1.3汽车行驶基本原理(课件）-高二《汽车底盘构造与维修》同步教学（北京理工大学出版社）

１.３　汽车行驶基本原理 要想使汽车行驶，必须对汽车施加一个驱动力以克服各种阻力。若以汽车本身为参考系，则这些阻力包括滚动阻力、上坡阻力、加速阻力和空气阻力。 １．滚动阻力 车轮滚动时，轮胎与地面的接触区域会产生轮胎与支承路面的变形（当弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的），由此而引起的地面对轮胎的阻力，就是滚动阻力Ｆｆ。滚动阻力等于滚动阻力系数与车轮负荷的乘积。 滚动阻力系数由试验确定。滚动阻力系数与路面性质、汽车行驶速度以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 下一页 返回 １.３　汽车行驶基本原理 ２．上坡阻力 当汽车上坡时，汽车重力沿坡道的分力表现为汽车上坡阻力Ｆｉ。 ３．加速阻力 当汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动的惯性力，也就是加速阻力Ｆｊ。 ４．空气阻力 汽车直线行驶时受到的空气作用在行驶方向上的分力称为空气阻力Ｆｗ。空气阻力与汽车的形状、汽车正面投影面积有关，特别是和汽车与空气的相对速度的平方成正比。当汽车高速行驶时，空气阻力的数值将显著增加。 上一页 下一页 返回 １.３　汽车行驶基本原理 为克服上述阻力，汽车必须有足够的驱动力。驱动力的产生原理如图１－４所示。发动机经由传动系统在驱动轮上施加一个驱动力矩Ｔｔ，力图使驱动轮旋转。在Ｔｔ作用下，在驱动轮和路面接触处对路面施加一个圆周力Ｆ０，其方向与汽车行驶方向相反，由于车轮与路面的附着作用，在车轮向路面施加力Ｆ０的同时，路面会对车轮施加一个大小相等、方向相反的反作用力Ｆｔ，Ｆｔ就是汽车行驶的驱动力。因此： 当驱动力逐渐增大到足以克服汽车所受到的真实阻力时，汽车便由静止开始起步行驶。 上一页 下一页 返回 １.３　汽车行驶基本原理 汽车起步后，其行驶情况取决于驱动力和真实阻力之间的关系。当驱动力等于真实阻力时，汽车将匀速行驶；当驱动力大于真实阻力时，汽车将加速行驶；当驱动力小于真实阻力时，汽车将减速行驶或静止不动。 但是汽车并不是在任何情况下都能产生足够的驱动力。驱动力的最大值固然取决于发动机的最大转矩和传动系统的传动比，但实际发出的驱动力还受到轮胎与地面之间的附着情况的限制。 当汽车在较平整的干硬路面上行驶时，附着性能的好坏取决于轮胎与路面间的摩擦力的大小。 上一页 下一页 返回 １.３　汽车行驶基本原理 由物理学可知，在一定的正压力下，两物体之间的静摩擦力有一最大值，当推动力超过此最大值时，两物体便会相对滑动。对汽车而言，当驱动力已等于轮胎与地面间的最大静摩擦力时，若想通过加大油门而增大驱动力，则将会出现驱动轮的滑转。因此，在较平整的干硬路面上，汽车所能获得的最大驱动力不可能超过轮胎与地面间的最大静摩擦力。 当汽车在松软路面上行驶时，还有嵌入轮胎花纹凹处的路面凸起部所起的抗滑作用。在汽车技术中，把车轮与路面间的相互摩擦以及轮胎花纹与路面凸起部的相互作用综合在一起，称为附着作用。 上一页 下一页 返回 １.３　汽车行驶基本原理 它产生的路面反力能阻碍车轮打滑，这一反力的最大值就称为附着力，一般用Ｆφ表示： 显然，汽车所能获得的驱动力受附着力的限制，一般可表达成： 上一页 返回 图１－１　汽车的总体构造 返回 图１－２　货车底盘结构 返回 图１－３　轿车底盘结构 返回 图１－４　驱动力的产生原理 返回 $