当前课程知识点：汽车理论 > 第一章：汽车的动力性 > 知识点1.2：汽车的驱动力 > 1.2-汽车的驱动力
同学们大家好
下面我来介绍汽车动力性
也就是第一章的第二个知识点
就是汽车的驱动力
因为汽车的动力性
实际上是要靠
驱动力来保障的
假如没有足够的驱动力
它是达不到一定的
这样动力性的指标的
这个图当然是一个汽车的驱动力图
在这个轮子上
作用有驱动力矩
然后驱动力矩除以车轮半径
那么就可以得到驱动力
作用在驱动轮上的这个驱动力
实际上是由转矩所引起的
这个转矩的话它大体上
是由下述因素构成的
首先这个转矩
是由发动机发出来
然后发动机经过变速箱
就乘上了一个变速箱的速比
然后再经过主减速器
又要乘上一个主减速器的速比
最后再乘上一个效率
最后就构成了这样一个
传到驱动轮的
这样一个驱动力矩
最后这样一个
驱动力的表达式
就变成了这样一个驱动力矩
除上这样一个车轮半径
下面我们就逐项的分析一下
构成驱动力矩的各个元素
首先就是发动机的转矩
简单的介绍一下
发动机的转速特性
首先发动机的这样一个外特性
就是包括了发动机的功率
和发动机的转矩的和转速的
这么一个关系曲线
我们经常把它叫做
发动机的转速特性曲线
我们的发功机的转速特性曲线
这样包含了一个是
发动机节气门全开
叫做它的一个外特性
外特性实际也就是
发动机性能所能达到的极限值
除了这个外特性以外
那么我们的节气门
假如部分开启
那么会得到发动机的
部分负荷特性
在这个发动机的
转速特性曲线上
首先发动机有一个
最小稳定的工作转速
经常我们一个汽车
打着了车以后
那么它就会有一个带速
实际上那个怠速
基本上就是发动机的
最小工作转速
低于这个转速
那么发动机就熄火了
它就不能够工作
那么首先它是
有一个最小工作转速
随这个转速的提高
那么那个转矩就在增加
增加到了最大值以后
那么也就是说我们对应的
有一个最大转矩的转速
超过这个转速之后
我们发动机的转矩就会下降
功率还会继续上升
当然了功率上升到
一定程度以后
那么达到了功率的最大值
当然这个时候
还不是发动机的最高转速
这个达到功率最大值以后
它可以在继续提高一点转速
这样子的话
我们这个发动机的转速
就被限制住了
不能再继续提高
因为继续提高
对于发动机是有伤害的
所以在这个图上
大体上有这样几个转速
一个是最小稳定工作转速
有一个最大扭矩的转速
有一个最大功率的转速
还有一个发动机的最高转速
转矩的单位是
用牛顿米来表示的话
功率的单位用千瓦
来表示的情况下
我们的转速是用每分钟转
来表示的话
那么我们的
功率和转矩的表达式
就是我们的图示的
这样的一个表达式
当然在这个图上
提供了一些发动机的
外特性和负荷特性的
这种状况
这其中既有功率的
同时也还有这种转矩的
当然我们的右边的这个图的话
是两种柴油机的
这样一些发动机的
外特性的情况
它既有功率曲线
也有转矩曲线
同时还有一个比油耗的曲线
我们发动机除了外特性以外
也就是对外输出的
这个功率以外
实际我们经常用到的
还有一个使用外特性
我们发动机的外特性
实际上是在（台架）上
去除了所有附件以后
测得的这样一个数据
但是我们真正从发动机
传递到给汽车的
这样一个功率还是转矩
它是比起这个外特性要小的
我们把这样一个曲线
叫做使用外特性
因为一个发动机
它一定要带一些附件
打个比方它发动机需要冷却
它一定要带冷却的水泵
要带的冷却的风扇
带着它来运转
另一个发电机
它肯定也是要带着运转的
它不运转
它发动机本身就不能维持工作
除此之外你可能
还带着空调等等
这样一些附件带了以后
实际上它对外输出的功率
或者转矩它实际也就变小了
我们右边这个图是一个典型的
发动机的外特性和转矩特性的
这样一个曲线
里边既有功率的也有转矩的
同时还有比油耗
一般情况下像我们汽油机
带的附件相对多一点
我们使用外特性
比起外特性可能要小15%左右
而对于那种大型的柴油机
它相对来讲带的附件
相对的比较小
它可能是下降5%就够了
而对于轿车或者轻型汽车的
这样一些柴油机
它可能要下降10%左右
我们发动机的转矩曲线
经常是用
我们把它测试出来以后
测试出来一条曲线
可以采用多项式来描述
一般来讲我们采用
最小二乘方法来拟合
这样一个曲线
一般我们在选取
这个阶数的时候
拟合阶数的时候
经常是要根据曲线的形状
假如我们的曲线比较光滑
可能采用两次到三次就行了
假如我们的曲线带有多峰值
尤其是现代的发动机
经常会出现多峰值
会出现两个峰
这样的情况下
你恐怕就得采用五阶的
这样一个函数
我们这个表中的数据
实际上就是某一个汽油机
测试出来的实际结果
下边的这个式子
实际上就是根据这个汽油机
拟合出来的一个五阶的
这么一个曲线
这个是一个典型的
这样一个例子
有关发动机的转矩
就介绍到这里
下面介绍一下
另一个影响因素
就是机械效率
就是说影响我们驱动力的因素
因为我们从发动机
发出转矩以后
它一定要经过传动系
最后才能传到车轮上
在这个过程里边
由于你传动系
采用的零部件不同
传动效率也会有
非常大的区别
一般来讲
假如我们输入发动机的功率
采用Pin来表示的话
假如我们用PT来表示
我们在传递过程中
消耗掉的功率
最后我们传递的效率
这个所谓的ηT
最后当然就等于Pin减去PT
最后再除以这个Pin
当然假如我们在
等速行使的情况下
我们发动机发出来的功率
和我们输入
给传动系统的功率是一样的
这时候Pin就会等于Pe
在这种情况下
我们的传动效率
最后等于1减去PT除以Pe
最后这样的一个简单的式子
就可以把它表达出来了
这个传动系的功率损失
它是由传动系的
这个部件来消耗掉
当然这里边消耗最大的
一个是变速箱
一个是主减速器
除此之外你这个等速传动轴
还有一些油封等等
也会损失掉一点
这个相对来讲比较小
最大的部件是变速箱
当然在这个变速箱里边
或者主减速器里边
它的这个功率损失
大体上分成两块
一个叫做机械损失
一个叫做液力损失
这个机械损失实际上也就是
各个零部件之间的摩擦
你比如像齿轮传动
它之间有摩擦
你那轴承 那儿有摩擦
你那油封 那里有摩擦
主要就是这样
一些零部件的这些摩擦
机械损失的大小
它和你齿轮啮合的
这样一些对数
和你传统转矩等等负荷率
等等有比较大的
这样一些关系
液力损失实际上的话
顾名思义也就是
一些搅油损失
因为我们这个变速箱
主减速器里面都有润滑油
当然你要不用润滑油
机械损失会非常的大
你用了润滑油
除了机械损失以外
当然机械损失
是大幅度下降了
但是实际上增加了
这样一个液力损失
增加了一个液力损失
它实际就是搅油损失
这个搅油损失的话
它实际是和你的
旋转部件多少有关的
和你的润滑油的粘度是有关的
同时跟你的油温
还跟你的液面高度等等
还有比较大的这样一些关系
我们的这个右图
当然就是某一个载重车
它工作的时候
这实测出来的
它的这样一个效率曲线
在这里边它总共有两个档
一个是四档是它的直接档
汽车的直接档大家清楚
就是输入轴和输出轴
直接咬合在一起
它没有经过其它的零部件
来传递功率
另一个它是五档
是这个汽车的超速档
这个过程中它当然了
有输入轴 有中间轴 有输出轴
这样子的话
当然我们可以看到
明显的也就是直接档
它的效率
它是高于这个五档
这样子的话我们这样
就会有一个概念
我们开车的时候
为了减小油耗提高效率
尽可能的你要以直接档来行驶
另一个的话
大家也可以看到
通过这个图
在同一档位的情况下
打一个比方都是四档
随着转矩的增加
效率是增加了
为什么
因为那搅油损失
在你转速一样的情况下
它基本上它是一样的
也就是搅油损失一定的情况下
尽管随着你负荷的增加
机械损失会增加
但是搅油不增加
因此整体效率是提高
当然从这里边的话
我们也可以看到
在同一档位的情况下
不同转速
这里边转速有高有低
从一千多转一直到两千多转
这个转速越低
效率也是越高
大家可以思考一下
为什么
实际也就是
转速低的情况下搅油损失小
这样子的话
当然效率也就提高了
因此总结一下
对于我们传统效率的影响
第一个尽可能
多使用直接档
这样的话 它效率也是高的
第二尽可能的
采用低转速来行使
就低转速并不是说低速
也就尽可能
让发动机的转速降低
在我们开车的时候
开车的时候同样一个速度下
要想让发动机的转速降低
那怎样来
实际也就采用高速
采用高速档
采用高速档的情况下
尽可能的高速档
这种时候
你发动机转速就低了
这样的话当然效率也就高了
第三个就是提高负荷率
提高负荷率
那再尽可能用
采用高负荷率
来行驶这个汽车
这样子的话
你的效率也是高的
这个表当中 当然显示了
就是我们不同的部件
那大体上效率的
这么一个统计值
实际上的话我们的传动效率
除了刚才所说的
这种什么档位
什么这种转速负荷率以外
它还和你的整个的
布置形式等等
有非常大的这些关系
你采用了不同的减速器
它效率可能也有非常大的影响
当然影响了驱动力的
第三个因素的话
就是车轮的半径
因为我们的转矩
传递到车轮上以后
你的半径越大
实际驱动力是越小的
当然车轮的半径
大体上一般
我们严格的来说可能有三种
一个是自由半径
也就是汽车
你把它充完气放在那里
没受任何载荷
这时候它的半径
这个半径有时候
也是它的公称半径
这个半径是最大的
除此之外的话
它还有静力半径
静力半径是怎么得到
就是一个汽车
在一定的载荷的情况下
停在路面上
你的轮心到地面的距离
这是它的静力半径
当然第三种半径
叫做滚动半径
就是说你让汽车
往前滚动若干圈
然后用滚动的
距离和圈数来除一下
最后得到你的一个滚动半径
当然实际这三种半径
在实际使用过程中
有的时候我们经常也不去
严格的区分它来
做一个定性分析的时候
不需要严格的区分它
经常滚动半径
就认为是它的静力半径
所以这样子的话
我们就用滚动半径
来作为所有的分析也就可以了
当然把这所有的因素
都把它分析清楚以后
那么我们就可以得到一个
汽车的驱动力图
这个汽车的驱动力图
实际是全面的
衡量汽车驱动力的
这样一个效果的
这么一个曲线
当然了我们经常就是
采用发动机的外特性
然后再配上汽车的各个档位
因为它在各个档位的
不同的情况下
驱动力的大小是不一样的
最后得到了车速和驱动力的
这么一个曲线
这样我们的右图
就是一个典型的
五档的一个柴油车
一个货车的一个驱动力图
它一档是最高的
然后五档 它当然是最低的
这样它是形成
这么一个覆盖的范围
你把它的包络线
把它画出来
有点像一个幂级数的一个曲线
这样的话就会
它的包络线就是一个
比较理想的驱动力的
这么一个线
当然在我们得到的驱动力图
是它每一档的
驱动力的最大值
或者说它的一个极限值
真正我们在开车的时候
我们经常用到它
是部分负荷特性
因此用的每一个驱动力
比它都小一点
因此这个图上
是它（15：11）到最大的时候
它所能够达到的这么一个数值
有关这一部分的内容
就介绍到这里
-绪论
--默认
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--视频-1.1
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-知识点3.5：利用燃油经济性—加速时间曲线确定变速器和主减速器传动比--作业
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--利用燃油经济性—加速时间曲线确定发动机、变速器和主减速器传动比
-知识点3.6：利用燃油经济性—加速时间曲线确定发动机、变速器和主减速器传动比--作业
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-知识点4.7：制动时汽车的跑偏
--制动时汽车的跑偏
-第四章：汽车的制动性--知识点4.7：制动时汽车的跑偏
-知识点4.8：制动时汽车的侧滑和转向能力丧失
-知识点4.8：制动时汽车的侧滑和转向能力丧失--作业
-知识点4.9：前--后制动器制动力的比例关系
--知识点4.9：前--后制动器制动力的比例关系--作业
-知识点4.10：理想的前、后制动器制动力分配曲线
-知识点4.10：理想的前、后制动器制动力分配曲线--作业
-知识点4.11：具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数
-知识点4.11：具有固定比值的前、后制动器制动力与同步附着系数--作业
-知识点4.12：前、后制动器制动力比值固定的汽车在各种路面上的制动过程分析
-知识点4.12：前、后制动器制动力比值固定的汽车在各种路面上的制动过程分析--作业
-知识点4.13：利用附着系数与制动效率
-知识点4.13：利用附着系数与制动效率--作业
-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求
-知识点4.14：对前、后制动器制动力分配的要求--作业
-知识点4.15：汽车防抱死制动系统
--制动防抱死系统
-知识点4.15：汽车防抱死制动系统--作业
-知识点4.0：前四章知识总结
--前四章知识总结
-期中考试--期中考试
-知识点5.1：汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-第五章--知识点5.1汽车操纵稳定性概述(1)研究的内容
-知识点5.2：汽车操纵稳定性概述(2)评价方法
-知识点5.3：轮胎的侧偏现象
--轮胎的侧偏现象
-第五章：汽车的操纵稳定性--知识点5.3：轮胎的侧偏现象
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响
-知识点5.4：轮胎结构参数对侧偏特性的影响--作业
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响
-知识点5.5：车轮外倾角对轮胎侧偏特性的影响--作业
-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型
-知识点5.6：线性二自由度汽车操纵稳定性模型--作业
-知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
-第五章--知识点5.7：前轮角阶跃输入下汽车的稳态响应
-知识点5.8：稳态响应的评价方法
-知识点5.8：稳态响应的评价方法--作业
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应
-知识点5.9：前轮角阶跃输入下汽车的瞬态响应--作业
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法
-知识点5.10：瞬态响应的评价方法--作业
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性
-知识点5.11：横摆角速度的频率响应特性--作业
-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系
-知识点5.12：汽车操纵稳定性与悬架的关系--作业
-知识点5.13：汽车的侧倾轴线
--汽车的侧倾轴线
-知识点5.13：汽车的侧倾轴线--作业
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度
--汽车的侧倾角刚度
-知识点5.14：汽车的侧倾角刚度--作业
-知识点5.15：汽车的侧倾角
--汽车的侧倾角
-知识点5.15：汽车的侧倾角--作业
-知识点5.16：侧倾导致左右车轮垂直载荷重新分配及其对稳态响应的影响
-知识点5.16：侧倾导致左右车轮垂直载荷重新分配及其对稳态响应的影响--作业
-知识点5.17：侧倾外倾与侧倾转向
-知识点5.17：侧倾外倾与侧倾转向--作业
-知识点5.18：变形转向与变形外倾
-知识点5.18：变形转向与变形外倾--作业
-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系
-知识点5.19：汽车操纵稳定性与转向系的关系--作业
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验
-知识点5.20：转向盘中间位置操纵稳定性实验--作业
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系
-知识点5.21：汽车操纵稳定性与传动系的关系--作业
-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介
-知识点5.22：地面切向反作用力控制转向特性简介--作业
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统
-知识点5.23：提高汽车操纵稳定性的电子控制系统--作业
-知识点5.24：汽车的侧翻
--汽车的侧翻
-知识点5.24：汽车的侧翻--作业
-知识点6.1：汽车的平顺性
--汽车的平顺性
-知识点6.1：汽车的平顺性--作业
-知识点6.2：人体对振动的反应
--人体对振动的反应
-知识点6.2：人体对振动的反应--作业
-知识点6.3：平顺性的评价方法
--平顺性的评价方法
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.3：平顺性的评价方法
-知识点6.4：路面不平度的统计特性
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.4：路面不平度的统计特性
-知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
-第六章--知识点6.5：空间功率谱密度化为时间功率谱密度
-知识点6.6：汽车振动系统及其简化
-知识点6.6：汽车振动系统及其简化--作业
-知识点6.7：单质量系统的自由振动
-知识点6.7：单质量系统的自由振动--作业
-知识点6.8：单质量系统频率响应特性
-知识点6.8：单质量系统频率响应特性--作业
-知识点6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-第六章--6.9：单质量系统对路面随机输入的响应概述
-知识点6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-第六章-6.10：单质量系统对路面随机输入的响应量的计算分析
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动
-知识点6.11：车身车轮双质量系统的振动--作业
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性
-知识点6.12：双质量系统的频率响应特性--作业
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响
-知识点6.13：系统参数对双质量系统振动响应量的影响--作业
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述
-知识点6.14：主动与半主动悬架概述--作业
-知识点6.15：双轴汽车的振动
--双轴汽车的振动
-第六章：汽车的平顺性--知识点6.15：双轴汽车的振动
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性
-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性--作业
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算
-知识点6.17：双轴汽车振动响应量的计算--作业
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动
-知识点6.18：人体—座椅系统的振动--作业
-知识点6.0：第五、六章知识总结
-期末考试--考试入口
