汽车行驶的附着条件与汽车的附着率(汽车理论第五版).pdf

1 第一章 汽车动力性 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率  本节将介绍附着力、附着条件、附着率等基本概本节将介绍附着力、附着条件、附着率等基本概念，分析汽车在纵向坡道上加速上坡时的受力念，分析汽车在纵向坡道上加速上坡时的受力 ，确，确定汽车在不同行驶条件下的附着率定汽车在不同行驶条件下的附着率 返回目录返回目录 2 路面条件路面条件 附着系数附着系数 干沥青路面干沥青路面 0.7～～0.8 湿沥青路面湿沥青路面 0.5～～0.6 干燥的碎石路干燥的碎石路 0.6～～0.7 干土路干土路 0.5～～0.6 湿土路湿土路 0.2～～0.4 滚压后的雪路滚压后的雪路 0.2～～0.3 maxXZFFFF1.附着力 —附着系数，附着系数，与路面与路面和轮胎都有关和轮胎都有关 地面对轮胎切向反作地面对轮胎切向反作用力的极限值（最大值）用力的极限值（最大值）即为附着力即为附着力 FZ——地面作用在车轮上地面作用在车轮上的法向反力；的法向反力； 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 一、汽车行驶的附着条件 常见路面的常见路面的平均平均附着系数附着系数 思考：为什么汽车在湿土路上容思考：为什么汽车在湿土路上容易出现打滑现象？易出现打滑现象？ 3 思考思考  光面胎和带花纹的轮胎在光面胎和带花纹的轮胎在干燥硬路面上的附着系数有何干燥硬路面上的附着系数有何不同？不同？  轮胎花纹起什么作用？轮胎花纹起什么作用？ 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 胎面与胎面与 的关系？的关系？ 4 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 5 F1方程式赛车在不同天气条件下方程式赛车在不同天气条件下 使用的不同胎面花纹的轮胎使用的不同胎面花纹的轮胎 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 6  胎面的四道沟槽减小了车轮和地面间的有效接地面积，胎面的四道沟槽减小了车轮和地面间的有效接地面积，使车轮的附着力下降，汽车的车速得以控制。

使车轮的附着力下降，汽车的车速得以控制 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 7 222ft ZXFFrTT22ZXFF后轮驱动时，附着条件是后轮驱动时，附着条件是 附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动轮的附着力轮的附着力 驱动轮上的切向反力主要与哪些因素有关？其驱动轮上的切向反力主要与哪些因素有关？其大小可否通过驾驶员合理控制？大小可否通过驾驶员合理控制？ 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 2.附着条件 思考思考 8 22ZX FF令令 后轮驱动汽车的附着条件后轮驱动汽车的附着条件也可以表达为也可以表达为 22 2 ZX FFCC 2—后轮驱动汽车驱动后轮驱动汽车驱动轮的轮的附着率；附着率； 3.附着率 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 由附着条件可得由附着条件可得 前轮驱动时，附着条件是前轮驱动时，附着条件是 令令 11 1 ZX FFC11ZXFFC 1—前轮驱动汽车驱动前轮驱动汽车驱动轮的轮的附着率；附着率； 前轮驱动汽车的附着条件前轮驱动汽车的附着条件也可以表达为也可以表达为 1C附着率越小或路面附着系数越大附着率越小或路面附着系数越大 ，附着条件越容易满足。

附着条件越容易满足 2C9 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 路面附着系数低时车轮会出现滑转（路面附着系数低时车轮会出现滑转（视频视频）） 10  前轮驱动时，前轮驱动时， 如果如果FX1小、小、FZ1大、大、 小，附着条件小，附着条件容易得到满足容易得到满足 FX1小小 1C第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率  路面条件好，车速低，路面条件好，车速低，Ff 小；行驶车速低，小；行驶车速低，Fw 小；路面平坦，小；路面平坦，Fi 小；不急加速，小；不急加速，Fj 小 什么什么路面路面条件下条件下，，附着条附着条件不易满足？件不易满足？ 湿滑路面、冰雪湿滑路面、冰雪路面、沙地等路面、沙地等 当路面有积雪时当路面有积雪时，，起步用起步用高挡好还是用低挡好？高挡好还是用低挡好？ 用高挡轻踩加速用高挡轻踩加速踏板起步较好踏板起步较好 汽车在什么汽车在什么工况工况下工作下工作，，附着条件会不易满足？附着条件会不易满足？ 起步急加速起步急加速 解 释 为 什 么 ？解 释 为 什 么 ？11 22f2rt2/ZXFrTTTF解决方案解决方案  装用装用TCS（（ASR））驱动力控制系统，通过对驱驱动力控制系统，通过对驱动轮作用制动力矩控制起步过程的动轮作用制动力矩控制起步过程的FX2。

进而减少燃油喷射量进而减少燃油喷射量 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率  起步过程中，驱动轮的严重滑转会加剧轮胎的磨损起步过程中，驱动轮的严重滑转会加剧轮胎的磨损 12 maxXFsiniGF cosGiFF只有才有可能爬上坡道sincosGG1o100%45i 即，，越野车如何爬上越野车如何爬上100％的坡道？％的坡道？ 8 . 0max越野汽车爬坡时越野汽车爬坡时 即只有附着系数大于即只有附着系数大于1时，才有可能爬上时，才有可能爬上100%的坡道 思考思考 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 F13  此时必须依靠越野轮胎花纹的抓地性，并与良好此时必须依靠越野轮胎花纹的抓地性，并与良好的路面相配合，才能提高附着系数的路面相配合，才能提高附着系数 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 14 二、汽车的附着力与地面法向反作用力  汽车在加速上坡时，附着条件不易满足汽车在加速上坡时，附着条件不易满足  以下将在此工况下，分析路面作用在车轮上的法向以下将在此工况下，分析路面作用在车轮上的法向力力FZ和切向力和切向力FX。

第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 15             cosddsincoscosddsincos2w0gfwgg 21w0gfwgg 1LrfGFtu LriiILrILhgG LhLaGFLrfGFtu LriiILrILhgG LhLbGFZZZZ第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 16    sincosg 1sLhLbGFZ   sincosg 2sLhLaGFZ 主要与质心位置主要与质心位置 及坡度角有关及坡度角有关 （1）静态轴荷的法向反作用力 （2）动态分量 tu LriiIGg LrIGg LhgGFZdd0gfwg 1d   tu LriiIGg LrIGg LhgGFZdd0gfwg 2d   思考：汽车加速前进思考：汽车加速前进时时，，前后轮的垂直载荷前后轮的垂直载荷发生什么变化？发生什么变化？ 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 17 FZd1 FZd2 加速时加速时 后驱车容易满足后驱车容易满足附着条件附着条件 跑车大多采用后轮驱动跑车大多采用后轮驱动 思考：加速时思考：加速时，，前驱车还是后驱车容易满足附着条件？前驱车还是后驱车容易满足附着条件？  保时捷保时捷911 双座跑车采用双座跑车采用 后置式发动机后置式发动机 后轮驱动。

后轮驱动 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 18  绝大多数双座跑车采用中置发动机后轮驱动绝大多数双座跑车采用中置发动机后轮驱动 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 思考：要想使发动机转矩得到充分发挥思考：要想使发动机转矩得到充分发挥，，又满足附又满足附着条件着条件，，最理想的驱动方式是什么？最理想的驱动方式是什么？ 四轮驱动四轮驱动 19 高级轿车高级轿车 自重大，自重大，Ff大；车速高，车体大，大；车速高，车体大，FW大；大； 发动机排量大，发动机排量大，Ft大 思考：什么车型适合用四轮驱动？思考：什么车型适合用四轮驱动？ 超级跑车超级跑车 车速高，车速高，FW大；发动机排量大大；发动机排量大，， Ft大 越野车越野车 道路条件差，附着系数小道路条件差，附着系数小 重型货车重型货车 自重大，自重大，Ff大，道路条件差，附着系数小大，道路条件差，附着系数小 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 20 2 rLf1w21uACFZ2 rLr2w21uACFZCLf－前空气升力系数；－前空气升力系数；CLr－后空气升力系数－后空气升力系数 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 （3）空气升力 21 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 22 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 23 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 24 （4）滚动阻力偶矩产生的部分 此项较小，可以忽略不计此项较小，可以忽略不计 f1cosZrfFGL cosf2LrfGFZ忽略旋转质量惯性阻力偶矩和滚动阻力偶矩之后忽略旋转质量惯性阻力偶矩和滚动阻力偶矩之后   tu LhgGFFFtu LhgGFFFZZZZZZddddg 2w2s2g 1w1s1第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 25 三、作用在驱动轮上的地面切向反作用力 切向反作用力最大值出现在汽车加速爬坡的工况，切向反作用力最大值出现在汽车加速爬坡的工况，以下将在此工况下进行分析。

以下将在此工况下进行分析 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 26  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 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 27 22w22psinddXFGtumF2jw2f2TTrFXrTrTFX2jw2f 22f2FFXtumGFFddsin22w2f2p第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 Tjw2很小，忽略不计很小，忽略不计 28 tumWFFFddsinBBw2p1ptummGWFFFdd)(sin)(2B2wBw2f1p代入得代入得 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 tumGFFddsin22w2f2p将将 29 tumGFFXddsin11w1p1tumGFFFXddsinw2f1将将 代入得代入得 jiw2fFFFF注意注意 与与Fj的区别的区别 jF第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 当汽车由前轮驱动时当汽车由前轮驱动时 jiw2f1FFFFFXjiw1f2FFFFFX同理可得：同理可得： 当汽车由后轮驱动时当汽车由后轮驱动时 tummGWFFFdd)(sin)(2B2wBw2f1p30 四、附着率 汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。

最低附着系数 1. 加速、上坡行驶时的附着率 1）后轮驱动汽车 f1wij2 2 g2 s2w2d dXZ ZZFFFFFChGuFFFg Lt 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 31 ij 2 g s2d dZFFChGuFg Lt 11d co。