交通运轮机械：汽车力学

分享到：

     研究汽车运动规律的学科。汽车的可能行驶状态﹐如直线﹑曲线﹑上下坡﹑等速或加减速运动等均属力学研究的内容。但汽车结构中有轮胎﹑悬架系等弹性部分﹐运动的自由度较多﹐而轮胎与地面接触处的附着和摩擦等机理尚未充分探明等﹐所以这一学科尚带有半经验的性质。有的国家称为“汽车性能预计”﹐有的国家和中国的某些教科书中称“汽车理论”。这两个概念﹐包括汽车燃料经济性﹑通过性等部分﹐范围较汽车力学为广。
         汽车力学所研究的汽车运动有 3个主要方面﹕汽车直线行驶时的加速﹑减速(包括制动)的驱动力与阻力间的关系﹔汽车在曲线行驶或直线行驶受到侧向力干扰时的方向稳定性﹔道路或其它原因引起的汽车振动﹐主要是汽车的垂直振动。
         汽车的直线行驶 汽车发动机的扭矩经过传动系变换(一般是倍增)后﹐传到车轮﹐在轮缘处产生切向力。地面对此切向力的反作用力﹐即是推动汽车前进的驱动力F 。F 与汽车运动时的阻力 F R平衡。F R包括轮胎滚动阻力F﹑空气阻力F A﹑爬坡阻力F S和加速运动阻力FO﹐有时将F -(F +F A+F S)＝F D称为后备驱动力﹐即可以用以使汽车产生加速度的驱动力。汽车的动力性如最高车速﹑加速性能和爬坡度等﹐都决定于驱动力跟相关的阻力之间的差值。
         轮胎滚动阻力 F=W﹐式中W 为作用于轮胎上的垂直负荷﹐为轮胎的滚动阻力系数﹐F 主要是由于轮胎和道路的变形所消耗的功引起的。值随轮胎直径的减小和变形量的增大而加大﹐它还与道路的路面状态和材料有关。车速与载荷提高时﹐或轮胎气压降低时﹐滚动阻力增加。子午线轮胎的滚动阻力比斜交帘线轮胎最多可减小1/3左右。