汽车驱动力和行驶阻力

1.2 汽车驱动力和行驶阻力问题1、汽车的动力传递路线？ 汽车动力传递路线：发动机→离合器→变速器→副变速器→ 传动轴→主减速器→差速器→半轴→轮边减速器→车轮

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uaW

Tt

rF0

FtFZTractive Force

Ft F0

图1-2 汽车驱动力2/48

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外特性曲线：节气门(油门)全开时，转矩或 功率等与转速的关系

Ttq f ( n), Nm 9549 n, r / min Pe Ttq n ,kW

n 2 r / min l/s 60

部分负荷特性：节气门部分开启时，转矩或功率 等与转速的关系

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Pe max

Ttq max

nminBraking Torque Braking Horsepower

ntq4/48

np

nmax

图1-3 汽油发动机外特性

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发动机过渡工况的速度特性 在过渡工况，功率和转矩下降约5%~6%。

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外特性使用或制作方法表格法(辅助插值) 曲线族方法 数学模型法n1 n2 n3 … … … … … … … … … … … … nnPe

Tt

Pe

Ttn

Pe1 Pe2 Pe3Tt1 Tt2 Tt3

PenTtn6/48

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Pe

PeTt

Tt

n图1-4 汽油发动机外特性及部分负荷特性8/48

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外特性曲线：通常是在试验台上未带水泵、发电机等条 件下测得。 使用外特性曲线：即带有全部附件时的负荷特性，通常 汽油机较外特性小15%左右，而柴油机小10%左右。

9/48 图1-6 发动机外特性和使用外特性

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传动系机械效率ηT

主要损失部件 ★ 变速器和主减速器(含差速器) 主要损失形式 ★ 液力损失和机械摩擦损失。 液力损失：如搅动和磨擦。它与润滑油品种、温度、 转速、油面高度等有关。 机械损失：齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失

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传动系机械效率的确定

通常，传动系机械效率是在专门的试验台上测得的，下图为某 变速器在四档(直接档)、五档(超速档)工作时的传动效率。 问题：为什么四档的效率较五档大？ 同一档位转矩增加时，润滑油损失减小，效率高； 转速低时，搅油损失小，传动效率高。

1-1200r/min, 2-1600r/min 3-1900r/min, 4-2200r/min

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汽车传动系总成机械效率

4~6档变速器ηT =0.966~8档变速器ηT =0.95 传动轴ηT = 0.98 主减速器ηT = 0.96 (单级) ηT = 0.92(双级)

汽车传动系机械效率

轿车ηT=0.90~0.92

商用车ηT=0.82~0.85 越野车ηT=0.80~0.8512/48

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某汽车变速器的机械效率

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车轮半径 r自由半径r 静力半径 rs 滚动半径 rr=S/(2πn)

S—滚动距离，n—滚动圈数 欧洲车轮委员会 rr= F×d/(2π) 其中:子午线轮胎 F=3.05 斜交轮胎 F=2.99 动力学分析时，用静力半径 ；运动学分析时， 用滚动半径。常不计它们的差别，而认为： rr= r s = r14/48

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Ttq

ua

rFt

定义： 用Ft-ua曲线图来全面地描述汽车的驱动力。 若已知外特性曲线、传动系传动比、传动系机 械效率就可以计算驱动力。

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FtTt Ttq ig

i0 T

驱动力

Ft1

Ft 2

Ft 3

rn ua 0.377 ig i0

Ft 4

汽车驱动力图

车速，ua