汽车附着力怎么计算_汽车附着力计算

1.什么是附着力?

2.在附着系数小于等于0.8的路面上,越野车能否爬上100%的坡道?为什么?

3.附着率的概念简介

4.汽车相关基础知识

5.驾驶机动车在湿滑路面上行驶时路面附着力随着车速的增加如何变化

什么是附着力?

汽车附着力是地面对轮胎切向反作用力的极限值。附着力的大小与车重、轮胎的材质、类型、花纹、胎压、地面种类、干燥情况、温度和车速有关。

汽车的轮胎是汽车重要部件之一，轮胎直接与地面接触和汽车的悬架系统，共同缓和汽车在行驶过程中受到的冲击，使汽车保持良好的舒适性和行驶平稳性，好的轮胎可以保证车轮和路面有良好的附着性，从而提高汽车的牵引力和驱动性。汽车的轮胎需要承受汽车在空载和满载时的重量，所以不同重量的车型具有不同的轮胎，有些车型还会配备备胎，备胎分为全尺寸备胎和非全尺寸备胎，全尺寸备胎和原有轮胎是一样的，非全尺寸备胎只能做临时替代使用。轮毂是轮胎内侧支撑轮胎、安装在轴上的金属部件，也可以称为轮圈。轮圈根据直径宽度制造材料的不同种类有很多，普通车型的轮圈在外观考虑的比较少，轮圈的散热性能是普通汽车轮胎需要考虑的主要要求，基本采用烤瓷处理。

在附着系数小于等于0.8的路面上,越野车能否爬上100%的坡道?为什么?

为了回答这个问题，我们需要先了解附着系数和爬坡能力的概念。

附着系数是汽车轮胎与路面之间的附着力与汽车轮胎所受垂直力之比值，它与路面的种类、干燥程度、清洁度以及轮胎的种类、气压和温度等因素有关。

爬坡能力是指汽车在爬坡时所能克服的坡度阻力，它与汽车发动机的功率、传动系统的传动比、轮胎的附着系数以及车重等因素有关。

已知附着系数为：0.8

已知爬坡能力为：1

根据附着系数的定义，可知汽车在附着系数为0.8的路面上行驶时，轮胎与路面之间的附着力为：

$0.8 \times 9.8 = 7.84牛$

根据爬坡能力的定义，可知汽车在爬坡时所能克服的坡度阻力为：

$1 \times 9.8 = 9.8牛$

由于附着力小于坡度阻力，因此越野车无法在附着系数小于等于0.8的路面上爬上100%的坡道。

附着率的概念简介

汽车的附着率：作用在驱动轮上的转矩T所引起的地面切向反作用力与驱动轮法向反作用力的比值。

汽车的附着系数：地面对轮胎切向反作用力的最大极限值（附着力）与驱动轮法向反作用力的比值。

附着率与附着系数的关系：

（1）驱动轮的附着率不能大于地面附着系数；

（2）附着率是，汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。

汽车驱动轮的附着率可以由发动机、传动系的参数及汽车的行驶工况来确定。

汽车的动力性由两方面决定，一是动力装置（发动机和传动系）所确定的驱动力，二是汽车的附着性能。如果动力装置确定的驱动力足够，而附着性能不足，那么汽车驱动轮就会打滑，汽车难以正常行驶，由此可见汽车附着性能的重要性。汽车驱动轮的附着率是汽车驱动轮在不发生滑转工况下充分发挥驱动力作用所要求的最低附着系数，它是表明汽车附着性能的一个重要指标。

由于驱动轮的附着率不能大于地面附着系数，否则就会打滑而影响汽车的正常行驶。所以汽车在路面上行驶时，附着率远离附着系数（向小于附着系数的方向），打滑的机会就会少一些，通常希望附着率小一些。

汽车相关基础知识

（1）驱动力与附着力的关系

汽车行驶时，驱动力与行驶阻力必须满足下述方程式（即汽车行驶方程式）规定的条件：

Ff＋Fw＋Fi≤Ft≤Fψ＝Fzφ式中：Ff——滚动阻力；

Fw——空气阻力；

Fi——坡度阻力；

Ft——汽车的驱动力（Te为发动机的输出转矩，ig为变速器的传动比，i0为主减速器

的传动比，ηT为传动系的机械效率，r为车轮半径）；

FΨ——附着力；

Fz——地面作用在驱动轮上的法向（垂直）反作用力；

φ——轮胎—道路附着系数，简称附着系数。

可见，驱动力随着发动机输出扭矩的增大而增大。但驱动力的增大受附着力的限制，驱动力的最大值只能等于轮胎与路面之间的附着力。当驱动力超过了附着力，驱动轮将在路面上滑转。当传递给车轮的驱动力超过附着力时，车轮就会发生打滑空转（即滑转）。

（2）滑转率与附着系数的关系

汽车在原地不动打滑空转滑转的程度用滑转率表示：

式中：Sd——驱动轮滑转率；

vw——车轮速度（车轮瞬时圆周速度）；

r——车轮半径（m）；

ω—车轮转动角速度（rad/s）：

v—车速（车轮中心纵向速度，m/s）。

当vw＝v时，滑转率Sd＝0，车轮自由滚动；

当v＝0时，滑转率Sd＝100%，车轮完全处于滑转状态；

当vw＞v时，滑转率0＜Sd＜100%，车轮既滚动又滑动。滑转率越大，车轮滑转程度越大。

车轮滑移率和滑转率与纵向附着系数的关系如图4-90所示。由图可见，附着系数随路面性质的不同而发生大幅度的变化。在各种路面上，附着系数均随滑转率或滑移率的变化而变化，且在各种路面上当滑转率或滑移率为20%左右时，附着系数达到最大值。若滑转率或滑移率继续增大，则附着系数逐渐减小。

防滑转控制系统ASR的基本原理是在车轮滑转时，将滑转率控制在最佳滑转率（10%～30%）范围内，从而获得较大的附着系数，使路面提供较大的附着力，以充分利用车轮的驱动力。汽车在起步加速或冰雪路面上行驶时，司机不必小心踩下加速踏板，系统能够根据路面状况调节驱动力，使驱动轮保持最佳的驱动力。

防滑转控制系统ASR能有效地提高车辆在各种路面上的附着能力，能提高车辆行驶的稳定性和乘坐的舒适性，能减少轮胎的磨损与发动机的功率消耗。

驾驶机动车在湿滑路面上行驶时路面附着力随着车速的增加如何变化

驾驶机动车在湿滑路面上行驶时路面附着力随着车速的增加急剧减小。

附着力的大小是车重与路面附着系数的乘积，这是对整部汽车而言的，如果对一个车轮，那么该车轮的附着力应为，该车轮所受地面垂直反作用力乘路面附着系数，雨天行驶，路面湿滑，车辆的附着力随车速的增加急剧变小，车辆很容易发生侧滑，当车辆高速行驶时也易发生水滑现象，因此一定要合理控制车速。

可见由于冰路的附着系数极小，在冰路上欲前进困难、欲转向不能、欲制动刹不住车，严重时会发生侧滑（甩尾）或激转，所以严冬的冰雪路上公共汽车站及其附近要铺洒砂子或煤渣以提高路面附着系数，确保行车安全。

驾驶机动车在泥泞道路行驶最高车速不能超过30公里/小时。

驾驶机动车在泥泞道路行驶，因为路面会变得坑坑洼洼，速度太快的话容易导致翻车，所以为了保障驾驶人和行车安全，要求最高车速不能超过30公里/小时，除了在泥泞道路行驶不能超过30公里/小时之外，因为雨势太大等原因能见度在50米以内，或者在一些特殊的道路也不能超过30公里/小时，例如急弯路、窄路、等等地方。

机动车行驶中遇有下列情形之一，进出非机动车道，通过铁路道口、急弯路、窄路、窄桥，掉头、转弯、下陡坡，遇雾、雨、雪、沙尘、冰雹，能见度在50米以内，在冰雪、泥泞的道路上行驶，最高行驶速度不得超过每小时30公里，其中拖拉机、电瓶车、轮式专用机械车不得超过每小时15公里。