当前课程知识点：汽车理论 > 第一章：汽车的动力性 > 知识点1.3：汽车的行驶阻力（1） 滚动阻力 > 汽车的行驶阻力(1)
同学们大家好
下面我来介绍第一章
汽车动力性的第三个知识点
汽车的行驶阻力第一部分
汽车的行驶阻力总共包括四块
一个呢是滚动阻力
也就是汽车在向前行驶过程中
轮胎与地面之间的相互作用
产生的这么一个阻力
第二个是空气阻力
实际上顾名思义也就是
汽车在行驶过程中
这空气给予的阻力
因为空气阻力大家在日常生活中
肯定也经常遇到
你哪怕骑个自行车
或者骑个摩托车或者是刮风天
你在路上走
那个阻力都能感觉得到
第三个是坡道阻力
就是汽车爬坡的时候
所遇到的阻力
第四个是加速阻力
这个加速阻力实际上上
我们经常就是把它当成惯性力
在这里边是把它当成阻力来处理的
这个四个阻力就是汽车
在行驶过程中所遇到的阻力
其中滚动阻力和空气阻力
无时无刻都是存在的
而坡道阻力和加速阻力
只是在部分条件下存在的阻力
首先我来介绍一下滚动阻力
这个车轮滚动的时候
那个轮胎与路面变形的
弹性迟滞现象
是产生阻力的这样一个机理
在这里边一部分是路面的变形
另一个则是轮胎的
这样一个弹性变形
这个图实际上是一个
弹性迟滞损失的这么一个说明图
它的轮胎在向前滚动的时候
这个OCA实际上是一个加载的过程
这个ADE是一个卸载的过程
这个加载和卸载过程之间
加的这个面积
实际上就是在这个过程里边
这样一个能量损失
这个能量损失把它称之为
弹性物质的迟滞损失
这个迟滞损失实际上造成了
这个轮胎的这样一个接地压力的
前后的这样一个不对称
对吧
这个接地压力的
这一个前后的不对称
实际上就造成了阻碍轮胎
向前滚动的这么一个阻力偶
由于这个阻力偶的存在
为了克服这样一个滚动阻力偶
那我们在轮心上
就是要加上一个推力
对吧
加上一个推力
然后使得这个轮子才能够
正常的往前行驶
这个我们滚动阻力实际上的话
只是一个称呼
因此这个阻力在我们的受力图上
实际上它是不存在的
实际上我们是
给它一个推力的大小
然后最后它和滚动阻力的大小
它是相一致的
对于驱动轮来讲
我们一般来讲在一个轮子上
作用有一个驱动力矩
而我们在一个驱动轮上
它同样也有存在着
一个滚动阻力偶
实际上在驱动轮上作用形式
就是说我们这个驱动力偶
首先要克服这样一个滚动阻力偶
最后它才能够表现出来
这么一个驱动力
在我们前面分析驱动力的时候
没有分析这个细节
当我们仔细的来分析的时候
地面对于车轮的切向反作用力
实际上最后要把这个滚动阻力偶的
这一块把它去除掉
对吧
是不是对于我们驱动轮的
切向反作用力来讲
实际上是由驱动力减去
我们这个轮子滚动阻力
这样的话才形成了
这样一个切向反作用力
我们在表达一个滚动阻力的时候
经常采用滚动阻力系数
这样一个无量纲的量
来描述这个滚动阻力
这个滚动阻力系数
实际上是由滚动阻力
除上这样一个车轮的垂直载荷
这样的话就把你的车轮垂直载荷
这样的一个不一样
把它驱逐掉
对吧
一般来讲那个载荷大
滚动阻力大这是正常的
但是像当我们把滚动阻力系数
把它提取出来的时候
这样的话它实际上
就变的更加公平了
这个滚动阻力系数一般来讲
是通过实验来确定的
滚动阻力系数一般来讲
它是和路面的种类与行驶的车速
与轮胎的构造材料气压
等等一系列的因素有关
我们这个表里边大体上是
给了一些典型路面的
这样一个滚动阻力系数的
这么一个范围
从这个表的数值
给出的数值来讲
它实际上分布的范围
还是非常广的
最小的时候它可能也就是1%左右
在大的情况下甚至于可以达到30%
能够相差30倍
当然你在沙漠上行驶
这个确实
滚动阻力是非常的大的
这个滚动阻力系数
受到非常众多的因素的影响
这个图的当然就是
车速对于滚动阻力系数的影响
这个上边这条曲线是斜交轮胎的
下边这条曲线是子午线轮胎的
通过这个我们可以知道
子午线轮胎的滚动阻力系数
是大幅度的小于斜交胎的
当然这个图我们也可以说明
在中低速的情况下
一般来讲在八九十公里
或者一百公里这样一个范围内
这个车速对滚动阻力系数的影响
是不大的
但是当我们速度非常高的时候
比如像这个图能够超过150公里以上
那么滚动阻力系数
会随着车速的增加迅速的增加
这个当然解释的话
当然也就是经常是采用
轮胎的这种共振频率来解释
因为一个轮子滚一圈
实际上就相当于对它加载了一次
当你速度非常高的时候
我的当然加载频率
就相当于非常快了
尤其是对于我们一个轿车
一般来讲差不多
它的周长是在2米左右
假如我以每小时40米的速度
基本上对它的加载频率
就相当于20赫兹
所以通过这样的一个解释
也就是说当超过20赫兹以后
那么我们的这个就会接近于
轮胎的共振频率
当以你的共振频率行驶的时候
那么它的滚动阻力
会变得非常的大
右边的这个图就是
轮胎气压对滚动阻力系数的影响
右边这个图上给了三种轮胎
然后在不同气压的情况下
它的滚动阻力系数情况
大家可以看到
当随着轮胎气压的增加
滚动阻力系数是下降的
当然另一个说法就是
随着你的轮胎气压的降低
那么轮胎滚动阻力系数是增加的
因此我们在开车的时候
对于轮胎气压要监测它
当轮胎气压不足的时候
我们要及时补充轮胎气压
使得它油耗能够下降
我们这个图实际上就是驱动力
对于滚动阻力的影响
因为我们一个汽车在行驶的时候
尤其是对于驱动轮
上面时刻都作用有驱动力
我们可以看到这个
随着驱动力的增加
那么我们的滚动阻力系数
它也是增加的
为什么驱动力增加
会使得滚动阻力系数增加
实际上在我们计算
滚动阻力系数的时候
没有考虑这个驱动力大小的
这个影响
我们一个汽车它所受的载荷
它是一个垂直的
那么我们驱动的载荷
它又是一个水平的
实际上你有驱动力的时候
这两个力的合力
实际上已经大于你的这个驱动力
大于你的垂直载荷了
就是我们两个力的合力
就大于你的这个垂直载荷了
在这种情况下
当然就会使得你的滚动阻力增加
而我们算滚动阻力系数的时候
只除了这个载荷
而没有把驱动力除进去
这个当然就导致
你的滚动阻力系数也是增大
当然从这个图上我们也可以看到
这个子午线轮胎的
这个滚动阻力系数
还是远远的小于斜交胎的
我们一般来讲
对于货车的轮胎的
滚动阻力系数与车速的关系
一般来讲它就是线性
就是这样一个表达式
而我们对于轿车轮胎来讲
那么它就是一个非线性
除了有常数项一次项以外
后边还有一个四次项
这个也都是通过大量的轮胎实验
总结出来的这么一个经验公式
从图线来表达来讲
实际上这几根曲线
实际上都是载动车的轮胎的曲线
而这个曲线基本上都是轿车的曲线
最后这个图的话
它实际上就是我们在拐弯的时候
当转弯半径一定的情况下
那么随着车速的提高
它的滚动阻力提高
是一个非线性的状态
这个的话
它的机理实际上
是和我们刚才那驱动
实际上是一样的
因为我们转弯的时候它有侧向力
侧向力它也是一个水平力
我们的载荷的话它是一个垂直力
这个垂直力和水平力
它两个向量叠加
就使得合力增加了使得合力增加了
这样当然就使得转弯的时候
滚动阻力大于直线行驶的时候
这个滚动阻力
有关滚动阻力的介绍就到这里
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-知识点6.15：双轴汽车的振动
--双轴汽车的振动
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-知识点6.16：双轴汽车的频率响应特性
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-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
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-期末考试--考试入口
