汽車的運(yùn)行特點(diǎn)-wenkub
2023-07-12 11:50:11 本頁面
【正文】 路縱坡度，上坡為正，下坡為負(fù)。（1） 滾動(dòng)阻力車輪在路面上滾動(dòng)所產(chǎn)生的阻力，稱為滾動(dòng)阻力。由空氣動(dòng)力學(xué)的研究與試驗(yàn)結(jié)果可知，空氣阻力RW可以用下式計(jì)算： 式中：K―――空氣阻力系數(shù)，參見表2－3； ρ―――空氣密度，一般ρ＝ () 。上式為驅(qū)動(dòng)力T與扭矩M之間的函數(shù)關(guān)系式。擔(dān)γ增大，車速V就降低。 r―――車輪工作半徑 (m) ，即變形直徑，它與內(nèi)胎氣壓、外胎構(gòu)造、路面剛性與平整性、以及荷載有關(guān)，一般取r=(~)r0； r0 ―――未變形直徑，見表2－2。 M―――發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸扭矩 () 。而從動(dòng)輪上無扭矩作用，它的滾動(dòng)是驅(qū)動(dòng)輪上的力經(jīng)車架傳至從動(dòng)輪的輪軸上而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。 nM―――最大扭矩所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速 (r/min) 。 ααα3―――與發(fā)動(dòng)機(jī)類型有關(guān)的系數(shù)，對(duì)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可近似地取α1＝α2＝α3＝1。它們之間的關(guān)系如下： 式中：M―――發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的扭矩（）； N―――發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率（KW）； n―――發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速 (r/min)。隨著曲軸轉(zhuǎn)速的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率和扭矩都在增加。汽車行駛的驅(qū)動(dòng)力來自它的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其傳力過程如下：在發(fā)動(dòng)機(jī)里熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 → 有效功率N → 曲軸旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速為n），產(chǎn)生扭矩M → 經(jīng)變速和傳動(dòng)，將M傳給驅(qū)動(dòng)輪，產(chǎn)生扭矩MK → 驅(qū)動(dòng)汽車行駛。 4 盡量滿足行車舒適，即采用符合視覺舒適要求的曲線半徑，注意線形與景觀的協(xié)調(diào)、沿線的植樹綠化等。道路線形設(shè)計(jì)要保證：1 保證汽車行駛的穩(wěn)定性，即保證安全行車，不翻車、不倒溜、不側(cè)滑，這就需要合理設(shè)置縱橫坡度、彎道，以及保證車輪與地面的附著力等。 汽車運(yùn)行特點(diǎn)道路是為汽車行駛服務(wù)的，要滿足汽車在道路上行駛安全、迅速、經(jīng)濟(jì)、舒適、低公害的要求，就必須從駕駛者、汽車、道路、和交通管理等方面來保證。2 盡可能提高車速。本章主要介紹汽車的驅(qū)動(dòng)力和行車阻力，汽車的動(dòng)力特性，汽車的行駛穩(wěn)定性、制動(dòng)性和燃油經(jīng)濟(jì)性。1 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸扭矩M如將發(fā)動(dòng)機(jī)的功率N、扭矩M與曲軸轉(zhuǎn)速n之間的函數(shù)關(guān)系以曲線表示，則該曲線稱為發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線。最大扭矩MMAX時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)速為nM ，若轉(zhuǎn)速再增加時(shí)，扭矩M有所降低，但功率N繼續(xù)增加，一直到最大功率NMAX ，此時(shí)曲軸轉(zhuǎn)速為nN 。把扭矩M與轉(zhuǎn)速n之間的函數(shù)關(guān)系M=M(n)稱為扭矩曲線，而把功率N與轉(zhuǎn)速n之間的函數(shù)關(guān)系 N=N(n)稱為功率曲線，并通過上式可以使它們相互轉(zhuǎn)換。然后，按前面的公式換算成扭矩曲線M=M(n)。 n ―――轉(zhuǎn)速 (r/min) 。一般汽車均系前輪為從動(dòng)輪，后輪為驅(qū)動(dòng)輪。 γ―――總變速比，γ＝i0 ik ； i0 ―――傳動(dòng)器變速比，見表2－1； iK ―――變速箱變速比，見表2－1； ηT ―――傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率，~,小客車取 ~。3 汽車的驅(qū)動(dòng)力如圖2－3所示，汽車行駛時(shí)，共有以下幾個(gè)力：作用于驅(qū)動(dòng)力上的扭矩MK ，在驅(qū)動(dòng)輪上的汽車重力G以及與之相平衡的反力G/ ,行駛正面阻力和路面水平反力。因此，對(duì)同一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)而言，要同時(shí)得到較大的驅(qū)動(dòng)力和較高的車速是不可能的，二者不可能兼得。同樣，根據(jù)式（2－1）可推導(dǎo)出驅(qū)動(dòng)力T與功率N之間的關(guān)系式為： 二、 汽車的行駛阻力汽車在行駛過程中需要不斷克服各種阻力，這些阻力有的來自空氣的阻力，有的來自道路摩擦力，有的來自汽車上坡行駛時(shí)產(chǎn)生的阻力，有的來自汽車變速行駛時(shí)克服慣性的阻力，這些阻力可以分為空氣阻力、道路阻力和慣性阻力，下面分述之。 A―――汽車迎風(fēng)面積，即正投影面積（m2）； V―――汽車與空氣的相對(duì)速度 (m/s) ，可近似地取汽車行駛速度。它是由路面和輪胎變形引起的，與路面種類、狀態(tài)、車速、輪胎結(jié)構(gòu)及充氣壓力等有關(guān)。道路阻力為滾動(dòng)阻力與坡度阻力之和，可按下式計(jì)算： (29)式中：RR―――道路阻力 (N) ； f+i―――統(tǒng)稱道路阻力系數(shù)。 平移質(zhì)量的慣性力 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩式中：I―――旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； ―――旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角加速度。 ik―――變速箱的速比，查表2－1。其驅(qū)動(dòng)平衡方程式（即汽車運(yùn)動(dòng)方程式）為 （2－12）驅(qū)動(dòng)力可按式（2－6）計(jì)算，該式為節(jié)流閥全開的情況。將有關(guān)公式代入式（2－12），則汽車的運(yùn)動(dòng)方程為 (213)2 汽車的行駛條件汽車在道路上行駛，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力等于總行駛阻力時(shí)，汽車就等速行駛；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力大于總行駛阻力時(shí)，汽車就加速行駛；當(dāng)驅(qū)動(dòng)力小于總行駛阻力時(shí)，汽車就減速行駛，直至停車。若驅(qū)動(dòng)輪與路面之間的附著力不夠大，車輪將在路面上打滑，不能行進(jìn)。第二節(jié) 汽車的動(dòng)力特性及加、減速行程汽車的動(dòng)力性能系指汽車所具有的加速、上坡、最大速度等性能。將有關(guān)公式代入式（2－17），得 顯然，D可以表示為車速V的二次函數(shù)，即 (218)式中： 為使用方便，可用曲線表示D與V的函數(shù)關(guān)系，稱為動(dòng)力特性圖。若道路所在地不在海平面上，汽車也不是滿載，由于海拔增高，氣壓降低，使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率、汽車的驅(qū)動(dòng)力及空氣阻力都隨之降低。當(dāng)汽車的行駛速度V V1 時(shí)，汽車將減速行駛，直到V1為止；當(dāng)V V1 時(shí)，汽車將加速行駛，直到V1 為止。當(dāng)汽車采用V2 VK 的速度行駛時(shí)，若道路阻力額外增加，汽車將減速行駛，而D值隨之減小，如果此時(shí)不換擋或開大節(jié)流閥，汽車將因發(fā)動(dòng)機(jī)熄火而停駛。4 最高速度汽車的最高速度是指節(jié)流閥全開、滿載的情況下，在表面平整堅(jiān)實(shí)的水平路面上作穩(wěn)定行駛時(shí)的最大速度。因a=0，由式（2－19）可得 (224)在每一排擋下，汽車的爬坡能力都不相同。由于最低擋爬坡能力大，坡道傾角α也大，此時(shí) ，應(yīng)該用下式計(jì)算，即 解此三角函數(shù)方程式，得
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