1、第一章 汽车的动力性1. 汽车动力性指标：最高车速 maxau 、加速时间t、最大爬坡度 maxi2. 汽车某性能的“指标”、或者说“评价指标”，是指若干可以用来评价该性能优劣的参数。3. 评价指标必须是整车性能参数，而不是某个结构设计参数。比如，这一章介绍的动力性，“最高车速”就是一个评价指标；汽车的最高车速与发动机功率有关，但“发动机功率”不是评价指标，而是一个结构参数。4. 最高车速 maxau：在水平良好的路面（沥青或混凝土）上汽车所能达到的最高行驶车速。单位一般为km/h。5. 注意：最高车速和其他动力性指标一样，都是在规定的载质量下定义的。不同国家或机构对不同车型都制订了相应的标准
2、。发动机排量越大，汽车最高车速越高；配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高；发动机排量相同的前提下，车身越小，最高车速越高；SUV配备的发动机排量普遍较大，但与配备相同发动机排量的轿车相比，最高车速要低。6. 加速时间表示加速能力：原地起步加速时间和超车加速时间7. 原地起步加速时间：汽车由挡或挡起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换至最高挡后到某一预定的车速或距离所需的时间。8. 超车加速时间：用最高档或次高挡由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。当加速时间不易定量计算时，有时可以用加速度来代替。在给定起始和终止速度的条件下，加速度越大，加速时间就越短。9.
3、最大爬坡度 maxi 汽车的最大爬坡度就是满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上所能爬上的最大坡度。“坡度”指的不是坡道的角度，而是该角度的正切 shi /tan 10. 驱动力Ft：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩 tT，驱动轮在 tT的作用下给地面作用一圆周力o，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。地面驱动轮的反作用力 riiTrTF Tgtqtt 0 ( tqT发动机转矩 gi 变速器传动比 0i 主减速器传动比 T 传动系的机械效率）11. 驱动轮的转矩: Tgtqt iiTT 012. 发动机转矩特性：外特性：节气门全开时,发动机转矩Ttq和功率Pe与转速n的关系,
4、对于动力性分析而言，讨论的是汽车的最大运动能力，所以发动机特性都按外特性确定。；节气门部分开启，部分负荷特性。13. 功率 9550/nTP tqe 14. 使用外特性曲线：带上全部附件设备时的发动机特性曲线，称为使用外特性曲线。一般，使用外特性与外特性相比：汽油机的最大功率约小15%；货车柴油机的最大功率约小5%；轿车与轻型货车柴油机的最大功率约小10%15. 传动系的机械效率 in TinT P PP inP 输入传动系的功率 TP传动系损失的功率；等速行驶时 ein PP 16. 速行传动系功率损失 TP：机械和液力损失17. 自由半径：车轮处于无载时的半径18. 静力半径Rs：汽车静止
5、时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离19. 滚动半径 rR ：车轮几何中心到速度瞬心的距离。20. 上述三个术语的含义和应用范围均有不同，但在一般性分析、计算时，通常不计它们的差别，统称为车轮半径，符号记做r。21. 驱动力图：根据下列两个公式： 0377.0 iinru ga riiTF Tgtqt 0 ；其中 tqT 来自发动机外特性曲线，做出的 at uF 关系图，即驱动力图22. 汽 车 行 驶 总 阻 力（加速阻力）（坡度阻力）空气阻力）（滚动阻力） jiWf FFFFF (需要注意的是，这四种阻力并不一定同时存在。比如，汽车在水平路面上匀速行驶时，就没有坡度阻力和加速阻力，即，上
6、式中的iF和 jF都等于0。23. 滚动阻力 fF 产生的原因：轮胎（主要）、路面变形产生迟滞损失24. 轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。25. 滚动阻力系数f：车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比，即单位车重所需的推力，fF =Wf在一般性分析、计算中，常认为在确定车辆和路面的条件下，滚动阻力系数是常数。比如，普通轮胎在正常充气压力下，在常见的沥青或混凝土路面上，滚动阻力系数大约在0.012-0.018范围内。26. 影响滚动阻力的因素：车速( au 高-f大)、轮胎结构
7、、气压、路面条件、驱动力、转向 fF =Wf27. 地面切向反作用力 XF ：是真正作用在驱动轮上的驱动汽车行驶的力，它的数值为驱动力减去驱动轮上的滚动阻力。28. 临界车速：超过后产生驻波现象，轮胎温度快速增加，大量发热导致轮胎破损或爆胎。29. 驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波.轮胎周缘不再是圆形而呈现明显的波浪形。轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。30. 子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%30；滚动阻力与轮胎的帘线（棉、人造丝、尼龙、钢丝）和橡胶品质有关31. 气压：越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失
8、就越小，滚动阻力也越小。32. 驱动力：Ft增大胎面滑移增加 fF 增大。驱动力系数（驱动力/径向载荷）气压越低f越小。33. 转向：离心力前、后轮产生侧偏力侧偏力沿行驶方向产生分力滚动阻力增加34. 空气阻力 WF ：汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。压力（占91%作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力）、摩擦阻力FW=1/2CDAur2(CD空气阻力系数；A迎风面积； ru 相对速度；空气密度=1.2258) 15.21 2aDW AUCF 上式必须按指定的单位计算，得到的空气阻力 WF 单位就是N。35. 压力阻力：作用在汽车外形表面上的法向压力
9、的合力在行驶方向上的分力。36. 压力阻力的影响因素：形状（主要取决于车身主体形状）、干扰（车身表面的凸起物引起的阻力。后视镜要注重流线形、门把手、悬架导向杆和传动轴）、内循环（满足冷却、通风等需要，使空气流经车体内部时构成的阻力）、诱导阻力（空气升力在水平方向的投影）。37. 空气升力：由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大于车顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，这就是空气升力38. 摩擦阻力：空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。39. 减小空气阻力系数CD：1）车身前部：发动机盖应向前下倾、面与面交接处的棱角应为圆柱状、风窗玻
10、璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡、尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物、上掀式前照灯、在保险杠下面，应安装合适的扰流板、车轮盖应与轮胎相平。2）整车：整个车身应向前倾12、水平投影应为腰鼓形、后端稍稍收缩，前端呈半圆形。3）汽车后部：最好采用舱背式或直背式、应安装后扰流板、若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些、后面应采用鸭尾式结构。4）车身底部：所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑的盖板盖住底部。5）发动机冷却通风系统：仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。6）货车和半挂车的空气阻力也很重要，不少货车驾驶室上已装用导流板等装置，以减少空气阻力、节省燃油。40
11、. 坡度阻力 iF：汽车重力沿坡道的分力， iF = sinG tan （= tan ）41. 道路阻力：滚动阻力和坡度阻力之和。 F =Gf cos sinG ifG = G 道路阻力系数： =f+i42. 加速阻力：汽车加速行驶时，克服其质量加速运动时的惯性力。平移质量的惯性力、旋转质量的惯性力偶矩。 dtdumFj 2 2022 111 riiImrIm TgfW (旋转质量换算系数： WI 车轮转动惯量；If飞轮转动惯量)43. 挡位不同，值不同、总质量不同，值不同，总质量越小的车，旋转质量换算系数值越大。旋转质量换算系数大于1，这是考虑到汽车加速时，不仅整车质量要平移加速，飞轮和车轮
12、等旋转质量也在加速，所以加速阻力比仅有平移质量m时要大些。同一汽车，传动比越大， 越大。（即，低挡的旋转质量换算系数大。）44. 旋转质量换算系数的具体推导比较复杂，基本思想如下：当车辆加速时，发动机（曲轴）输出功率不会完全转化为传动系输入功率，飞轮会扣除一部分用于自身加速，即，作用在驱动轮上的实际驱动力比名义驱动力小。而为了使车轮加速旋转，驱动轮和从动轮都不能再保持力矩平衡，而需要一个向前旋转的合力矩，为此，地面需要给车轮一个“额外”的切向反力，方向向后。即，加速时，车轮获得的推力减小，而阻力增大。所以加速度前面要乘以一个大于1的旋转质量换算系数。其基本思想是“加速度变小了”。45. 汽车行
13、驶方程式：jifWt FFFFF dtdumGAUCGfriiT aDTgtq sin15.21cos 20 i tansin1cosdtdumGiAUCGfriiTaDTgtq 15.21 20 （、为结构参数； au ，dtdu 为使用参）46. 驱动力-行驶阻力图：在驱动力图的基础上，画出Ff+ WF =f( au )就是驱动力行驶阻力平衡图。确定最高车去 maxau : Wftji FFFFF ,0,047. 确定加速时间t： iF =0，dtdu= m1 (Ft-(Ff+ WF ) adudt / t=A48. 确定最大爬坡度 maxi ：总结只要车辆运动，就会有驱动力Ft、滚动阻力
14、Ff和空气阻力 WF 。驱动力-行驶阻力平衡图表达的就是这个关系。1)以最高车速行驶时，没有 iF和 jF，Ft与（Ff+ WF ）平衡；2)全力加速时，没有 iF，Ft与（Ff+ WF ）之差反应加速度；3)全力爬坡时，没有 jF， Ft与（Ff+ WF ）之差反应爬坡度。49. 动力特性图：横坐标是速度，纵坐标是动力因数D50. 计算最高车速：计算最高爬坡度：计算加速时间t51. 附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值（最大值） Zx FFF max ( ZF 地面作用在车轮上的法向反作用力、附着系数，与路面和轮胎都有关)52. 附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动轮 的 附 着
15、 力 。 22 ZX FF 匀 速 行 驶 时222 ZXfT FFrTT （ 2fT 与轮胎自身有关）53. 附着率 C ：由附着条件可得，后轮驱动：FX2/FZ2(令C2FX2/FZ2后轮驱动汽车驱动轮的附着率)C2前轮驱动：FX1/FZ1(C1前轮驱动汽车驱动轮的附着率)C154. 附着率越小或路面附着系数越大，附着条件越容易满足，附着率是完成规定工况对路面提出的最低要求，其大小取决于“规定工况”，与实际路面条件无关。55. 汽车的附着力决定于附着系数以及地面作用于驱动轮的法向反作用力。以前轮驱动为例，如果FX1小、FZ1大，则C1小，附着条件容易得到满足。路面条件好，车速低，Ff小；行
16、驶车速低， WF 小；路面平坦， iF小；不急加速， jF小FX1小。56. 起步过程中，驱动轮的严重滑转会加剧轮胎的磨损。一般装用TCS（ASR）驱动力控制系统，通过对驱动轮作用制动力矩控制起步过程的FX2（ 22 XfT FrTT ）进而减少燃油喷射量。汽车在加速上坡时，附着条件不易满足。57. 法向反作用力是由四个部分组成：静态轴荷的法向反作用力、动态分量、空气升力、滚动阻力偶矩产生的部分 滚阻的作用空气升力动态分量静态轴荷 cosddsincos cosddsincos2w0gfwgg2 1w0gfwgg1 LrfGFtuLriiILrILhgGLhLaGF LrfGFtuLriiIL
17、rILhgGLhLbGF ZZ ZZ58. 静态轴荷的法向反作用力主要与质心位置及坡度角有关。 sincos g1s LhLbGFZ sincos g2s LhLaGFZ59. 动态分量 tuLriiIGgLrIGgLhgGFZ dd0gfwg1d tuLriiIGgLrIGgLhgGFZ dd0gfwg2d 汽车加速前进时，前轮的垂直载荷减轻，后轮的垂直载荷加重。加速时， 21 ZdZd FF 后驱车容易满足附着条件。想使发动机转矩得到充分发挥，又满足附着条件，最理想的驱动方式是四轮驱动60. 适合用四轮驱动的车型1) 高级轿车自重大，Ff大；车速高，车体大， WF 大；发动机排量大，Ft大
18、。2) 超级跑车车速高， WF 大；发动机排量大，Ft大。3) 越野车道路条件差，附着系数小。4) 重型货车自重大，Ff大，道路条件差，附着系数小。61. 空气升力 21 21 rLfZW uACF 22 21 rLrZW uACF LfC 前空气升力系数； LrC 后空气升力系数。62. 滚动阻力偶矩 cos1 LrfGFZf cos2 LrfGFZf 产生的部分此项较小，可以忽略不计作用在驱动轮上的地面切向反作用力最大值出现在汽车加速爬坡的工况将整车分解为车身、驱动轮（前轮）、从动轮（后轮）三部分，分别分析其受力。忽略旋转质量惯性阻力偶矩和滚动阻力偶矩之后得63. 基本思想：将整车分解为车
19、身、驱动轮（前轮）、从动轮（后轮）三部分，分别分析其受力。给定车辆参数、坡度、车速和加速度，可以算出从动轮受到的阻力、车身受到的阻力，这些阻力都需要由驱动轮上的地面切向反力克服，剩余部分用于车辆加速。从动轮的受力 22w22p sindd XFGtumF 22w22p sindd XFGtumF rTrTFX 2jw2f2 2jWT 很小，忽略不计2f2 FFX tumGFF ddsin 22w2f2p 车身的受力 tumWFFF ddsin BBw2p1p 将tumGFF ddsin 22w2f2p 代入得 tummGWFFF dd)(sin)( 2B2wBw2f1p 驱动轮的受力 tumG
20、FFX ddsin 11w1p1 将 tummGWFFF dd)(sin)( 2B2wBw2f1p 代入得jiw2fw2f1 ddsin FFFFtumGFFFX 注意 jF与 jF的区别当汽车由前轮驱动时 jiw2f1 FFFFFX 同理可得：当汽车由后轮驱动时 jiw1f2 FFFFFX 即，驱动轮的地面切向反力等于从动轮的滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和“加速阻力”。64. 附着率：汽车直线行驶状况下，充分发挥动力作用要求的最低附着系数。 tuLhgGFFF tuLhgGFFF ZZZ ZZZ ddddg2w2s2 g1w1s165. 加速、上坡行驶时的附着率1）后轮驱动汽车 dtduLh
21、gGFF FFFFFFC gZwZs jZX 22 iw1f222忽略空气阻力和滚动阻力，将 sincos2 LhLaGF gZS 代入则， tugiLhLa tugidtduLhgGF FFC gZs dd1cos1 dd1cos1g2 ji2 dtdugiq 1cos1 q包含加速阻力在内的等效坡度。则qLhLa qCg2 2C 为加速上坡行驶时要求的地面附着系数；换言之，当给定路面的附着系数时，汽车能通过的最大等效坡度为q。 LhLaq g 1 /2）前轮驱动汽车如果a=b，后轮的等效坡度更大66. 四轮驱动汽车令后轴的转矩分配系数为 21 2 tt t TT T等效坡度一定时，如果前轮
22、附着率较大，前驱动轮的驱动力将先达到地面附着力而滑转，后驱动轮驱动力也保持在前轮刚开始滑转时的数值不再增加。反之亦然。通常前、后驱动轮的附着率不相等，汽车的等效坡 度 受 附 着 率 较 大 驱 动 轮 的 限 制 。21 CC 若 LhLbq g 1 21 CC 若 LhLaq g 如果前、后轮驱动力可以根据运动状况自动调节，同时达到附着力极限 dtdugGGG sincos 即 q 注意，“锁定的四轮驱动”就是“前、后轮驱动力可以根据运动状况自动调节”。（轴间差速问题）67. 高速行驶时的附着率 dtduLhgGFF FFFFFFCgZwZs jZX 22 iw1f222 令 0i ， 0
23、dtdu 则 2212 ZWZS Wf FF FFC 对于给定车辆，基本上取决于车速。同样，也可以求出前轮驱动的附着率。68. 随着车速的增加，后轮的法向反作用力下降，而切向反作用力则按车速的平方关系增大。因此，附着率随车速的提高而急剧增大，附着条件不易满足。高速轿车在车尾加扰流板降低空气升力来解决附着率过大的问题69. 按“附着率不超过附着系数”，可以精确定量求解附着问题；但计算较繁琐，而且需要较多的车辆结构参数。在某些允许粗略估算的场合，可以采用简化的模型：“驱动力不超过驱动轮的附着力”。以后驱动为例： riiTrTF Tgtqtt 0 2FLaG 该模型有一定近似、略偏于安全。也就说，附
24、着率不仅不能超过附着系数、接近也是不可以的。换言之，为保证安全行驶所要求的附着系数远比附着率高。70. 汽车的功率平衡汽车行驶过程中，发动机发出的功率始终等于机械传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率。)36003600761403600( )( 3 jiwfTae dtdumuGiuAuCGfuuP FFFFuPFuP aaaDaTae Tae 71. 功率平衡图 afWfae uPPuP /)及（ 间的关系图。画出发动机功率和阻力功率随车速变化的关系，即得到功率平衡图。注意，功率平衡是换算到发动机上的，滚动阻力和空气阻力的功率（ fP + WP ）要除以传动效率。72. 由功率平衡图可以较
25、容易的得出最高车速 maxau 。图中，动力功率与阻力功率的交点即对应最高车速。当需要以较低车速行驶时，可以关小节气门，发动机以较低功率工作。73. 后备功率功率平衡无法定量求解加速度和爬坡度，一般采用后备功率来评价汽车的加速和爬坡能力。发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值是后备功率 fWfe PPP /)（ 。后备功率用于加速和爬坡。74. 行驶中消耗的发动机功率 bcPP fWf /)（ 发动机能提供的功率 acPe 后备功率abbcacPPP fWfe /)（ 通过后备功率的概念，可以较容易的看出“负荷率”，就是发动机承担的功率占能发挥出的最大功率的比率。如图所示，当用5
26、挡行驶时，发动机承担的功率是bc，能发挥出的最大功率是ac。负荷率就是bc/ac。如果用4挡行驶，后备功率增加，而负荷率则降低为bc/dc。而根据发动机的万有特性，负荷率越高，发动机的燃油消耗率越低。可见，动力性和燃油经济性存在一定的矛盾：低挡位动力性好、高挡位经济性好。75. 汽车的后备功率曲线显然，相同的车速下，低档位的后备功率较大，说明低挡位的加速和爬坡能力较强。这和采用“驱动力-行驶阻力平衡图”分析的结果是一致的。76. 活塞式内燃机的后备功率较小，如果不匹配变速器，所能产生的驱动力也很小。77. 当变速器的挡数无限增多，即采用无级变速器，且无级变速器的机械效率等于分级式变速器时，活塞
27、式内燃机就可能总在最大功率下工作，即具有与等功率发动机汽车同样的动力性。78. 变矩比K：涡轮输出转矩TT与泵轮输入转矩TP之比即为变矩比。79. 变矩器速比i：涡轮转速 tn与泵轮转速 pn 之比为变矩器速比。80. 效率：输出功率与输入功率之比为变矩器效率。81. 泵轮转矩系数 p ：是泵轮转矩式中的比例常数。TP=PgD5np2 （工作油的密度，D变矩器的有效直径。）82. 非透过性的变矩器：在任何速比下，泵轮转矩系数 p 维持不变的液力变矩器。（只要节气门不变，发动机的转速（也是泵轮的转速）始终保持不变。83. 透过性的变矩器：泵轮转矩系数 p 随速比的变化而变化的液力变矩器。（转矩系
28、数随速比而变化，发动机的转速（也是泵轮的转速）也随之变化，此时即便节气门不变，发动机的工作转速和转矩也会发生变化。）透过度p： PcPoPcPo TTp / 84. 在任何车速下都能发出最大功率，无级变速器的传动比应随车速按下式规律变化： aPg ui rni 0377.085. 换挡时刻是由节气门开度与行驶车速两个参数决定的。第二章 汽车的燃油经济性1.车的燃油经济性：在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。2.油经济性的评价指标（一定运行工况下）：汽车行驶百公里的燃油消耗量、一定燃油量能使汽车行驶的里程mile/gal。燃油经济性的评价，一定要强调“一定运行工况下”。
29、因为同样的车辆和道路条件，按不同工况行驶，百公里油耗会相差很大。燃油经济性最常见的评价指标就是“等速百公里燃油消耗量”：汽车在规定载荷下以最高挡在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。3.燃油消耗量的小结：排量大的车，油耗高；自重大的车，油耗高；城市油耗高于公路油耗；自动挡汽车的油耗高于手动挡汽车的油耗。4.试验在专用的底盘测功器上进行。测出排气中以g/km（克每千米）计的CO2、CO及CH的排放量，用碳平衡法求得燃油消耗量。碳平衡法依据的基本原理是质量守恒定律。5.等速行驶燃油消耗量Qt计算：汽车以 au 等速行驶时，单位时间内的燃油消耗量为 gbPQ et 1.367/ (等速时发
30、动机应提供的功率为 )(1 WfTe PPP 由 au 和 eP在万有特性图上可求燃油消耗率b。6.燃油消耗率b（g/kw.h）：每输出1千瓦时的机械功，发动机消耗多少克燃油。是评价发动机油耗水平的重要参数。7.万有特性：表示发动机转速、转矩和燃油消耗率三者之间的关系。图中的线族就是“等燃油消耗率曲线”，中间的“蛋心值”代表这台发动机的最低油耗。设已知汽车的车速au =150km/h，发动机功率 eP =43kW，可在万有特性图上确定燃油消耗率b=270g/(kWh)。8.等速行驶s行程时，燃油消耗量： gubsPu sQtQQ aeatt 1026.3 9.折算成等速百公里燃油消耗量 sQ
31、（L/100km）： gubPgubPQ aeaes 02.1102 100 FuP aTe 36001 、TaTas FCbFugubQ 3600102.1 （为常数；F为总行驶阻力， Wf FFF ）如果该等速工况是循环行驶中的一部分，则按实际里程计算油耗。10.由整车参数和行驶速度，确定发动机功率 )(1WfTe PPP 同时，由车速和挡位（传动比），确定发动机转速 0377.0 iinru ga 已知 eP和n，通过万有特性确定燃油消耗率b（g/kw.h）然后算得百公里油耗 sQ11.等加速行驶工况燃油消耗量的计算，加速时发动机需提供的功率为 )3600761403600(1 3 dt
32、dumuAuCGfuP aaDaTe 注意，该功率为瞬时值。因为即使加速度不变，随着加速过程的进行，不同时刻的速度是在变化的，即空气阻力的功率在变化。整个加速过程的燃油消耗量为 tQtQQQQQQQ ni titntnni ia 11021 1 )(21加速区段内汽车行驶的距离为 dtduuudtduuuS aaaaa 92.2526.3 21222 2122 12.等减速行驶工况燃油消耗量的计算减速行驶时发动机处于怠速状态。减速工况燃油消耗量等于减速行驶时间与怠速油耗的乘积。减速时间 dtduuut aa 6.3 32 减速过程燃油消耗量 iaad QdtduuuQ 6.3 32 （ iQ怠
33、速油耗）减速区段内汽车行驶的距离 dtduuudtduuuSaaaaa 92.2526.3 21222 2122 13.怠速停车时的燃油消耗量 siid tQQ （ st 怠速时间）14.整个循环工况的百公里燃油消耗量 100/sQQs （Q整个循环过程燃油消耗量之和，包括等速、加速、减速和怠速停车；整个循环的行驶距离，包括等速、加速和减速。）15.影响等速行驶燃油经济性的因素有以下三个：燃油消耗率b、行驶阻力F、传动效率 T16.燃油消耗率b燃油消耗率与发动机负荷率及发动机自身有关。 最大负荷使用负荷负荷率 在给定发动机的前提下，一般来说，负荷率越高，燃油消耗率越低。这一点从万有特性图上可以
34、看出来。可以看出，相同的输出功率下：B点的负荷率比A点高，燃油消耗率比A点低。17.还可以从后备功率的角度分析负荷率从发动机功率平衡图上，则可以看出：相同的车速下，后备功率越大，负荷率越低。a-挡行驶，后备功率小、负荷率高；d-挡行驶，后备功率大、负荷率低。也就是说，动力性和燃油经济性存在一定的矛盾：发动机后备功率大时，动力性好，但此时负荷率低，燃油消耗率高；如果追求低燃油消耗率，则要求负荷率高，也就是后备功率低，动力性相应下降。18.行驶中消耗的发动机功率Pe（或行驶阻力F）（Pe与总行驶阻力F成正比 sQF ）（降低汽车重量G，可以降低 fF ；降低汽车 ACD ，可以降低空气阻力 WF
35、。）（减轻汽车质量、降低空气阻力有利于节省燃油。）行驶阻力F等速行驶时，行驶阻力包括滚动阻力 fF 和空气阻力 WF 。 GfFf 、15.21 2aDW AUCF 为降低滚动阻力，可以减轻整车质量，选用低滚动阻力系数的轮胎；为降低空气阻力，可以减小车身迎风面积，降低车身空气阻力系数，同时降低行驶车速。需要注意的是，降低车速可以降低行驶阻力；但同时也会降低负荷率，导致发动机燃油消耗率上升。所以不一定车速越低越省油。19.传动效率 T 传动效率越高，油耗越低。提高传动系统（尤其是变速器、驱动桥和传动轴）的设计水平、制造装配工艺、按规程进行维修保养，以及尽可能使用直接挡行驶等措施，都可以提高传动效
36、率。20.由于路况和交通流量等因素的变化，车辆除了等速行驶之外，还会有加速、减速制动和怠速停车等工况。空调、灯光、音响等汽车附件也经常使用。频繁的加速、减速制动，会增加油耗。不熄火的怠速停车，会在不增加行驶里程的情况下消耗燃油。另外，各种汽车附件消耗的能量，最终也来自燃油。21.影响燃油经济性的因素（个）：燃油消耗率b、行驶中消耗的发动机功率Pe、传动效率 T 、怠速油耗、附件油耗、制动能量损耗（改进发动机设计、改善用车交通环境可以提高汽车的燃油经济性）22.影响燃油经济性的两个方面：一是使用方面，二是结构方面使用方面：“使用方面”，是指车辆已经设计、制造出来，结构不能再改变；而“结构方面”指
37、的就是设计环节。行驶车速、档位选择、挂车的应用、正确的保养与调整23.车速 au 中等车速经济性相对较好Ts FCbQ （低速时 WF ， fF 但负荷率，b sQ ；高速时负荷率，b，但 WF ， fF ，F sQ ）24.挡位选择车速一定时， TWf PP /)( 一定，用高挡，后备功率负荷率b sQ使用高挡可节省燃油；汽车起步加速过程中，从经济性角度出发要尽早换入高挡；从动力性角度出发要用足低挡。25.带挂车运输 1）提高生产率 3050；2）降低油耗 20%30%。带挂车运输时 FbF bF 负荷率 sQ 货车以100tkm计算成本，折算到每吨货物的油耗将降低。带挂车运输整车整备质量装
38、载质量质量利用系数 较大26.正确地保养与调整（1）制动器间隙要合适间隙过小，容易出现“自刹”现象，损耗发动机功率，导致制动器发热，消耗燃油；间隙过大，制动反应“迟钝”，导致制动距离加长。（2）轮毂轴承预紧度调整要正常预紧度过低，轮胎打摆，直线行驶性差；预紧度过大，轴承发热，轴承磨损加快。行驶中紧急制动（急刹车）、高速行车中猛打转向盘都会造成轴承早期磨损。（）轮胎气压要合适气压过低，导致车辆操控性降低，燃油消耗增大，轮胎磨损加剧；轮胎气压过高，接地面积减小，轮胎中部出现异常磨损。汽车结构方面27.缩减轿车总尺寸和减轻质量（此处强调“轿车”是合理的。因为对于大客车或者货车来说，降低总尺寸和质量，
39、不易实现；起的作用也不大。汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车。）、28.发动机（1）提高现有发动机的热效率和机械效率（热损失占化学能65左右）；2）扩大柴油发动机的应用范围；3）增压化；4 ）广泛采用电子计算机控制技术。柴油机可节能和降低排污。柴油机热效率比汽油机高30%；用于轿车可降低油耗30%；“轿车柴油化”已经得到普遍接受。）TDI是英文Turbo Direct Injection 的缩写，意为涡轮增压直接喷射（柴油发动机）。SDI是英文Suction Direct Injection 的缩写，意为自然吸气直接喷射（柴油发动机）29.传动系挡位越多，油耗越低；无级变速最理想。
40、目前很多轿车采用的是带液力变矩器的自动换挡变速器（AT），挡位一定时可依靠液力变矩器实现一定范围内的无级变速，其效率仍需进一步提高才能做到真正省油。1）发动机的最经济工况最小燃油消耗特性发动机负荷特性曲线的包络线是发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线。可以利用发动机负荷特性曲线找到发动机提供一定功率（ eP ）时最经济工况下的转速（ 3n ）。把各功率下最经济工况运转的转速标明在外特性曲线图上，便得到“最小燃油消耗特性”（A1A2A3）。即，发出同样的功率，该曲线上的工作点比曲线外面（左侧或右侧）的任何一点都更省油。2）变速器传动比与最小燃油消耗特性曲线的关系aa unAuinri 0 3
41、77.0 （n车速（ au ）一定时，燃油消耗率最低（ minb ）时对应的发动机转速；）当车速 au 一定时，由发动机转速 en 即可确定传动比 i，变速器以 i工作，汽车的燃油经济性最好。对于有级式变速器，挡数越多，发动机工作转速越有可能接近 en 。无级变速时可以做到任何车速下发动机都在最经济转速 en 工作。思路1.给定车辆，已知车速（坡度或者加速度），可以确定发动机功率： )3600761403600(1 3 dtdumuAuCGfuP aaDaTe 2. 由此功率，根据发动机负荷特性曲线（鱼钩曲线），确定经济转速3. 由转速和车速，计算传动比。 aa unAuinri 0 377.
42、0无级变速器的调速特性机械无级变速器（CVT）双模式无级变速器所谓“双模式”，指的是液力变矩器和金属带式无级变速器共同工作。液力变矩器仅工作于起步工况，正常行驶时是脱离的。这样，兼顾了起步时的平顺性和一般行驶时的燃油经济性。汽车外形与轮胎30.汽车外形与燃油消耗空气阻力系数 DC 以0.42为基准，可见：无论在何种行驶条件下，随着 DC 的降低，节油率都明显提高。31.滚动阻力与燃油消耗随着滚动阻力的增加，油耗也上升。32.不同轮胎与燃油消耗一般认为，考察强度、耐磨性、耐久性、动力性和经济性等各方面因素，子午线轮胎的综合性能最好。33.电动汽车的类型：纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动
43、汽车34.混合动力电动汽车的特点：电动机与内燃机相比，具有清洁、安静、效率高的特点，同时它的转速转矩控制特性也比较灵活电动机在低转速时具有恒转矩的特性，高速时具有恒功率的特性，可以在转速转矩曲线下的任何一点工作混合动力电动汽车将电力驱动与传统的内燃机驱动相结合，充分发挥了二者的优势，可以从根本上解决现在纯电动汽车动力性能差和续驶里程短的问题。35.混合动力电动汽车与纯电动汽车相比，其主要优势如下：1）电池容量大为减少，降低了整车质量，有利于提高汽车动力性；2）采用辅助动力驱动，打破了纯电动汽车续驶里程短的限制，长途行驶能力可与传统汽车相媲美；3）大大提高了燃油经济性，还可以以纯电动方式工作，成
44、为零排放汽车；4）空调系统等附件由内燃机直接驱动，有充分的能源供应，保证了汽车的乘坐舒适性；5）辅助动力可以向储能装置提供能量，保证混合动力电动汽车无需停车充电，不需要进行专用充电设施的建设；6）电池组在使用过程中是浅充浅放，可以延长电池的使用寿命。36.混合动力电动汽车的结构：根据动力源的数量以及动力系统结构形式的不同，可以分为串联式、并联式和混联式。37.混合动力电动汽车的节油原理：为了满足急加速、以很高车速行驶行驶与快速上坡对驱动功率的要求，传统的内燃机汽车所配备的发动机功率往往相当很大 在汽车停车等候或低速滑行的等工况下关闭内燃机，几月燃油 利用发电机回收部分制动能量38.能量管理策略
45、：电动机辅助控制和优化ICE曲线控制策略39.设定目标如下：1）使燃油经济性最优；2）使排放最低；3）使驱动系统的成本最小化；4）维持或提高整车的各项性能。40.电动机自带减速器，速比im =2.93；电动机的最高转速为7200r/min。41.动力性试验对试验环境的要求（我国）：1）路面平整、干燥、清洁，纵向坡度在0.1%之内； 2）大气温度在040之间，风速不大于3m/s；3）汽车满载；4）轮胎充气压力符合技术要求。42.路上试验：最高车速测试、加速时间的测试、爬坡度的测试、滚动阻力和空气阻力的测试、路上燃油经济性试验43.最高车速测试：汽车以最高车速行经一定距离路段（我国规定200m）所
46、需的时间来求得。44.加速时间的测试：汽车以常用起步挡起步，按最佳换挡时刻逐次换至高挡，节气门处于最大开度，全力加速至0.8uamax的加速时间，或用原地起步加速至100km/h所需时间来表示汽车加速性能。45.爬坡度的测试：爬坡时，接合变速器最低挡，节气门全开，所能通过最陡坡道的坡度便是最大爬坡度。46.坡道要求：应有一系列不同坡度的坡道；坡道长度不小于25m；小于30%的坡道可用沥青铺装；大于30%的坡道应为水泥路面。47.滚动阻力和空气阻力的测试：通过路上滑行试验求得滑行时用五轮仪等测速仪器记录滑行过程的u-t曲线。48.路上燃油经济性试验：试验路段路面良好、平直；长度为500m或100
47、0m；汽车挂常用挡（一般为最高挡）；以20km/h、30km/h等10km/h的整数倍车速等速驶过测量路段。利用燃油流量计与秒表测出通过该路段的油耗与时间；计算相应的百公里油耗与实际平均车速，得到等速百公里油耗与车速的关系曲线。49.室内试验（转鼓试验台）：多工况燃油消耗与排放试验、速百公里油耗试验、加速性能试验第三章汽车动力装置参数的选择1.汽车动力装置参数是：发动机的功率、传动系的传动比,主要根据汽车对动力性和燃油经济性的要求，确定汽车动力装置参数。2.发动机功率的选择这里指的是发动机最大功率（即额定功率）。：由 maxau 确定、由比功率确定3.由 maxau 确定发动机功率：( aa uu max 0,0 ji FF ) )761403600(1 3aDaTe AuCGfuP 即，确定整车参数和预期的最高车速
