汽車(chē)行駛阻力PPT課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 汽車(chē)行駛阻力汽車(chē)行駛阻力第1頁(yè)/共43頁(yè)一、穩(wěn)定行駛阻力一、穩(wěn)定行駛阻力 1.1.車(chē)輪阻力車(chē)輪阻力 2.2.空氣阻力空氣阻力 3.3.上坡阻力上坡阻力/ /坡度阻力坡度阻力 第2頁(yè)/共43頁(yè)1.1.車(chē)輪阻力車(chē)輪阻力F FR R組成：組成：1 1）輪胎滾動(dòng)阻力）輪胎滾動(dòng)阻力 2 2）路面阻力）路面阻力 3 3）輪胎側(cè)偏阻力）輪胎側(cè)偏阻力1 1）輪胎滾動(dòng)阻力）輪胎滾動(dòng)阻力FgFg第3頁(yè)/共43頁(yè)a.a.變形阻力變形阻力輪胎在滾動(dòng)時(shí)，有兩種變形：輪胎在滾動(dòng)時(shí)，有兩種變形： 徑向變形徑向變形 周向變形周向變形第4頁(yè)/共43頁(yè)b.b.摩擦阻力摩擦阻力 a) a) 胎面與路面的摩擦胎面與路面

2、的摩擦 b) b) 輪胎變形使外胎與內(nèi)胎，內(nèi)胎與墊帶之間輪胎變形使外胎與內(nèi)胎，內(nèi)胎與墊帶之間第5頁(yè)/共43頁(yè)2 2）路面阻力）路面阻力a.a.不平路面阻力不平路面阻力F Fb b懸掛系統(tǒng)零件摩擦懸掛系統(tǒng)零件摩擦b.b.柔性路面阻力柔性路面阻力FxFxc.c.積水路面阻力積水路面阻力FsFs第6頁(yè)/共43頁(yè)第7頁(yè)/共43頁(yè)第8頁(yè)/共43頁(yè)第9頁(yè)/共43頁(yè)第10頁(yè)/共43頁(yè)3) 3) 輪胎側(cè)偏阻力輪胎側(cè)偏阻力第11頁(yè)/共43頁(yè)第12頁(yè)/共43頁(yè)第13頁(yè)/共43頁(yè)第14頁(yè)/共43頁(yè)第15頁(yè)/共43頁(yè)ZfFRRRF- -車(chē)輪阻力，車(chē)輪阻力，N NRf- -車(chē)輪阻力系數(shù)車(chē)輪阻力系數(shù)Z-Z-車(chē)輪法向反力車(chē)

3、輪法向反力,N,N第16頁(yè)/共43頁(yè)第17頁(yè)/共43頁(yè)影響車(chē)輪阻力的因素：影響車(chē)輪阻力的因素： 1 1）車(chē)重：輪胎變形）車(chē)重：輪胎變形，ff 2 2）路面：路面塑性變形大，）路面：路面塑性變形大，ff 3 3）輪胎結(jié)構(gòu)：子午胎比普通胎剛度好變形小，）輪胎結(jié)構(gòu)：子午胎比普通胎剛度好變形小，f f 4 4）輪胎氣壓：氣壓）輪胎氣壓：氣壓，變形，變形，ff；壞路，；壞路，ff 5 5）車(chē)速：當(dāng)）車(chē)速：當(dāng)VaVa50km/h50km/h，fc fc 當(dāng)當(dāng)VaVa100100，f f 當(dāng)當(dāng)VaVa150150200200，當(dāng)，當(dāng)VaVa，振動(dòng)，振動(dòng)HzHz，輪胎周向，側(cè)向扭曲變形輪胎周向，側(cè)向扭曲變形，

4、ff第18頁(yè)/共43頁(yè)2.2.空氣阻力空氣阻力定義：定義：汽車(chē)直線(xiàn)行駛時(shí)，空氣作用力在行駛方向汽車(chē)直線(xiàn)行駛時(shí)，空氣作用力在行駛方向上的分力。上的分力。1 1）組成：）組成： 壓差阻力：車(chē)外形狀、形狀阻力壓差阻力：車(chē)外形狀、形狀阻力 誘導(dǎo)阻力：空氣升力在水平方向投影誘導(dǎo)阻力：空氣升力在水平方向投影 表面阻力：空氣有粘度表面阻力：空氣有粘度 內(nèi)部阻力：流經(jīng)散熱器，發(fā)動(dòng)機(jī)，車(chē)箱的阻力內(nèi)部阻力：流經(jīng)散熱器，發(fā)動(dòng)機(jī)，車(chē)箱的阻力 干擾阻力：表面突起物，車(chē)門(mén)把手，后視鏡底干擾阻力：表面突起物，車(chē)門(mén)把手，后視鏡底盤(pán)盤(pán) 其中，壓差和誘導(dǎo)阻力：其中，壓差和誘導(dǎo)阻力：50% 50% 90% 90% 內(nèi)部阻力：內(nèi)部阻

5、力：2% 2% 11%11% 表面阻力：表面阻力：3% 3% 30%30%第19頁(yè)/共43頁(yè)第20頁(yè)/共43頁(yè)第21頁(yè)/共43頁(yè)第22頁(yè)/共43頁(yè)第23頁(yè)/共43頁(yè)為了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻和乘坐艙內(nèi)換氣而引起空氣氣流通過(guò)車(chē)身內(nèi)部所產(chǎn)生的阻力為了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻和乘坐艙內(nèi)換氣而引起空氣氣流通過(guò)車(chē)身內(nèi)部所產(chǎn)生的阻力- -內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)阻力。阻力。第24頁(yè)/共43頁(yè)2 2）計(jì)算方法：）計(jì)算方法： 空氣對(duì)物體的阻力與下列因素有關(guān)?？諝鈱?duì)物體的阻力與下列因素有關(guān)。 流速流速V V： 對(duì)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，相對(duì)速度對(duì)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，相對(duì)速度V= VaV= VaVfVf 密度：密度： 空氣密度，在一定條件下是常數(shù)空氣密度，在一定條件下是常數(shù)

6、 迎風(fēng)面積迎風(fēng)面積 A A ：與車(chē)形有關(guān)：與車(chē)形有關(guān) 無(wú)因次的空氣阻力系數(shù)無(wú)因次的空氣阻力系數(shù): :22ACFwDDC第25頁(yè)/共43頁(yè)在一般動(dòng)力計(jì)算中，認(rèn)為空氣阻力作用在風(fēng)壓在一般動(dòng)力計(jì)算中，認(rèn)為空氣阻力作用在風(fēng)壓中心，中心，式中：式中：C CW W- -空氣阻力系數(shù)，實(shí)驗(yàn)得出；空氣阻力系數(shù)，實(shí)驗(yàn)得出；A-A-迎面面積，汽車(chē)在行駛方向的投影，迎面面積，汽車(chē)在行駛方向的投影，m m2 2 ；V-V-相對(duì)速度，相對(duì)速度，km/hkm/h。15.212AvCFWW第26頁(yè)/共43頁(yè)3 3）影響空氣阻力因素）影響空氣阻力因素 （1 1）車(chē)速：）車(chē)速： 與與 V V2 2成正比關(guān)系，而功率則與成正比關(guān)

7、系，而功率則與V V3 3成正比關(guān)系成正比關(guān)系 （2 2）表面：）表面：突出物及光潔突出物及光潔 （3 3）A A：車(chē)型，車(chē)型，HH為好為好 （4 4）C CW W ：車(chē)身形狀（流線(xiàn)型好）車(chē)身形狀（流線(xiàn)型好）第27頁(yè)/共43頁(yè)由于乘坐空間的制約由于乘坐空間的制約A A變化不大變化不大, ,但但C CW W變化較大變化較大。191950507070年年 C CW W =0.4 =0.40.60.619901990年年C CW W =0.25 =0.250.400.40概念車(chē)概念車(chē)C CW W =0.2 =0.2帕薩特帕薩特 (Passat ) C(Passat ) CD D= 0.28 = 0.

8、28 C CD D大小對(duì)轎車(chē)（高速）汽車(chē)的性能影響極大大小對(duì)轎車(chē)（高速）汽車(chē)的性能影響極大。第28頁(yè)/共43頁(yè)第29頁(yè)/共43頁(yè)3 3坡度阻力：坡度阻力：汽車(chē)重力沿坡道的分力。汽車(chē)重力沿坡道的分力。車(chē)輛在坡道上受力情況如圖所示。車(chē)輛在坡道上受力情況如圖所示。第30頁(yè)/共43頁(yè)坡度阻力坡度阻力F Fi i F Fi i= =GsinGsinGtanGtanG G i i 式中：式中：G G汽車(chē)重力汽車(chē)重力 坡度角坡度角 i i坡度坡度第31頁(yè)/共43頁(yè) 二、動(dòng)態(tài)行駛阻力二、動(dòng)態(tài)行駛阻力 在車(chē)速變化時(shí)，除了上述各項(xiàng)阻力外在車(chē)速變化時(shí)，除了上述各項(xiàng)阻力外還出現(xiàn)了還出現(xiàn)了慣性力慣性力，也包括旋轉(zhuǎn)質(zhì)量引

9、起的，也包括旋轉(zhuǎn)質(zhì)量引起的慣性力矩慣性力矩。第32頁(yè)/共43頁(yè) 1. 1.平移質(zhì)量的加速與減速平移質(zhì)量的加速與減速 車(chē)輛加速時(shí)出現(xiàn)了平移加速阻力車(chē)輛加速時(shí)出現(xiàn)了平移加速阻力 式中：一汽車(chē)加速度，加速時(shí)式中：一汽車(chē)加速度，加速時(shí)0 0，減，減速時(shí)速時(shí)0 0。dtdvmFjtdtdvdtdvdtdv第33頁(yè)/共43頁(yè)2.2.旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的加速與減速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的加速與減速車(chē)輛加速時(shí)，車(chē)上旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)增加，引起了旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的加速阻力車(chē)輛加速時(shí)，車(chē)上旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)增加，引起了旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的加速阻力 式中：式中：I I折算到驅(qū)動(dòng)輪上的全部旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；折算到驅(qū)動(dòng)輪上的全部旋轉(zhuǎn)部件的

10、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；一車(chē)輪的角加速度；一車(chē)輪的角加速度；r rd d一車(chē)輪動(dòng)態(tài)半徑。一車(chē)輪動(dòng)態(tài)半徑。dtdrIFdjrdtd第34頁(yè)/共43頁(yè)第35頁(yè)/共43頁(yè) 圖圖2-262-26畫(huà)出了必須考慮的旋轉(zhuǎn)部件情畫(huà)出了必須考慮的旋轉(zhuǎn)部件情況各旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到車(chē)輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)況各旋轉(zhuǎn)部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到車(chē)輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的總和按下式計(jì)算。慣量以及車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的總和按下式計(jì)算。式中：式中：I Im m發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和變速器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； I Ic c傳動(dòng)軸、差速器等轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；傳動(dòng)軸、差速器等轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； I IR R全部車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量總和；全部車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量總和； i ig g變速器速比；變速器速比； i i0 0主減速器速比。主減速器速比。mgCRIiiIiII22020第36頁(yè)/共43頁(yè)dtdVmdtdVrIdtdVmFFFdjrjtj2第37頁(yè)/共43頁(yè)22202202211111dmgdcdRdiIiimrIimrImmrI汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù)汽車(chē)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù) 第38頁(yè)/共43頁(yè)第39頁(yè)/共43頁(yè)第40頁(yè)/共43頁(yè)第41頁(yè)/共43頁(yè)思考題：思考題：1.簡(jiǎn)述車(chē)輪阻力的組成簡(jiǎn)述車(chē)輪阻力的組成2.判斷：汽車(chē)在水層厚度較大的積判斷：汽車(chē)在水層厚度較大的積