Question

汽车行驶阻力有哪些?

Answer 1

汽车运动时需要克服运动中所遇到的各种阻力汽车在水平道路上等速行驶时必须克服来自汽车赖以行驶的地面滚动阻力Ff和来自汽车周围的空气阻力Fw当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服汽车重力沿坡道的分力，称为坡度阻力Fi汽车加速行驶时需要克服的惯性力，称为加速阻力Fj汽车行驶的总阻力F为:

F=Ff+Fw+Fi+Fj滚动阻力和空气阻力在任何行驶条件下都是存在的

1)滚动阻力滚动阻力Ff是指当车轮在路面上滚动时，由于两者间的相互作用和相应变形所引起的能量损失总称滚动阻力等于滚动阻力系数与车轮载荷的乘积:

Ff=Tf/r=Wf式中:Tf———滚动阻力偶矩;

r———滚动半径;

W———地面法向载荷;

f———滚动阻力系数

一般来说，车轮滚动的能量损失由三部分组成，即消耗于轮胎变形和路面变形的能量损失以及轮胎与支承面间的摩擦损失

滚动阻力系数是指包括轮胎变形道路变形以及接触面上的摩擦等损失的系数滚动阻力系数与路面的类型行驶车速以及轮胎的构造材料气压等有关

2)空气阻力汽车在空气介质中运动，空气介质本身也在运动，这均会对汽车的运动产生阻力汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力空气阻力分为摩擦阻力与压力阻力两部分摩擦阻力是由于空气的黏性在车身表面产生的切向力在行驶方向上的分力;压力阻力是作用的在汽车外形表面上的法向压力在行驶方向上的分力

如果汽车与空气的相对速度单位以km/h计，则空气阻力Fw为:

式中:ua———车速(m/s);

CD———空气阻力系数;

A———汽车迎风面积，即汽车行驶方向的投影面积(m2);

空气阻力与汽车相对速度的平方成正比，相对速度越高，空气阻力越大空气阻力与汽车迎风面积成正比

3)坡度阻力汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力称为汽车上坡阻力Fi，即:

Fi=Gsinα式中:Fi———坡道阻力(N);

G———作用于汽车上的重力(N)，G=mg，m为汽车质量(kg)，g为重力加速度，g=9.8m/s2;

α———坡道角

4)加速阻力汽车加速行驶时，需要克服汽车质量加速运动时的惯性力，这就是加速阻力Fj

式中:Fj———加速阻力(N);

δ———汽车旋转质量换算系数;m———汽车质量(kg);

du/dt———行驶加速度(m/s2)