汽车力学,原称汽车工程应用力学,是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。
基本概念
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。
研究方向
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;道路或其他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FR平衡。FR包括轮胎滚动阻力FT、空气阻力FA、爬坡阻力FS和加速运动阻力FO,有时将F(FTFAFS)FD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FTWf,式中W为作用于轮胎上的垂直负荷,f为轮胎的滚动阻力系数,FT主要是由于轮胎和道路的变形所消耗的功引起的。f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13左右。
空气阻力FA...
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