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 本本节将引将引见附着力、附着条件、附着率等根本概附着力、附着条件、附着率等根本概念，分析汽念，分析汽车在在纵向坡道上加速上坡向坡道上加速上坡时的受力的受力 ，确，确定汽定汽车在不同行在不同行驶条件下的附着率。条件下的附着率。前往目录前往目录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0.70.8湿沥青路面湿沥青路面0.50.6干燥的碎石路干燥的碎石路0.60.7干土路干土路0.50.6湿土路湿土路0.20.4滚压后的雪路滚压后的雪路0.20.31.附着力附着系数，与路面附着系数，与路面和和轮胎都有关。胎都有关。 地面地面对轮胎切向反作胎切向反作用力的极限用力的极限值最大最大值即即为附着力。附着力。 FZ地面作用在地面作用在车轮上上的法向反力；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常见路面的平均附着系数路面的平均附着系数思索：思索：为什么汽什么汽车在湿土路上容在湿土路上容易出易出现打滑景象？打滑景象？思索思索 光面胎和带花纹的轮胎在光面胎和带花纹的轮胎在枯燥硬路面上的附着系数有何枯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？第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率F1方程式方程式赛车在不同天气条件下在不同天气条件下运用的不同胎面花运用的不同胎面花纹的的轮胎胎第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 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后后轮驱动时，附着条件是，附着条件是附着条件：地面作用在附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于上的切向反力小于驱动轮的附着力。的附着力。驱动轮上的切向反力主要与哪些要素有关？其上的切向反力主要与哪些要素有关？其大小可否大小可否经过驾驶员合理控制？合理控制？第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率2.附着条件思索思索令令后后轮驱动汽汽车的附着条件的附着条件也可以表达也可以表达为C 2后后轮驱动汽汽车驱动轮的附着率；的附着率；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前轮驱动时，附着条件是，附着条件是令令C 1前前轮驱动汽汽车驱动轮的附着率；的附着率；前前轮驱动汽汽车的附着条件的附着条件也可以表达也可以表达为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，附着条件越容易满足。足。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视频路面附着系数低时车轮会出现滑转视频 前轮驱动时，前轮驱动时， 假设假设FX1小、小、FZ1大、大、 小，附着条小，附着条件容易得到满足。件容易得到满足。FX1小小第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 路面条件好，路面条件好，车速低，速低，Ff 小；行小；行驶车速低，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。小。什么路面条件下，附着条什么路面条件下，附着条件不易件不易满足？足？湿滑路面、冰雪湿滑路面、冰雪路面、沙地等。路面、沙地等。当路面有当路面有积雪雪时，起步用，起步用高高挡好好还是用低是用低挡好？好？用高用高挡轻踩加速加速踏板起步踏板起步较好。好。汽汽车在什么工况下任在什么工况下任务，附着条件会不易附着条件会不易满足？足？起步急加速。起步急加速。解解释为什什么么？处理方案理方案 装用装用TCSASR驱动力控制系力控制系统，经过对驱动轮作用制作用制动力矩控制起步力矩控制起步过程的程的FX2。进而减少燃油放射量而减少燃油放射量第四节 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。 ，越野车如何爬上，越野车如何爬上100的坡道？的坡道？越野汽越野汽车爬坡爬坡时即只需附着系数大于即只需附着系数大于1时，才有能，才有能够爬上爬上100%的坡道。的坡道。思索思索第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 此时必需依托越野轮胎花纹的抓地性，并与良好此时必需依托越野轮胎花纹的抓地性，并与良好的路面相配合，才干提高附着系数。的路面相配合，才干提高附着系数。第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率二、汽车的附着力与地面法向反作用力 汽汽车在加速上坡在加速上坡时，附着条件不易，附着条件不易满足。足。 以下将在此工况下，分析路面作用在以下将在此工况下，分析路面作用在车轮上的法向上的法向力力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第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 主要与主要与质心位置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 思索：汽思索：汽车加速前加速前进时，前后，前后轮的垂直的垂直载荷荷发生什么生什么变化？化？第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率FZd1FZd1FZd2FZd2加速加速时后后驱车容易容易满足足附着条件附着条件跑跑车大多采用后大多采用后轮驱动思索：加速时，前驱车还是后驱车容易满足附着条件？思索：加速时，前驱车还是后驱车容易满足附着条件？ 保保时捷捷911双座跑双座跑车采用采用后置式后置式发动机机后后轮驱动。第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 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索：要想使思索：要想使发动机机转矩得到充分矩得到充分发扬，又，又满足附足附着条件，最理想的着条件，最理想的驱动方式是什么？方式是什么？四四轮驱动高高级轿车自自艰苦，苦，Ff大；大；车速高，速高，车体大，体大，FW大；大；发动机排量大，机排量大，Ft大。大。思索：什么思索：什么车型适宜用四型适宜用四轮驱动？超超级跑跑车车速高，速高，FW大；大；发动机排量大，机排量大， Ft大。大。越野越野车道路条件差，附着系数小。道路条件差，附着系数小。重型重型货车自自艰苦，苦，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空气升力第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率4滚动阻力偶矩产生的部分此此项较小，可以忽略不小，可以忽略不计忽略旋忽略旋转质量量惯性阻力偶矩和性阻力偶矩和滚动阻力偶矩之后阻力偶矩之后第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率三、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如今汽车加速爬坡的工况，以下将在此工况下进展分析。第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 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，忽略不很小，忽略不计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将将将将 代入得代入得留意留意 与与Fj的区的区别第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率当汽当汽车由前由前轮驱动时同理可得：同理可得：当汽当汽车由后由后轮驱动时四、附着率汽汽车直直线行行驶情况下，充分情况下，充分发扬驱动力作用力作用时要求的最要求的最低附着系数。低附着系数。1. 加速、上坡行驶时的附着率1后轮驱动汽车第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率令令忽略空气阻力和滚动阻力忽略空气阻力和滚动阻力q包含加速阻力在内的等效坡度。包含加速阻力在内的等效坡度。第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 为加速上坡行加速上坡行驶时要求的地面附要求的地面附着系数。当在一定附着系数的路面上行着系数。当在一定附着系数的路面上行驶时，汽，汽车能能经过的最大等效坡度的最大等效坡度为q。将将代入代入2前轮驱动汽车当汽当汽车由后由后轮驱动时同理可得，当汽同理可得，当汽车由前由前轮驱动时第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率思索：假思索：假设a=b，哪种哪种驱动方式的方式的等效坡度更大？等效坡度更大？ 驱动方式或驱动方式或车型车型前轮驱动前轮驱动0后轮驱动后轮驱动1Audi0.5BMW325i0.63M.B.4Matic0.653四轮驱动汽车令后令后轴的的转矩分配系数矩分配系数为第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 通常前、后通常前、后驱动轮的附着率不相等，汽的附着率不相等，汽车的等效坡度受附着率的等效坡度受附着率较大大驱动轮的限制。的限制。第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 等效坡度一定等效坡度一定时，假，假设前前轮附着率附着率较大，前大，前驱动轮的的驱动力将先到达力将先到达地面附着力而滑地面附着力而滑转，后，后驱动轮驱动力也力也坚持在前持在前轮刚开开场滑滑转时的数的数值不再添加。不再添加。假设前、后轮驱动力可以经过自动调理同时到达附着力极限假设前、后轮驱动力可以经过自动调理同时到达附着力极限第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率即即第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率思索：假思索：假设路面附着系数路面附着系数 ，两种，两种轿车1 1挡的的动力性可否得到充分力性可否得到充分发扬？2. 高速行驶时的附着率第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 随着车速的添加，后轮的法向反作用力下降，而切向反作用力那随着车速的添加，后轮的法向反作用力下降，而切向反作用力那么按车速的平方关系增大。因此，附着率么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随车速的提高而急剧增大，附着条件不易满足。大，附着条件不易满足。第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率思索：高速思索：高速轿车该如何如何处理附着率理附着率过大的大的问题？第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率本节内容终了下一节下一节