手动挡手动挡)/A(自动挡自动挡)9.0s/10.5s（1）原地起步加速时间）原地起步加速时间1）0100km/h的加速时间的加速时间2）静止到）静止到400m或静止到或静止到1km的冲刺时间的冲刺时间u加速时间加速时间t 汽车由汽车由挡或挡或挡挡起步，并以最大起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）挡时机）逐步换至最高挡逐步换至最高挡后到后到某某一预定距离或车速一预定距离或车速所需的时间。所需的时间。10款法拉利款法拉利 485 3.4s10款奥迪款奥迪R8 5.2 3.9s10款保时捷款保时捷911 4.5s08款款Reventon 6.5L 3.4s布加迪威龙布加迪威龙16.42.5s131360100km/h（4挡挡/5挡）挡）10.8s/13.7s80120km/h（4挡挡/5挡）挡）10.6s/14.1s从这组数据可得到什么信息？从这组数据可得到什么信息？（2）超车加速时间）超车加速时间宝马宝马520i返回返回用用最高挡或次高挡最高挡或次高挡由某一由某一较低较低车速全力加速至某一高速车速全力加速至某一高速所需所需的时间。的时间。u加速时间加速时间t 1414汽车的上坡能力是指是满载（或某一汽车的上坡能力是指是满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的载质量）时汽车在良好路面上的最大爬坡最大爬坡度度imax，显然指，显然指挡的最大爬坡度挡的最大爬坡度。u最大爬坡度最大爬坡度imax货车满载货车满载 imax=3016.7越野车越野车 imax=6031坡度的概念坡度的概念1515车型车型最大爬坡度最大爬坡度imax大切诺基大切诺基30（16.7）通用开拓者通用开拓者50长丰猎豹长丰猎豹70帕杰罗帕杰罗70陆虎陆虎100(45)陆地巡洋舰陆地巡洋舰100一些一些SUV车型的最大爬坡度车型的最大爬坡度1616是指汽车发动机在是指汽车发动机在额定转矩额定转矩Mt和和额定功率额定功率Pe时驱动轮的输出功率。时驱动轮的输出功率。u驱动轮输出功率驱动轮输出功率Pt1717汽车动力传递流程汽车动力传递流程发动机发动机发动机发动机 变速器变速器变速器变速器/减速器等减速器等减速器等减速器等传动系传动系传动系传动系 驱动轮驱动轮驱动轮驱动轮 驱动力驱动力驱动力驱动力 行驶阻力行驶阻力行驶阻力行驶阻力 滚动阻力滚动阻力滚动阻力滚动阻力 坡度阻力坡度阻力坡度阻力坡度阻力 加速阻力加速阻力加速阻力加速阻力 空气阻力空气阻力空气阻力空气阻力 第二节 汽车的驱动力与行驶阻力1818汽车的动力性汽车的动力性汽车的动力性汽车的动力性汽车行驶方向汽车行驶方向汽车行驶方向汽车行驶方向的运动状态的运动状态的运动状态的运动状态汽车的纵向外力汽车的纵向外力汽车的纵向外力汽车的纵向外力驱动力驱动力行驶阻力行驶阻力u驱动力驱动力FtTt驱动力矩；驱动力矩；Ttq 发动机转矩；发动机转矩；ig变速器传动比；变速器传动比；i0主减速器传动比；主减速器传动比；T传动系的机械效率。传动系的机械效率。驱动力驱动力Ft：发动机产生的转矩经传动系传到：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩驱动轮，产生驱动力矩Tt，驱动轮在，驱动轮在Tt的作用下的作用下给地面作用一圆周力给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反作地面对驱动轮的反作用力用力Ft即为驱动力。即为驱动力。20TtF0Ftrua2020二、汽车的行驶阻力汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？滚动阻力滚动阻力Ff空气阻力空气阻力Fw坡度阻力坡度阻力Fi加速阻力加速阻力Fj汽车行驶总阻力汽车行驶总阻力2121软路面上软路面上硬路面上硬路面上产产生生滚滚动动阻阻力力的的主主要要原原因因?轮胎变形轮胎变形轮胎变形和路面变形轮胎变形和路面变形滚动阻力滚动阻力滚动阻力滚动阻力F F F Ff f f f1FfGf2222路面类型路面类型滚动阻力系数滚动阻力系数良好的沥青或混凝土路面良好的沥青或混凝土路面0.0100.018一般的沥青或混凝土路面一般的沥青或混凝土路面0.0180.020碎石路面碎石路面0.0200.025良好的卵石路面良好的卵石路面0.0250.030坑洼的卵石路面坑洼的卵石路面0.0350.050压紧土路压紧土路干燥的干燥的0.0250.035 雨后的雨后的0.0500.150泥泞土路（雨季或解冻期）泥泞土路（雨季或解冻期）0.1000.250干沙干沙0.1000.300湿沙湿沙0.0600.150结冰路面结冰路面0.0150.030压紧的雪道压紧的雪道0.0300.050u影响滚动阻力系数影响滚动阻力系数f 的因素有哪些的因素有哪些路面材料及状况路面材料及状况车速车速轮胎结构材料轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷轮胎充气压力和载荷驱动力驱动力转向转向2323u影响滚动阻力系数影响滚动阻力系数 f 的因素的因素路面材料及状况路面材料及状况车速车速轮胎结构材料轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷轮胎充气压力和载荷驱动力驱动力转向转向2424轮胎结构形式轮胎结构形式对滚动阻力系数的影响对滚动阻力系数的影响 子午线轮胎子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小比斜交轮胎的滚动阻力小20%30；滚动阻力滚动阻力与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢丝）和橡胶品质有关。与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢丝）和橡胶品质有关。斜交胎斜交胎子午胎子午胎u影响滚动阻力系数影响滚动阻力系数f 的因素的因素路面材料及状况路面材料及状况车速车速轮胎结构材料轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷轮胎充气压力和载荷驱动力驱动力转向转向2525轮胎轮胎气压气压和和轮荷轮荷对滚动阻力的影响对滚动阻力的影响硬路面硬路面硬路面：硬路面：载荷一定，胎压载荷一定，胎压，滚阻，滚阻；胎压一定，轮荷胎压一定，轮荷，滚阻，滚阻 u影响滚动阻力系数影响滚动阻力系数 f 的因素的因素路面材料及状况路面材料及状况车速车速轮胎结构材料轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷轮胎充气压力和载荷驱动力驱动力转向转向2626u影响滚动阻力系数影响滚动阻力系数f f 的因素的因素路面材料及状况路面材料及状况车速车速轮胎结构材料轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷轮胎充气压力和载荷驱动力驱动力转向转向2727u影响滚动阻力系数影响滚动阻力系数f f 的因素的因素路面材料及状况路面材料及状况车速车速轮胎结构材料轮胎结构材料轮胎充气压力和载荷轮胎充气压力和载荷驱动力驱动力转向转向2828汽车行驶汽车行驶汽车行驶汽车行驶空气阻力空气阻力空气阻力空气阻力空气阻力空气阻力空气阻力空气阻力F F F Fw w w w2空空气气作作用用汽车直线行驶时受到的空气作用力在汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。行驶方向上的分力称为空气阻力。汽车直线行驶时受到的空气作用力在汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。行驶方向上的分力称为空气阻力。FW空气阻力，空气阻力，NCD空气阻力系数空气阻力系数A迎风面积，迎风面积，m2ua 流速，流速，km/hu空气阻力空气阻力FwFw的计算的计算3030车型车型空气阻力系数空气阻力系数C CD D 帕萨特帕萨特0.28 奥迪奥迪A40.28 现代现代0.29 奔驰奔驰C级级0.26 奔驰奔驰S级级0.27 保时捷保时捷0.31 陆虎揽胜陆虎揽胜0.38一些常见车型的空气阻力系数一些常见车型的空气阻力系数试验表明，试验表明，空气阻力系数每降低空气阻力系数每降低10%，燃油节省，燃油节省7%左右左右。3131发动机盖应向前下倾发动机盖应向前下倾1）车身前部u减小减小C CD D值要遵循的要点值要遵循的要点面与面交接处的棱角应为圆柱状。面与面交接处的棱角应为圆柱状。过渡不过渡不理想理想3232 风窗玻璃应尽可能风窗玻璃应尽可能“躺平躺平”，且与车顶圆滑过渡。，且与车顶圆滑过渡。越野车很难做到越野车很难做到3333后视镜注重流线型设计后视镜注重流线型设计 圆滑过渡圆滑过渡3434尽量减少灯、后视镜尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物和门把手等凸出物门把手门把手圆滑过渡圆滑过渡V形支柱形支柱3535尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。3636 整个车身应向前倾整个车身应向前倾12。2 2）整车）整车具有流线形的外形具有流线形的外形兰博基尼兰博基尼Reventon 6.5L Reventon 6.5L uamax=340km/h3737 水平投影应为腰鼓形。水平投影应为腰鼓形。后端稍稍收缩，前端呈半圆形。后端稍稍收缩，前端呈半圆形。3838 最好采用舱背式或直背式。最好采用舱背式或直背式。3 3）汽车后部）汽车后部掀背式掀背式直背式直背式3939后部应安装后部应安装后扰流板后扰流板4040扰流板随扰流板随车速增加而自车速增加而自动调整倾斜角度动调整倾斜角度，增加，增加下压力下压力4141布布加加迪迪威威航航4242所有零件应在车身下平面内所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有且较平整，最好有平滑的盖平滑的盖板盖住底部板盖住底部。4 4）车身底部）车身底部底部比较凌乱底部比较凌乱4343仔细选择仔细选择进风口与出风口进风口与出风口的位置，精心设计内部风的位置，精心设计内部风道。道。5 5）发动机冷却通风系统）发动机冷却通风系统冷冷却却前前制制动动器器冷冷却却前前制制动动器器冷冷却却发发动动机机和和制制动动器器冷冷却却后后制制动动器器和和润润滑滑系系统统冷冷却却发发动动机机和和前前制制动动器器冷冷却却后后制制动动器器为发动机提供充足的空气4444-汽车重力沿坡道的分力。汽车重力沿坡道的分力。上坡阻力上坡阻力上坡阻力上坡阻力F F F Fi i i i3GG4545汽车加速行驶汽车加速行驶汽车加速行驶汽车加速行驶 克服质量加速运动的惯性力克服质量加速运动的惯性力 加速阻力加速阻力加速阻力加速阻力 加速阻力加速阻力加速阻力加速阻力F F F Fj j j j44646三、汽车行驶方程式4747 驱动条件：驱动力必须大于或等于行驶阻力驱动条件：驱动力必须大于或等于行驶阻力，否则，否则无法起步，行驶中的汽车将减速直至停车。无法起步，行驶中的汽车将减速直至停车。这是汽车行这是汽车行驶的第一个条件驶的第一个条件驱动条件，是汽车行驶的必要条件。驱动条件，是汽车行驶的必要条件。u汽车行驶的驱动条件汽车行驶的驱动条件汽车行驶的驱动条件汽车行驶的驱动条件 4848驱动力大驱动力大驱动力大驱动力大动力性强动力性强动力性强动力性强驱动力大驱动力大驱动力大驱动力大足够的附着力足够的附着力足够的附着力足够的附着力（切向力）（切向力）（切向力）（切向力）动力性强动力性强动力性强动力性强满足轮胎与地面满足轮胎与地面满足轮胎与地面满足轮胎与地面的附着条件的附着条件的附着条件的附着条件u汽车行驶的附着条件汽车行驶的附着条件汽车行驶的附着条件汽车行驶的附着条件4949附着条件附着条件：驱动力驱动力（地面切向反作用力）不能大于（地面切向反作用力）不能大于附着力附着力，否则会发生驱动轮，否则会发生驱动轮滑转现象滑转现象，即这就是汽车行，即这就是汽车行驶的第二个条件驶的第二个条件附着条件，是汽车行驶的充分条件。附着条件，是汽车行驶的充分条件。u汽车行驶的附着条件（充分条件）汽车行驶的附着条件（充分条件）汽车行驶的附着条件（充分条件）汽车行驶的附着条件（充分条件）附着力附着力地面地面对轮胎切向反力的极限胎切向反力的极限值 Ft+Fw+FiFtFz5050