汽车理论知识点.docx

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汽车理论知识点

第一章汽车的动力性

1.1汽车的动力性指标

１）汽车的动力性指：

汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。

2）汽车动力性的三个指标：

最高车速、加速时间、最大爬坡度。

3）常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。

4）汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度imax表示的。

货车的imax=30%≈16.7°,越野车的imax=60%≈31°。

1.2汽车的驱动力与行驶阻力

1）汽车的行驶方程式

2）驱动力Ft：

发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩Tt，驱动轮在Tt的作用下给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。

3）传动系功率PT损失分为机械损失和液力损失。

4）自由半径r：

车轮处于无载时的半径。

静力半径rs：

汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。

滚动半径rr：

车轮几何中心到速度瞬心的距离。

5）汽车行驶阻力:

6）滚动阻力Ff：

在硬路面上，由轮胎变形产生；在软路面上，由轮胎变形和路面变形产生。

7）轮胎的迟滞损失指：

轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。

8）滚动阻力系数f指：

车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比。

故Ff=W*f。

9）驻波现象：

在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波，这就是驻波。

此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波浪形。

轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。

10）空气阻力Fw指：

汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。

压力阻力（占91%）：

①形状阻力、②干扰阻力、③循环阻力和④诱导阻力

空气阻力

摩擦阻力（占9%）

①形状阻力与车身形状有关；②干扰阻力由车身表面的凸起物引起的阻力；③循环阻力由满足冷却、通风等需要，使空气流经车体部时构成的阻力；④诱导阻力是空气升力在水平方向的投影。

11）坡度阻力Fi指：

汽车重力沿坡道的分力。

12）道路阻力Fψ指：

滚动阻力和坡度阻力之和。

13）加速阻力Fj指：

汽车加速行驶时，克服其质量加速运动时的惯性力。

①汽车质量分为平移质量与旋转质量，都能产生惯性力。

②δ—汽车旋转质量换算系数

1.3汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图

动力因素D指:

驱动力和空气阻力的差值与汽车重力之比。

1.4汽车行驶的附着条件与汽车的附着率

1）附着力Fφ指：

地面对轮胎切向反作用力的最大值。

2）附着条件：

①后轮驱动时，附着条件是

②前轮驱动时，附着条件同后轮驱动。

3）附着率Cφ指：

汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。

后轮驱动附着率：

前轮驱动附着率：

4）汽车行驶的条件：

①驱动条件Ft≥Ff+Fw+Fi+Fj;②附着条件Ft≤Fzφ。

5）法向反作用力构成：

①静态轴荷的法向反作用力；②动态分量；③空气升力；④滚动阻力偶矩产生的部分。

6）等效坡度q：

后驱动轮：

前驱动轮：

1.5汽车的功率平衡

1）汽车的功率平衡指：

汽车行驶的每一瞬间，发动机发出的功率始终等于机械传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率。

2）后备功率：

发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值是后备功率。

汽车的后备功率越大，汽车的动力性越好，但经济性越差。

Ⅰ挡后备功率最大，Ⅴ挡经济性最好。

第二章汽车的燃油经济性

2.1汽车燃油经济性的评价指标

1）汽车燃油经济性由百公里油耗或每加仑燃油行驶的英里数衡量。

2）碳平衡法—基本原理是质量守恒定律

指汽（柴）油经过发动机燃烧后，排气中碳质量的总和与燃烧前燃油中碳质量的总和应该相等。

2.3影响汽车燃油经济性的因素

1）使用方面：

①车速，汽车在接近于低速的中等车速时空气阻力Fw和滚动阻力Ff较小,燃油消耗量Qs最低，高速时随车速增加,阻力Fw和滚动阻力Ff增加，Qs迅速加大；②挡位选择，挡位越低，后备功率越大，负荷率越低，Qs越大；③挂车的应用，带挂车后阻力增加，发动机负荷率增加，使燃油消耗率b下降，同时，拖车的质量利用系数较大；④正确地保养与调整会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力，所以对油耗有相当影响。

2）汽车构造方面：

①缩减轿车总尺寸和减轻质量，汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车；②发动机，柴油机可节能和降低排污；③传动系，挡位越多，油耗越低；无级变速最理想；④汽车外形与轮胎，外形影响风阻系数，风阻系数越小，则油耗越低，不同型号的轮胎影响滚动阻力的大小，一般子午胎油耗偏低。

第三章汽车动力装置参数的选择

3.1发动机功率的选择

1）发动机功率选择的指标：

最高车速、比功率。

2）比功率指：

单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：

kW/t。

3.2最小传动比的选择

选择依据：

最高车速、后备功率、驾驶性能。

3.3最大传动比的选择

选择依据：

保证最大爬坡度；满足最低稳定车速的要求；满足附着条件。

3.4传动系挡数与各挡传动比的选择

1）档位数越多，动力性与经济性越好。

2）传动系各挡的传动比大体按等比级数分配。

3）等比级数分配的优点：

①换挡过程中，发动机工作围都相同，加速时便于操纵；②充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性；③便于和副变速器结合构成更多挡位的变速器。

3.5利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数

C曲线：

燃油经济性加速时间曲线。

第四章汽车的制动性

4.1制动性的评价指标

1）汽车的制动性指：

汽车行驶时能在短距离停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。

2）制动性的评价指标包括：

①制动效能即制动距离与制动减速度；②制动效能恒定性即抗热衰退性能；③制动时的方向稳定性。

3）抗热衰退性能指：

汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度。

4.2制动时车轮的受力

1）地面制动力Fxb、制动器制动力Fμ与附着力的关系

①抱死前，车轮边滚边滑，FXb=Fμ；

②抱死时，车轮拖滑，FXb=；

③抱死后，Fμ继续增大，但Fxbmax=

由此得，汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受地面附着条件的限制，所以只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的附着力时，才能获得足够的地面制动力。

2）滑动率s指：

车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。

—车轮中心的速度—无地面制动力时的车轮滚动半径

—车轮的角速度

一般S=15%-20%时制动效果最好

1纯滚动时，s=0；纯拖滑时，=0,s=100%；边滚边滑时，0

2峰值附着系数φp：

制动力系数的最大值。

3滑动附着系数φs：

s=100%时的制动力系数。

4侧向力系数φl：

侧向力与垂直载荷之比。

5制动力系数φb：

地面制动力与垂直载荷之比。

3）附着系数的数值影响因素有：

道路的材料、路面的状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度等因素。

4）滑水现象：

在某一车速下，在胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触的现象。

4.3汽车的制动效能及其恒定性

1）制动过程的四个阶段：

①驾驶员反应时间；②制动器起作用时间；③持续制动时间；④放松制动器时间。

2）制动距离是指：

制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。

3）制动效能的恒定性主要指：

抗热衰退性能。

4）抗热衰退性能主要与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。

5）制动效能因数Kef：

单位制动轮缸推力所产生的制动摩擦力。

4.4制动时汽车的方向稳定性

1）制动跑偏、后轴侧滑、前轮失去转向能力是造成交通事故主要原因。

2）制动时汽车跑偏的原因：

①汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮制动器的制动力不相等。

②制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调。

4.5前、后制动器制动力的比例关系

1）制动过程的三种可能：

①前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工况，但丧失转向能力，附着条件没有充分利用。

②后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴可能出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。

③前、后轮同时抱死拖滑；可以避免后轴侧滑，附着条件利用较好。

2）I曲线：

在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮同时抱死，前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线。

3）制动器制动力分配系数β：

前、后制动器制动力之比为固定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。

4）同步附着系数指：

Fμ1、Fμ2具有固定比值的汽车，使前、后车轮同时抱死的路面附着系数称为同步附着系数。

即β线和I曲线交点处对应的附着系数。

该点所对应的减速度称为临界减速度。

5）f线组是后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。

r线组是前轮没有抱死、后轮抱死时，前、后轮地面制动力FXb1、FXb2间的关系曲线。

6）f线组与r线组的画法

7）利用β线、I曲线、f和r线组分析汽车在不同φ值路面上的制动过程。

①当φ<φ0时，β线位于I曲线下方，制动时总是前轮先抱死。

②当φ>φ0时，β线位于I曲线上方，制动时总是后轮先抱死。

③当φ=φ0时，β线与I曲线相交，制动时前、后轮同时抱死。

④只要φ≠φ0，要使两轮都不抱死所得到的制动强

度总是小于附着系数，即z<φ。

8）利用附着系数φi指：

对于一定的制动强度z，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数。

前轴利用附着系数φf

后轴利用附着系数φr

9）制动效率E指：

车轮将要抱死时的制动强度与被利用的附着系数之比。

第五章汽车操纵的稳定性

1）汽车的操纵稳定性是指：

在驾驶者不感到过分紧、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶（操纵性），且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力（稳定性）。

2）车辆坐标系：

原点O与汽车质心重合，X轴平行于地面指向前方，Ｚ轴通过质心指向上方，Ｙ轴指向驾驶员的左侧。

３）汽车的时域响应分为稳态响应（匀速圆周运动）和瞬态响应（从一稳态到另一稳态的过程）

４）汽车的稳态转向特性：

不足转向、中性转向和过多转向。

６）分析汽车的瞬态响应

第六章　汽车的平顺性

１）汽车的平顺性指：

保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能。

２）机械振动对人体的影响取决于振动的频率、强度、作用方向和持续时间。

３）人体坐姿受振模型：

３个输入点12个方向的振动。

第七章　汽车的通过性

１）汽车支承通过性的指标评价：

牵引系数、牵引效率和燃油利用指数。

２）牵引效率指：

驱动轮输出功率与输入功率之比。

３）间隙失效：

指汽车与地面间的间隙不足而被地面托住，无法通过的情况。

①顶起失效：

当车辆中间底部的零件碰到地面而被顶住的情况。

②触头失效：

当车辆前端触及地面而不能通过的情况。

③托尾失效：

当车辆尾部触及地面而不能通过的情况。