2019/1031 车辆系统动力学 Vehicle System Dynamics 赵树恩 重庆交通大学机电与汽车工程学院 蔬定延大 主要内容 ◎概论和基础理论 垂向动力学 纵向动力学 侧向动力学 汽车NvH专题
2019/10/31 1 车辆系统动力学 Vehicle System Dynamics 赵树恩 重庆交通大学机电与汽车工程学院 主要内容 概论和基础理论 垂向动力学 纵向动力学 侧向动力学 汽车NVH专题 1 2
2019/1031 第二篇纵向动力学 ●第11章纵向动力学性能分析 ●第12章纵向动力学控制系统 ●第13章动力传动系统的振动分析 蔬定延大 第11章纵向动力学性能分析 纵向动力学运动方程 行驶极限 切向力图 制动器 >瞬时加速和减速过程
2019/10/31 2 第二篇 纵向动力学 ⚫ 第11章 纵向动力学性能分析 ⚫ 第12章 纵向动力学控制系统 ⚫ 第13章 动力传动系统的振动分析 第11章 纵向动力学性能分析 ➢ 纵向动力学运动方程 ➢ 行驶极限 ➢ 切向力图 ➢ 制动器 ➢ 瞬时加速和减速过程 3 4
2019/1031 纵向动力学运动方程 a. sins Fr+ Frm Fa- Faa. cos]a-0 而总质量和总重量由几个部分组成 n= a me+aN “ 前后轮周向力惯性力爬坡阻力风阻力 蔬定延大 纵向动力学运动方程 为了得到正的轮缘切向力,发动机输出力矩的驱动力矩必须大于车轮出的阻力 B, Py+ BHH= Mv+ Mh-(Fuv+ FU)s- Moy -MpH 戈因此,φ=x/ Moy + M F WRS My+ MH (v+6H) 将[F+F,+F]-+Fm代入上式得: 与轮缘切向力相反,驱动力矩除以轮距的值为所有阻力因素之和
2019/10/31 3 纵向动力学运动方程 纵向动力学运动方程 为了得到正的轮缘切向力，发动机输出力矩的驱动力矩必须大于车轮出的阻力 其中 因此， 将 代入上式得： 与轮缘切向力相反，驱动力矩除以轮距的值为所有阻力因素之和 5 6
2019/1031 第11章纵向动力学性能分析 纵向动力学运动方程 行孕 驶极限 切向力图 制动器 瞬时加速和减速过程 蔬定延大 行驶极限 垂宜载荷 前轴载荷 前轴静载荷 风力导致的前轴升力 Fn-4-号-m小-"-+n 加速引起的动载载 滚动阻力引起的动载载荷 后轴载 两轴上的载荷各含一个静态部分。这部分载 Fm=/号o+,m}一Fa+ 荷由于轴收到的升力而减小 车加速时(加速度为正值)前轴轴荷减小而 +1+n 后轴载荷增加 ·滚动阻力减小前轴载荷,加重后轴载荷 坡度为正值时前轴载荷减小,后轴载荷增加
2019/10/31 4 第11章 纵向动力学性能分析 ➢ 纵向动力学运动方程 ➢ 行驶极限 ➢ 切向力图 ➢ 制动器 ➢ 瞬时加速和减速过程 行驶极限 垂直载荷 前轴载荷： 后轴载荷： 前轴静载荷 风力导致的前轴升力 加速引起的动载载荷 滚动阻力引起的动载载荷 7 8
2019/1031 行驶极限 驱动附着率:前轮驱动和后轮驱动 1前轮驱动 i Fws FwaN+ swAp 总结 Fm-n-12+点+x一÷ 1.从动轮附着率比驱动轮 小很多,且只有部分滚动 阻力以及从动轮加速阻力 ‰m m 的滚动部分决定 2驱动轮附着力受静态载 2后轮驱动: 荷决定,f随着的Fp增加 而降低 前轮f m-1-1,+ 3汽车加速时,前轮驱动 下的驱动轮附着率比后轮 更大 +aa+ Fws Fwa+cwAp F 号 4.整车重心离驱动轮越近, m-m+(g分+总+3)+÷八 驱动轮附着率越小 蔬定延大 行驶极限 驱动附着率:前轮驱动和后轮驱动一实例分析 1平地不加速 速度远大于100km/h,滚动阻力的影响要比风阻的影响小很多。 动阻力对轴载荷的影响可以忽略不计 匀速行驶时,前轮驱动和后轮驱动的附着率没有太大差别。通过改良 外形达到后轴下压的效果,例如加后阻风板,附着率下降,滚动阻力 的变化可以忽略 2低速爬坡不加速fy= bc0yx- h. sinyst)// uz sinyst.+F质/2 inst+ Fg fR/2 a· coset+ h. sinyst) 重心不变,爬坡时后轮驱动附着率比前轮驱动地(湿滑路面应注意) 滚动阻力尽可忽略不计 3低速平地加速行驶 加速度相同的情况下前轮驱动的附着率大于后轮驱动 前轮驱动附着率随加速度上升而急剧增加(累进关系 后轮驱动时附着率加速度平缓上升(递减关系)
2019/10/31 5 行驶极限 总结： 1.从动轮附着率比驱动轮 小很多，且只有部分滚动 阻力以及从动轮加速阻力 的滚动部分决定。 2.驱动轮附着力受静态载 荷决定，f 随着的 增加 而降低。 3.汽车加速时，前轮驱动 下的驱动轮附着率比后轮 更大。 4.整车重心离驱动轮越近， 驱动轮附着率越小。 驱动附着率：前轮驱动和后轮驱动 1.前轮驱动： 2.后轮驱动： 行驶极限 驱动附着率：前轮驱动和后轮驱动—实例分析 1.平地不加速 当速度远大于100km/h，滚动阻力的影响要比风阻的影响小很多。 滚动阻力对轴载荷的影响可以忽略不计 匀速行驶时，前轮驱动和后轮驱动的附着率没有太大差别。通过改良 外形达到后轴下压的效果，例如加后阻风板，附着率下降，滚动阻力 的变化可以忽略。 2.低速爬坡不加速 重心不变，爬坡时后轮驱动附着率比前轮驱动地（湿滑路面应注意） 滚动阻力尽可忽略不计 3.低速平地加速行驶 加速度相同的情况下前轮驱动的附着率大于后轮驱动 前轮驱动附着率随加速度上升而急剧增加（累进关系） 后轮驱动时附着率加速度平缓上升（递减关系） 9 10