[发明专利]从动轮行驶模式汽车

说明书

技术领域

    本发明涉及汽车领域，具体涉及一种从动轮行驶模式汽车。

背景技术

汽车的车轮分为从动轮与驱动轮两个，《汽车理论》中对这两种车轮的运动力学特性作过精辟论述：

驱动轮是依靠传递至其圆周上的转矩运动的，真正作用在驱动轮上驱动汽车的力为地面切向反作用力F_x，它的数值为驱动力F_t减去驱动轮上的滚动阻力F_f ，驱动力平衡公式为：

          F_x = F_t - F_f

这个公式的特点是，驱动轮也有滚动阻力F_f，这个滚动阻力是由驱动轮承担载荷产生的，驱动轮的驱动力为地面切向反作用力F_x与驱动轮滚动阻力F_f之和：

          F_t = F_x ﹢ F_f

从动轮是依靠作用于其中心的推力运动的。从动轮的滚动阻力F_f等于滚动阻力系数f（推力与车轮载荷之比）与车轮载荷W的乘积，滚动阻力公式为：      

           F_f = W f

    根据这两种车轮运动力学特性的不同，我们可以将道路车辆行驶模式也分为两类，即驱动轮行驶模式车辆类与从动轮行驶模式车辆类。例如，汽车、摩托车、电动车、自行车等驱动轮也承担载荷的动力车辆属于驱动轮行驶模式车辆类；人力车、畜力车、挂车等从动轮承担全部载荷（或驱动轮不承担载荷）的车辆属于从动轮行驶模式车辆类。这是两种不同本质的行驶模式，主要区别在于驱动轮是否承担车辆载荷，在于车辆行驶时所需驱动力的不同，车辆驱动条件公式有力地证明了这两种不同行驶模式的区别。

车辆行驶的驱动条件（必要条件）是 F_t ≧ F_f + F_w + F_i ，根据从动轮与驱动轮运动特性的理解，这个公式更贴近于是对从动轮行驶模式车辆的描述。因为，对于驱动轮行驶模式车辆，滚动阻力F_f应该涵盖其从动轮的滚动阻力F_f1与驱动轮的滚动阻力F_f2，此时滚动阻力为：

            F_f = F_f1 + F_f2

而驱动力计算时还应该添加地面切向反作用力F_x。所以，车辆以驱动轮行驶模式行驶时的驱动条件为: 

            F_t =F_x + F_f1+ F_f2 + F_w + F_i

（式中：F_t为驱动力、 F_w为空气阻力、F_i为坡度阻力）。因此，两类车辆行驶模式不同的车辆所需驱动力也是不同的。

    现有技术没有对汽车行驶模式进行过分析研究，失去了大幅提高汽车行驶效率的机会。汽车从动轮行驶模式所需驱动力（推动力）远远小于驱动轮行驶模式，这个优势特征是可以通过例证证实（例证暂不考虑加速阻力、空气阻力、坡度阻力等条件）。

例证一

小汽车总质量为2000Kg、重力为19600N；车轮滚动阻力系数f为0.02；根据滚动阻力公式计算，从动轮行驶模式行驶时车辆的滚动阻力为392N；对于驱动轮行驶模式，如果65﹪的载荷在驱动轮上，从动轮滚动阻力系数f₁为0.02，驱动轮的滚动阻力系数f₂是从动轮的2.5倍，为0.05，驱动轮行驶模式行驶时的滚动阻力为774.2N（F_f =F_f1+Ff2、F_f1=0.35Wf₁、F_f2 = 0.65Wf₂ ），车辆克服滚动阻力所需要的驱动力是从动轮行驶模式的1.975倍，车辆需增加的驱动力为382.2N（49.37﹪）。

例证二