当前课程知识点：汽车理论 > 第一章：汽车的动力性 > 知识点1.11：汽车的附着率 > 汽车的附着率
同学们大家好
下面我来介绍第一章
汽车动力性的第十一个知识点
汽车的附着率
汽车的附着率是指
汽车直线行驶的状态下
充分发挥驱动力作用时
所要求的最低附着系数
随着行驶工况的不同
一般来讲一个汽车
所要求的附着系数
也是不一样的
一般来说对于汽车来讲呢
它在两种情况下
它实际上要求附着系数
是最大的
一个就是低速行驶的时候
它爬大坡或者急加速
这个时候要求的驱动力大
实际上也就要求你的附着系数
也是大的
因此要求的附着率它也大
第二个就是一个汽车
在高速行驶的时候
因为一个汽车高速行驶
那么受空气这个升力的作用
那么它本身法向载荷
它就会下降
再加上高速行驶的时候
空气阻力
一般来讲也比较大
行驶阻力也比较大
然后它的这个法向载荷
又比较小
这个时候就会要求附着系数
也会比较大
我们首先讨论一下
加速爬坡时候的这样一个附着率
根据上面求得的
前后轴地面切向反作用力
与驱动轮地面切向反作用力
我们可以确定前驱动轮
或者后驱动轮的
它的一个附着率
对于一个后驱的汽车来讲
它的附着率为
也就是说呢
后轮的切向反作用力
除以它的法向反作用力
我们把前面推导出来的
那几项
把它代出来
最后就会形成这样一个式子
在加速爬坡的时候呢
主要的行驶阻力
是加速阻力与坡度阻力
这个时候空气阻力
和滚动阻力
我们经常就把它忽略掉了
对于后驱动轮的汽车来讲
我们把它简化成为
比如在行驶阻力方面
只考虑了这个坡道阻力
和加速的阻力
而在分母上
把其它那两项
也都把它去掉了
最后得出来了这样一个
复杂的这样一个表达式
当然在这个表达式里边
我们的i加上后边这一项
可以把它理解成为
包括加速阻力在内的等效坡度
我们的等效坡度呢
一般来讲用q来表示
这样的话
我们后轮的这样一个附着率呢
就等于q除以
这个下边的分母这一项
这个分母这些项
主要的话
一个是和爬坡的这个角度有关
另一个是和重心的高度有关
由于后轮的附着率为加速
上坡时候要求的地面附着系数
所以在一定附着系数的情况下
因为我们刚才说呢
你加速爬坡
你需要一定的附着系数
当然在我附着系数
一定的情况下
实际上我们也可以求出来
我这时候能爬上的
最大的这个坡度
这个的话
就把刚才那个式子
稍稍变化一下
把我的附着系数
把它代进去
最后就可以求出来
这样一个等效的坡度
当然在这个等效坡度里边
一个当然是
和我们质心的位置有关
另一个是和我们的附着系数有关
同时还和我们的质心的高度有关
当然根据同样的道路
我们也可以得到前驱动汽车的
这样一个附着率
它的表达式
就是这样的一个表达式
当然了在一定附着系数的情况下
等效坡度里边分子的部分也是
我们的这样的一个质心的位置
而在分母的部分
则是和附着系数有关
同时和我们的质心的高度有关
当然大家要注意
这个前轮的等效坡度
和后轮的区别
也就是前轮它分母上
它是加了一项
也就是说分母大了
因此在附着系数相同的情况下
实际上它能爬上的坡度是小的
这个说到等效坡度呢
实际上前几天
我还接受了一个记者的采访
这个记者呢
他告诉我
有一个消费者向他反映
他是开着一个汉兰达的
一个SUV的车
他去和一个轿车去比爬坡度
最后他比输了
他百思不得其解
他说我这SUV呢
这个动力性比起那个轿车好多了
那个轿车排量
才只有1.3升
我这个车的话3升的排量
我怎么能连它都爬不过呢
后来我就问这个记者
你开的这个SUV这个车呢
它是四轮驱动的
还是两轮驱动的
他说它是两轮驱动的
我问他是前驱动还是后驱动的
他告诉我前驱动的
我说这个问题就出在这里
第一个它是前驱动的车
你SUV的质心高度
比起那轿车的高
这个也就决定了
在附着系数相同的情况下
你呢能爬上的等效坡度就小
这个的话
只要说实在的
只要我们那个消费者
学了这一块知识以后
我估计他就不需要再去问别人了
他自己也有明白
为什么他这个车子爬坡
爬不过那个轿车了
当然对于一个四轮驱动的汽车
前后驱动力的分配
是根据中央差速锁的
这样一个结构还确定的
如果我们只令
后轴的转矩分配系数Ψ
它等于什么呢
它等于后轮的这个驱动力矩
除以整个的这个驱动力矩
根据这样一个定义来说
这个前轮驱动汽车呢
当然Ψ就得零了
对于后轮驱动汽车
Ψ就等于一了
四轮驱动汽车
一般来讲它根据Ψ的这个值
在忽略滚动阻力和空气阻力
和旋转质量的这样一个情况下
前后轮的切向反作用力呢
分别就可以
用这样两个式子来表达
这个前轮驱动力
应该是1减去Ψ
乘以汽车的重量
最后它这个sin α
这是一个坡道角
后边的这一项呢
则是你的动态的
这样一个分量
当然对于后轮的
地面切向反作用力
当然就直接等于你的这个Ψ
乘以汽车的重量
同样它也是乘上括弧里的这一项
这样子的话
前轮的这样一个附着率呢
就括弧1减去Ψ
然后乘以一个q
这是分子
分母的话呢
当然和（质心）位置有关
和重心的高度有关
当然后轮的附着率呢
它在分子上
是一个Ψ除以q
其他的分母部分呢
跟前边所讨论的是完全一样的
当然在四轮驱动的情况下
如果我们的前轮的附着率
大于后轮的附着率
这就意味着什么呢
实际上的话
在爬坡的时候
或者达到发挥到极限的时候
因为我要求的附着系数高
哪个要求的高
哪个轮子容易打滑
所以在这种情况下
它的等效坡度
最后则是由前轮所决定的
当然相反的
同样的一个道理
假如我们的后轮的附着率
大于前轮的附着率
这个时候所能爬到的坡度
是由后轮决定的
这个图当然就给出了
前轮驱动后轮驱动
和四轮驱动的情况下
它们的附着率的情况
我们这根曲线呢
是前轮驱动的
这个下边这个曲线
然后上穿这根曲线的
这是后轮驱动情况
这也就说明
在你的附着系数比较大的情况下
这后轮驱动汽车呢
所能爬上的等效坡度
是稍稍大一些的
这边两个当然
就是四轮驱动的情况下
一个是四轮锁定的情况下
因为在四轮完全锁定的情况下
它的附着率
实际上的话
或者说在一定附着系数的情况下
能爬上的坡度是最大的
因为它一定是四个轮子一起
打滑的时候它才会打滑
当然这个四轮驱动呢
是五十 五十分配的
也就是前后轮分配的系数
它是一样的
我们左边这个图
也就是图a
它实际上是全力加速的时候
它的这样一个附着率的
这个情况
我们右边这个图呢
也是同样一个汽车
它在全力爬坡的情况下
那么它的附着率的这个情况
这个我们可以看一下
两个汽车是一样的
为什么我们用于爬坡的时候
要求的这个附着系数更大
而在加速的时候呢
要求的附着系数相对的小一点呢
其主要的原因
那就是说我们同样的发动机
和传动系统
用于加速的时候
它需要使得传动系统
这些也加速起来
这样它传到驱动轮上的
这样一个驱动力矩就小了
因此它要求的附着系数
也就小了一些
而在爬坡的时候
我们是要求它不加速的
因此在这种情况下呢
它要求的附着系数呢
当然也就会大一些
刚才我们讨论了
汽车在低速情况下
加速爬坡时候的
这样的一个附着率的情况
下面呢我们讨论一下
高速行驶的时候
它所要求的附着率
汽车在高速行驶的时候
道路的坡度和汽车的加速度呢
一般来讲
我们都认为它很小
在这种情况下
我们把它忽略不计
也就是坡度阻力和加速阻力
我们把它忽略掉了
这样前后驱动轮的附着率
它就简化成为
它在分子上只考虑了滚动阻力
和空气阻力
当然对于后轮也是一样
只考虑了滚动阻力和空气阻力
而在分母上
这个时候呢
一个是静态的
这样一个法向反作用力
另一个当然要考虑空气的升力
这样也是
对于后轮也是一样
也是静态的
减去空气升力
我们上边这个图呢
实际上也就是说后轮的
法向反作用力
与切向反作用力
随着车速的这样一个变化的
这么一个情况
它的横坐标实际上是车速
这个纵坐标则是这样一个
法向作用力的
这样一个情况
当然了我们这个Fz呢
它是一个
在我们升力系数
假如等于零的情况下
它是这样的一个情况
当我们的升力系数变成0.15
那么它就是随着车速
它就下降
当然到了0.8的时候
它下降的就会更厉害
这个曲线则是我们的
切向反作用力的情况
而下面这个图
则是指的这样一个Cφ2
就是我们的附着率的
这样一个情况
横坐标同样也是我们的车速
这个纵坐标就是我们的附着率
随着我们车速的增加
这个附着率在不同的
升力系数的情况下
它变化也是不一样的
当我们的升力系数等于零的时候
它实际上来讲呢
变化的就小一点
当然随着我们升力系数的增加
它所要求的附着系数
也就会大幅度的增加
一般来讲呢
我们的升力系数等于0.28的话呢
是一般我们的轿车的这种状态
通过这个图
我们就可以看到
假如我们要
真到开到250公里左右
这个时候呢
你的附着系数就得
达到0.6到0.7的这种水平
假如没有这种水平的话
那么我们的驱动轮照样会打滑
有关汽车的附着率
就介绍到这里
-绪论
--默认
-知识点1.1：汽车动力性的评价
--视频-1.1
-知识点1.1：汽车动力性的评价--作业
-知识点1.2：汽车的驱动力
-知识点1.2：汽车的驱动力--作业
-知识点1.3：汽车的行驶阻力（1） 滚动阻力
-知识点1.3：汽车的行驶阻力（1） 滚动阻力--作业
-知识点1.4：汽车的行驶阻力（2）空气阻力
-第一章汽车的动力性-知识点1.4：空气阻力
-知识点1.5：汽车的行驶阻力（3）坡道阻力与加速阻力
-知识点1.5：汽车的行驶阻力（3）坡道阻力与加速阻力--作业
-知识点1.6：汽车行驶方程式与驱动力行驶阻力平衡图
-知识点1.6：汽车行驶方程式与驱动力行驶阻力平衡图--作业
-知识点1.7：汽车动力性评价指标的求解
-知识点1.7：汽车动力性评价指标的求解--作业
-知识点1.8：汽车行驶的附着条件
-知识点1.8：汽车行驶的附着条件--作业
-知识点1.9：汽车的附着力与地面法向反作用力
-知识点1.9：汽车的附着力与地面法向反作用力--作业
-知识点1.10：作用在汽车驱动轮的切向反作用力
-知识点1.10：作用在汽车驱动轮的切向反作用力--作业
-知识点1.11：汽车的附着率
--汽车的附着率
-知识点1.11：汽车的附着率--作业
-知识点1.12：汽车的功率平衡和动力特性图
-知识点1.12：汽车的功率平衡和动力特性图--作业
-知识点2.1：汽车燃油经济性的评价
-知识点2.1：汽车燃油经济性的评价--作业
-知识点2.2：汽车燃油经济性的计算
-知识点2.2：汽车燃油经济性的计算--作业
-知识点2.3：影响汽车燃油经济性的因素（1）
-知识点2.3：影响汽车燃油经济性的因素（1）--作业
-知识点2.4：影响汽车燃油经济性的因素（2）
-知识点2.4：影响汽车燃油经济性的因素（2）--作业
-知识点2.5：电动汽车的研究
--电动汽车的研究
-知识点2.5：电动汽车的研究--作业
-知识点3.1：汽车动力装置参数及其发动机功率的选择
-知识点3.1：汽车动力装置参数及其发动机功率的选择--作业
-知识点3.2：最小传动比和最大传动比的选择
-知识点3.2：最小传动比和最大传动比的选择--作业
-知识点3.3：传动系挡位数与各挡传动比的选择
-知识点3.3：传动系挡位数与各挡传动比的选择--作业
-知识点3.4：利用燃油经济性—加速时间曲线确定主减速器传动比
-知识点3.4：利用燃油经济性—加速时间曲线确定主减速器传动比--作业
-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
-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
-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
--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
-知识点4.1：制动性的评价指标
--制动性的评价指标
-知识点4.1：制动性的评价指标--作业
-知识点4.2：制动时车轮的受力
--制动时车轮的受力
-知识点4.2：制动时车轮的受力--作业
-知识点4.3：硬路面的附着系数
--硬路面的附着系数
-知识点4.3：硬路面的附着系数--作业
-知识点4.4：制动效能及其恒定性
--制动效能的恒定性
-知识点4.4：制动效能及其恒定性--作业
-知识点4.5：制动距离的计算分析
-知识点4.5：制动距离的计算分析--作业
-知识点4.6：制动时汽车的方向稳定性
-知识点4.6：制动时汽车的方向稳定性--作业
-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
