《汽车的使用》ppt课件

1,第 六 章 汽 车 的 使 用,目录,汽车概论讲座,2,主要内容,§6-1 汽车的性能及评价指标,目录,§6-2 汽车燃料,§6-3 汽车润滑材料及工作液,§6-4 轮胎的使用,目录,§6-5 汽车驾驶技术与驾驶执照,第 六 章 汽 车 的 使 用,3,§6-1 汽车的性能及评价指标,15-1,目录,汽车的性能可概括为：动力性、燃料经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性和通过性。,一、汽车的动力性,汽车的动力性是汽车最基本、最重要的性能。汽车的动力性直接影响汽车的平均速度，因而对汽车的运输效率有决定性的影响。 汽车的平均行驶速度是汽车动力性的总指标，从这一观点出发，汽车的动力性指标有如下三项。,1汽车的最高车速Vamax 它指汽车满载在水平良好的路面上所能达到的最高行驶速度（km/h）。此时发动机的节气门全开，变速器应挂入最高挡。,4,§6-1 汽车的性能及评价指标,2汽车的加速时间t 汽车的加速时间是表示汽车在各种使用条件下迅速增加行驶速度的能力。加速性愈好，平均车速就愈高，即动力性愈好。汽车的加速能力对汽车平均行驶速度有很大影响，特别是高级轿车，对加速时间特别重视。 常用原地起步加速时间与超车加速时间来表示汽车的加速性能。原地起步加速时间指汽车由挡或挡起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换挡至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。超车加速时间指用最高挡或次高挡由某一较低车速全力加速至某一较高车速所需的时间。因为超车时汽车与被超车车辆并行，容易发生交通事故，所以超车加速性能强，并行行程短，行驶就安全。 一般常用0402.5m（1/4mile）或0400m的秒数来表示汽车原地起步加速时间；也有用096.6km/h （60mile/h）或 0100km/h所需的时间表明汽车原地起步加速时间。对超车加速能力还没有一致的规定，采用较多的是最高挡或次高挡由30km/h或40km/h全力加速至某一较高车速所需的时间；还有用加速过程曲线即车速时间关系曲线全面反映加速能力的。图6-1是一些轿车的原地起步加速过程曲线。,5,§6-1 汽车的性能及评价指标,3汽车的爬坡能力imax 汽车的爬坡能力用最大爬坡度来评定。最大爬坡度imax是指汽车满载时用变速器最低档位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大道路坡度。 轿车经常行驶于较好的平坦路面上，所以一般不强调它的爬坡能力；而且轿车最高车速高，发动机功率较大以保证良好的加速能力，爬坡能力自然较好。货车在各种路面上行驶，应具有足够的爬坡能力，一般imax在30%（16.7°）左右。越野汽车对爬坡能力的要求更高，其最大爬坡度可达60%（30º）左右或更高。 在动力性评价中，也可用汽车比功率作为综合指标。比功率（kW/t）是指单位汽车质量所能分配到的最大功率，其中汽车质量对轿车来说指空载质量，对货车来说指满载质量。一般货车的比功率：轻型货车在 1020kW/t，重型货车在715kW/t，轿车在3090kW/t。,6,§6-1 汽车的性能及评价指标,图6-1 轿车的原地起步加速过程曲线,7,§6-1 汽车的性能及评价指标,二、汽车的燃料经济性 汽车的燃料经济性是指汽车以最少的燃料消耗完成单位运输工作的能力，或指单位行程的燃料消耗量。有的国家则用单位燃料消耗量的汽车行驶里程来评价。燃料经济性好的汽车，可以降低汽车的使用费用、减少国家对石油的依赖性、节约石油资源；同时也降低了发动机产生的CO2（温室效应气体）的排放量，起到防止地球变暖的作用。,（一）燃料经济性的评价指标 汽车燃料经济性常用一定工况下汽车行驶百公里的燃料消耗量或一定燃料能够使汽车行驶的里程量来衡量。各国有不同的评价方法和指标。,在我国和欧洲，燃料经济性的指标为行驶里程100km的燃料消耗量升数，其数值越大，燃料经济性越差。这种指标只能用于比较同类型汽车或同一辆汽车的燃料经济性。在美国则采用单位运输工作量的燃料消耗量，其单位为L/（100t·km），其数值越大，燃料经济性越好。这种指标可以用来比较不同类型、不同载质量汽车的燃料经济性。,8,§6-1 汽车的性能及评价指标,图6-2 汽车等速百公里油耗量曲线,9,§6-1 汽车的性能及评价指标,（二）提高汽车燃料经济性的主要方法 汽车的燃料经济性是汽车的主要性能之一。在汽车运输成本中，燃料消耗费用约占20%30%。因此，提高燃料的经济性，不仅是提高汽车运输经济效益的需要，而且是当前世界性节能和节省资源的需要。 为了节约能源，不少国家制定了限制汽车油耗的法规，从而促进了燃油经济性的不断提高。随着技术的进步，近年 来发动机燃油经济性的提高，汽车自重的降低，汽车空气阻力和轮胎阻力的降低，传动效率的提高，都使汽车的经济性有了大幅度的提高。下面分别从使用与汽车结构两个方面讨论影响汽车燃油经济性的因素。,1使用方面 （1）行驶车速 由图6-2可以看出，汽车在接近于中等车速时燃油耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。这是因为在高速行驶时，汽车的行驶阻力增大所致；而低速时，由于发动机的负荷率低而导致油耗量增大。 （2）挡位选择 在一定道路上，汽车用不同的挡位行驶，油耗量是不相同的。显然，在同一道路和车速条件下，虽然发动机发出的功率相同，但挡位越低，后备功率愈大，发动机负荷率愈低，油耗愈大。,10,§6-1 汽车的性能及评价指标,（3）挂车的使用 汽车拖带挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但分摊到每吨货物上的油耗下降了。拖带挂车后节省燃油的原因有二个：一是带挂车后阻力增加，发动机负荷率增加，使燃油消耗率下降；另一原因是汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整车整备质量之比）增大。 （4）正确地维护与调整 汽车的调整与维护会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力。例如一般驾驶员常用滑行距离来检查底盘的技术状况。当汽车的前轮定位正确、制动器摩擦片与制动鼓有正常间隙、轮胎气压正常、各相对运动零件表面光洁、间隙恰当并充分润滑时，底盘的行驶阻力减小，滑动距离大大增加。,2汽车结构方面 （1）缩减轿车外形尺寸和减轻车重 大型汽车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。一般认为，一辆汽车的质量若能减少10，可节油34。减少汽车车重的方法主要有：合理设计，使用较轻材料和塑料来代替钢材。货车的“质量利用系数”愈大，则制造中消耗的材料越少，运输中的油耗与成本都将降低。,11,§6-1 汽车的性能及评价指标,（2）发动机在汽车各总成中，发动机当然是对燃油经济性最有影响的部件。目前看来，提高发动机燃油经济性的主要途径有：提高现有汽油机的热效率与机械效率；扩大柴油机的应用范围；采用增压；电子计算机控制技术的应用；电子燃油喷射。 （3）传动系 传动系挡位增多，也就增加了汽车处于最佳经济工作状况的机会，有利于燃油经济性的提高。特别是近年来，无级变速器的应用可使发动机在任何条件下处于最佳经济工况。 （4）汽车外形与轮胎 汽车行驶阻力中的空气阻力主要取决于汽车外形。降低空气阻力系数是节约燃料的有效途径。汽车对轮胎提出各种要求：如耐磨性、耐久性及要求它保证动力、经济等各种使用性能。目前公认子午线轮胎的综合性能最好。由于它滚动阻力小，从而使燃油经济性提高。,三、汽车的制动性 汽车的制动性是指汽车在行驶过程中，强制地减速停车，或在下长坡时维持一定行驶速度的能力。,12,§6-1 汽车的性能及评价指标,制动性是汽车的主要性能之一，是汽车行驶安全的保证。制动性直接关系到人民生命财产的安全。制动性良好，才能使良好的动力性得以发挥，有利于提高汽车的平均行驶速度。 汽车制动性有如下三方面的评价指标。 1制动效能 制动效能是指迅速减速直至停车的能力。在良好的路面上，汽车以一定初速度制动到停车，所产生的制动减速度aj（m/s2）、所经过的制动距离s（m）和制动时间t（s）。这些是最基本的制动性评价指标，常用的是制动减速度和制动距离。 2制动效能的恒定性 制动效能的恒定性，主要指抗热衰退性，即在高速制动或下长坡连续制动时制动效能的稳定程度。汽车连续地较长时间制动时，制动减速度减小，制动距离增大，称为制动的热衰退。常用热衰退率表示制动效能降低的程度。,13,§6-1 汽车的性能及评价指标,3制动时的方向稳定性 制动时的方向稳定性，是指汽车在制动时按照指定轨迹行驶的能力，既不发生跑偏，失去转向能力或侧滑。它对交通安全影响极大。 （1）制动跑偏 即汽车制动时未按原定方向行驶，而自动向左或向右偏驶。 （2）失去转向能力 是指弯道制动时汽车不再按照原来的弯道行驶而沿切线方向驶出；直线行驶制动时，虽然转动转向盘但汽车仍按直线方向行驶的现象。 （3）侧滑 汽车制动时某一车轴的车轮或两轴的车轮发生横向滑动的现象。特别是在高速制动时后轴侧滑，常会使汽车发生不规则的急剧回转运动（俗称甩尾）而部分或完全失去操纵，这是十分危险的。,四、汽车的操纵稳定性,14,§6-1 汽车的性能及评价指标,汽车的操纵稳定性通常包括互相联系的两个部分，一个是操纵性，一个是稳定性。操纵性是指汽车能够准确地响应驾驶员转向指令的能力；稳定性是指汽车受到外界挠动（路面挠动或突然被阵风挠动）后恢复原来运动状态的能力。稳定性的好坏直接影响操纵性的好坏。 在汽车的操纵稳定性的基本内容及主要评价指标中，评价汽车操纵稳定性基本的、重要的指标是转向盘角阶跃输入下的汽车稳态转向特性。它包含汽车可能出现的状态：不足转向、过多转向、中性转向。它们的含义是：令汽车以一定转向盘转角，在不同速度下作稳态圆周运动，如果随车速的增大，其汽车行驶的圆周半径不变，则汽车具有中性转向特性；如果汽车行驶的圆周半径不断增大，则汽车具有不足转向特性；如果汽车行驶的圆周半径不断减小，则汽车具有过多转向特性。 表6-1 操纵稳定性的基本内容及主要评价指标,15,§6-1 汽车的性能及评价指标,16,§6-1 汽车的性能及评价指标,五、汽车的行驶平顺性,汽车的行驶平顺性主要是保持汽车行驶过程中产生的振动和冲击环境对乘员舒适性的影响在一定界限之内，因此平顺性主要根据乘员主观感觉的舒适性来评价，对于载货汽车还包括保持货物完好的性能，它是现代高速汽车的主要性能之一。,研究汽车平顺性的目的是要控制振动的传递，尽可能使乘坐者感到舒适。这就要求对诸如人对振动的反应、汽车振动系统的传递特性和作为振动“输入”的路面不平度的统计规律等方面作较为深入的研究。,汽车的振动系统可以通过系统的输入振动系统输出评价指标来分析。系统输入是由汽车以一定车速驶过随机的路面不平度所引起，经过轮胎、悬架、坐垫等弹性阻尼元件和悬挂及非悬挂质量构成的振动系统，传递到人体，这两部分的加速度就是“输出”的振动物理量。然后再根据人体乘坐的舒适程度来评价汽车的平顺性。因此汽车平顺性的评价包括了客观和主观两种方法。,17,§6-1 汽车的性能及评价指标,1客观评价方法 客观评价采用各种仪器设备，对影响汽车振动的各环节进行测量和分析，主要包括随机的路面不平度输入特性、轮胎特性、悬架减振特性、人体坐垫系统特性、和各类弹性阻尼元件和悬挂及非悬挂质量构成的振动系统特性。一般的客观评价指标为： （1）车身传递到人体的加速度均方根值； （2）悬架弹簧的动挠度，即撞击悬架限位的概率； （3）车轮与悬架之间的动载荷。 2主观评价方法 主观评价指标是根据乘坐者的主观感觉，对各类汽车的平顺性作比较评价。人体对振动的反应取决于三个因素：振动频率；振动强度；持续作用的时间。其中作用力的方向分为：左右、前后、上下。由于每个人的心理和身体的各不相同，对振动的敏感程度差异很大。尽管多年来在此方面进行了许多试验研究工作，但难以得到公认的评价方法和指标。 国际标准化组织在综合大量有关人体全身振动研究成果的基础上，制定了国际标准人体承受全身振动评价指南（ISO2631），后来经过多次修订和补充，此标准对于评价长时间作用的随机振动和多输入点轴向振动环境对人体的影响时，能与主观感觉很好地吻合。在我国的汽