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1、道路勘测设计第二章 汽车行驶性能第1页，本讲稿共57页3 3 3 3汽车行驶对道路的基本要求汽车行驶对道路的基本要求汽车行驶对道路的基本要求汽车行驶对道路的基本要求：安安安安全全全全：保保保保证证证证汽汽汽汽车车车车的的的的行行行行驶驶驶驶稳稳稳稳定定定定性性性性，避避避避免免免免发发发发生生生生翻翻翻翻车车车车、倒倒倒倒溜溜溜溜、侧滑等；侧滑等；侧滑等；侧滑等；迅速：迅速：迅速：迅速：行驶速度行驶速度行驶速度行驶速度平均技术速度。平均技术速度。平均技术速度。平均技术速度。经济：经济：经济：经济：运输成本：低运输成本：低运输成本：低运输成本：低 运输生产率：高运输生产率：高运输生产率：高运输生
2、产率：高 评价汽车运输工作效率的指标有：评价汽车运输工作效率的指标有：评价汽车运输工作效率的指标有：评价汽车运输工作效率的指标有：汽车运输生产率汽车运输生产率汽车运输生产率汽车运输生产率周转率周转率周转率周转率 运输成本运输成本运输成本运输成本油料及轮胎消耗，保养周期油料及轮胎消耗，保养周期油料及轮胎消耗，保养周期油料及轮胎消耗，保养周期 舒舒舒舒适适适适：视视视视觉觉觉觉上上上上：线线线线形形形形美美美美观观观观，赏赏赏赏心心心心悦悦悦悦目目目目，自自自自然然然然环环环环境境境境与与与与景景景景观观观观设计设计设计设计 生理上：平稳、不颠簸，离心力小生理上：平稳、不颠簸，离心力小生理上：平稳
3、、不颠簸，离心力小生理上：平稳、不颠簸，离心力小 心理上：轻松，有安全感，心情愉快。心理上：轻松，有安全感，心情愉快。心理上：轻松，有安全感，心情愉快。心理上：轻松，有安全感，心情愉快。第2页，本讲稿共57页本章摘要本章主要介绍汽车行驶性能及其对路线的要求；汽车的驱动力、行驶阻力及行驶条件；汽车的动力特性、行驶状态、爬坡能力及加、减速行程；汽车行驶的纵向、横向及纵横组合向稳定性；汽车的制动力和制动距离以及汽车的燃油经济性等内容。第3页，本讲稿共57页第一节 概述一、汽车行驶性能的主要内容一、汽车行驶性能的主要内容 1.1.动力性能动力性能（加速、爬坡、最大（加速、爬坡、最大V V）2.2.制动
4、性制动性（行车视距）（行车视距）3.3.行驶稳定性行驶稳定性（侧滑、倾覆）（侧滑、倾覆）4.4.操作稳定性操作稳定性（转向稳定、高速稳定性和操作轻便性）（转向稳定、高速稳定性和操作轻便性）5.5.燃油经济性燃油经济性 6.6.行驶平顺性行驶平顺性 7.7.通过性通过性第4页，本讲稿共57页二、汽车行驶对路线的要求二、汽车行驶对路线的要求1.1.保证汽车在道路行驶的稳定性保证汽车在道路行驶的稳定性 需要合理地选用圆曲线的半径和设置纵、横坡度，需要合理地选用圆曲线的半径和设置纵、横坡度，并提高车轮与路并提高车轮与路 面间的附着力。面间的附着力。2 2尽可能地提高车速尽可能地提高车速 在在公公路路设
5、设计计时时必必须须严严格格控控制制曲曲线线半半径径、最最大大纵纵坡坡及及其其坡坡长长，合合理地设置缓和坡段，并尽可能地采取大半径曲线及平缓的纵坡。理地设置缓和坡段，并尽可能地采取大半径曲线及平缓的纵坡。3 3保证道路上的行车连续保证道路上的行车连续 公公路路线线形形设设计计需需要要保保证证有有足足够够的的视视距距和和安安全全净净空空，合理地设置平、竖曲线，并尽可能地减少平面交叉等。合理地设置平、竖曲线，并尽可能地减少平面交叉等。4 4尽量满足行车舒适尽量满足行车舒适 在在道道路路线线形形设设计计时时，需需正正确确地地组组合合平平面面线线形形和和纵纵面面线线形形，注注意意线线形形与与景景观观的的
6、协协调调，以以增增进进驾驾驶驶者者和和乘乘客客在在视视觉觉上上和和心心理理上上的的舒舒适适感感；对对平平、竖竖曲曲线线的的最最小小半半径径要要加加以以限限制制，以以免免车车辆辆离离心心力力过大而引起驾驶员和乘客不舒适。过大而引起驾驶员和乘客不舒适。第5页，本讲稿共57页第二节 汽车的驱动力及行驶阻力 n一、汽车的驱动力汽车的动力来源：汽车的动力来源：汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。在发动机里热能转化成机汽
7、车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。在发动机里热能转化成机械能，产生有效功率，驱使曲轴以每分钟的转速旋转，发生的扭矩，械能，产生有效功率，驱使曲轴以每分钟的转速旋转，发生的扭矩，再经过离合器、变速器、传动轴、主传动器、差速器和半轴等一系再经过离合器、变速器、传动轴、主传动器、差速器和半轴等一系列的变速和传动，将曲轴的扭矩传给驱动轮，产生的扭矩驱动汽车列的变速和传动，将曲轴的扭矩传给驱动轮，产生的扭矩驱动汽车行驶。行驶。第6页，本讲稿共57页1.发动机；2.离合器；3.变速器；4.万向节头传动轴；5.主传动器；6.驱动轮第7页，本讲稿共57页汽车传动系统：汽车传动系统：第8页，本讲稿共57页3汽车
8、的驱动力汽车的驱动力 第9页，本讲稿共57页1空气阻力空气阻力汽汽车车在在行行驶驶中中，由由于于迎迎面面空空气气质质点点的的压压力力，车车后后的的真真空空吸吸力力及及空空气气质质点点与与车车身身表表面面的的摩摩擦擦力力阻阻碍碍汽汽车车前前进进，总总称称为空气阻力。为空气阻力。二、汽车的行驶阻力二、汽车的行驶阻力 n式中：式中：K空气阻力系数，它与汽车的流线型有关；空气阻力系数，它与汽车的流线型有关；n 空气密度，一般空气密度，一般=1.2258（Ns2m4）；）；n A汽车迎风面积（或称正投影面积）（汽车迎风面积（或称正投影面积）（m2）；）；n v汽车与空气的相对速度（汽车与空气的相对速度（
9、ms），可近似地取），可近似地取汽车的行驶速度。汽车的行驶速度。第10页，本讲稿共57页将车速将车速v（ms）化为）化为V（kmh）并化简，得）并化简，得1空气阻力空气阻力n 对对汽汽车车列列车车的的空空气气阻阻力力，一一般般可可按按每每节节挂挂车车的的空空气气阻阻力为其牵引车的力为其牵引车的20%折算。折算。第11页，本讲稿共57页n 2道路阻力道路阻力n道道路路阻阻力力是是由由弹弹性性轮轮胎胎变变形形和和道道路路的的不不同同路路面面类类型型及及纵纵坡坡度而产生的阻力，主要包括滚动阻力和坡度阻力。度而产生的阻力，主要包括滚动阻力和坡度阻力。n（1）滚动阻力）滚动阻力n弹弹性性轮轮胎胎反反复复
10、变变形形时时，其其材材料料内内部部发发生生摩摩擦擦要要消消耗耗一一部部分分功功率率。在在柔柔性性路路面面上上汽汽车车行行驶驶时时汽汽车车的的不不仅仅轮轮胎胎变变形形，而而且且路路面面也也会会变变形形，其其接接触触面面之之间间产产生生摩摩擦擦要要消消耗耗部部分分功功率率（路路面面支支反反力力前前移移，与与车车轮轮重重力力形形成成反反向向力力矩矩）。另另外外，由由于于路路面的不平整而造成轮胎震动和撞击引起部分功率的消耗。面的不平整而造成轮胎震动和撞击引起部分功率的消耗。第12页，本讲稿共57页n（1）滚动阻力）滚动阻力n 滚滚动动阻阻力力与与汽汽车车的的总总重重力力成成正正比比，若若坡坡道道倾倾角
11、角为为时时，其其值可用下式计算。值可用下式计算。n RfGfcosn 由于坡道倾角由于坡道倾角一般较小，认为一般较小，认为cos1，则，则n Rf=Gf （N）n式中：式中：Rf滚动阻力（滚动阻力（N）；）；n G车辆总重力（车辆总重力（N）；）；n f滚滚动动阻阻力力系系数数，它它与与路路面面类类型型、轮轮胎胎结结构构和和行行驶驶速速度度等等有有关关，一一般般应应由由试试验验确确定定，在在一一定定类类型型的的轮轮胎胎和和一一定定车车速速范范围围内内，可可视视为为只只和和路路面面状状况况有有关关的的常常数数，见表见表2-4。第13页，本讲稿共57页汽汽车车在在坡坡道道倾倾角角为为的的道道路路上
12、上行行驶驶时时，车车重重G在在平平行行于于路路面面方方向向的的分分力力为为Gsin，上上坡坡时时它它与与汽汽车车前前进进方方向向相相反反，阻阻碍碍汽汽车车行行驶驶；而而下下坡坡时时与与前前进进方方向向相相同同，助助推汽车行驶。坡度阻力可用下式计算推汽车行驶。坡度阻力可用下式计算Ri=Gsin因坡道倾角一般较小，认为因坡道倾角一般较小，认为sintgi，则，则Ri=Gi（N）式中：式中：Ri坡度阻力坡度阻力（N）；）；G车辆总重力（车辆总重力（N）；）；i道路纵坡度，上坡为正；下坡为负。道路纵坡度，上坡为正；下坡为负。n（2）坡度阻力）坡度阻力第14页，本讲稿共57页RR=G（f+i）式中：式中
13、：f+i统称道路阻力系数。统称道路阻力系数。n滚滚动动阻阻力力和和坡坡度度阻阻力力均均与与道道路路状状况况有有关关，且且都都与与汽汽车车的的总总重重力力成成正正比比，将将它它们们统统称称为为道道路路阻阻力力，以以RR表示表示第15页，本讲稿共57页汽汽车车变变速速行行驶驶时时，需需要要克克服服其其质质量量变变通通运运动动时时产产生生的的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力，用惯性力和惯性力矩称为惯性阻力，用RI表示。表示。汽车的质量：平移质量汽车的质量：平移质量旋转质量旋转质量n3惯性阻力惯性阻力n平移质量的惯性力平移质量的惯性力 n旋转质量的惯性力矩旋转质量的惯性力矩 第16页，本讲稿共57页惯性阻
14、力计算：惯性阻力计算：n式中：式中：惯性力系数（或旋转质量换算系数）。惯性力系数（或旋转质量换算系数）。n l12ik2 n式式中中：1表表示示汽汽车车车车轮轮惯惯性性力力的的影影响响系系数数，一一般般1=0.030.05；n 2表表示示发发动动机机飞飞轮轮惯惯性性力力的的影影响响系系数数，一一般般小小客车客车2=0.050.07，载重汽车，载重汽车2=0.040.05；n ik变速箱的速比。变速箱的速比。n汽车的总行驶阻力汽车的总行驶阻力R为：为：R=Rw十十RR十十RI第17页，本讲稿共57页1汽车的运动方程式汽车的运动方程式汽汽车车在在道道路路上上行行驶驶时时，必必须须有有足足够够的的驱
15、驱动动力力来来克克服服各各种种行行驶驶阻阻力力。当当驱驱动动力力与与各各种种行行驶驶阻阻力力之之代代数数和和相相等等的的时时候候，称称为为驱动平衡。其驱动平衡方程式（也称汽车的运动方程式）为驱动平衡。其驱动平衡方程式（也称汽车的运动方程式）为T=R=Rw+RR+RI代入表达式，汽车的运动方程式为代入表达式，汽车的运动方程式为：n三、汽车的运动方程式与行驶条件三、汽车的运动方程式与行驶条件第18页，本讲稿共57页汽车的驱动力 r车轮工作半径（m）式中驱动力T为节流阀全开的情况。如果节流阀部分开启时，要对驱动力T进行修正。修正系数用U表示，称之为负荷率。一般，负荷率U=80%90%。第19页，本讲
16、稿共57页2汽车的行驶条件汽车的行驶条件汽汽车车在在道道路路上上行行驶驶，当当驱驱动动力力等等于于各各种种行行驶驶阻阻力力之之和和时时，汽汽车车就就等等速速行行驶驶；当当驱驱动动力力大大于于各各种种行行驶驶阻阻力力之之和和时时，汽汽车车就就加加速速行行驶驶；当当驱驱动动力力小小于于各各种种行行驶驶阻阻力力之之和和时时，汽汽车车就就减减速速行行驶驶，直直至至停停车车。所所以以，要要使使汽汽车车行行驶驶，必必须须具具有有足足够够的的驱驱动动力力来来克克服服各各种种行驶阻力。即行驶阻力。即汽车行驶的必要条件（即驱动条件）汽车行驶的必要条件（即驱动条件）：TR第20页，本讲稿共57页驱动力小于或等于轮
17、胎与路面之间的附着力，即驱动力小于或等于轮胎与路面之间的附着力，即 TT G Gk k式式中中：附附着着系系数数，主主要要取取决决于于路路面面的的粗粗糙糙程程度度和和潮潮湿湿泥泥泞泞程程度度，轧轧胎胎的的花花纹纹和和气气压压，以以及及车车速速和和荷荷载载等等，计计算时可按表算时可按表2-52-5选用；选用；G Gk k驱驱动动轮轮荷荷载载，一一般般情情况况下下，小小汽汽车车为为总总重重的的0.50.50.650.65倍，载重车为总重的倍，载重车为总重的0.650.650.800.80倍。倍。汽车行驶的充分条件：汽车行驶的充分条件：第21页，本讲稿共57页第三节第三节 汽车的动力特性及加、减速行
18、程汽车的动力特性及加、减速行程 动力特性：能反映汽车动力性能的指标。动力特性：能反映汽车动力性能的指标。汽汽车车的的动动力力性性能能：指指汽汽车车所所具具有有的的加加速速、上上坡坡、最最大大速速度度等等的的性性能能。汽汽车车的的动动力力性性愈愈好好，速速度度就就愈愈高高，所所能能克克服服的的行驶阻力也愈大。行驶阻力也愈大。一、汽车的动力因数一、汽车的动力因数汽车的运动方程式：汽车的运动方程式：T=Rw+RR+RI改变形式，改变形式，T-Rw=RR+RI上上式式等等号号左左端端T-Rw称称为为汽汽车车的的后后备备驱驱动动力力，T、RW之值均与汽车的构造和行驶速度有关。之值均与汽车的构造和行驶速度
19、有关。代入表达式，代入表达式，第22页，本讲稿共57页D D称为动力因数，它表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下，称为动力因数，它表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。第23页，本讲稿共57页动力因数和动力特性图是按海平面及汽车满载情况下的标准值计算绘制的。若道路所在地动力因数和动力特性图是按海平面及汽车满载情况下的标准值计算绘制的。若道路所在地不在海平面上，汽车也不是满载，由于海拔增高，气压降低，使发动机的输出功率、汽车不在海平面上，汽车也不是满载，由于海拔增高，气压降低，使发动机的输出功率、汽车的驱动力及空
20、气阻力都随之降低，所以，应对动力因数的驱动力及空气阻力都随之降低，所以，应对动力因数D D进行修正。方法是给进行修正。方法是给D D乘以一乘以一个修正系数个修正系数第24页，本讲稿共57页当当汽汽车车的的动动力力因因数数为为D，道道路路阻阻力力为为，汽汽车车的的行行驶驶状状态态有以下三种情况：有以下三种情况：当当D时：时：加速行驶加速行驶二、汽车的行驶状态二、汽车的行驶状态由由得得n当当=D时时:a0等速行驶等速行驶n当当D时：时：减速行驶减速行驶式中：式中：道路阻力系数，道路阻力系数，第25页，本讲稿共57页平平衡衡速速度度：任任意意的的D相相应应等等速速行行驶驶的的速速度度，用用VP表表示
21、。示。临临界界速速度度：每每一一排排档档最最大大动动力力因因数数Dmax对对应应的的速速度度，用用Vk表示。表示。汽车的行驶状态汽车的行驶状态第26页，本讲稿共57页汽车的最高、最小速度汽车的最高、最小速度汽汽车车的的最最高高速速度度：是是指指节节流流阀阀全全开开、满满载载（不不带带挂挂车车）、在表面平整坚实水平路段上作稳定行驶时的速度。在表面平整坚实水平路段上作稳定行驶时的速度。某一排档的最高速度某一排档的最高速度Vmax：n汽汽车车的的最最小小稳稳定定速速度度：是是指指满满载载（不不带带挂挂车车）在在路路面面平平整整坚坚实实的的水水平平路路段段上上，稳稳定定行行驶驶时时的的最最低低速速度度
22、（即即临临界速度界速度Vk）。）。n汽汽车车的的最最小小稳稳定定速速度度与与汽汽车车的的最最高高速速度度之之间间的的差差距距愈愈大大，表表示示汽汽车车对对道道路路阻阻力力的的适适应应性性愈愈强强，其其他他排排挡挡也也同同样存在着这两个对应值。样存在着这两个对应值。第27页，本讲稿共57页平衡速度临界速度稳定行驶不稳定行驶第28页，本讲稿共57页临界速度是汽车稳定行驶的极限速度。一般情况下汽车都采用大于某一排档的临界速度作为行驶速度，以便克服额外阻力而连续行驶。如果道路阻力更大，使得车速降低较快，若车速降至本档时需要换低档行驶；相反，道路阻力更小时车速增加较快，当增至本档最高车速时需要换高档行驶
23、。第29页，本讲稿共57页最最大大爬爬坡坡度度：指指汽汽车车在在坚坚硬硬路路面面上上用用最最低低档档作作等等速速行行驶驶时所能克服的最大坡度。时所能克服的最大坡度。cos1，sintgi，DImax=fcos+sin解此三角函数方程式，得最大坡角：解此三角函数方程式，得最大坡角：三、汽车的爬坡能力三、汽车的爬坡能力汽汽车车的的爬爬坡坡能能力力是是指指汽汽车车在在良良好好路路面面上上等等速速行行驶驶时时克克服服了了其它行驶阻力后所能爬上的纵坡度。其它行驶阻力后所能爬上的纵坡度。，a=0，则，则i=D-f第30页，本讲稿共57页1计算加、减速行程计算加、减速行程 由由ds=vdt，a=dv/dt，
24、得，得 四、汽车的加、减速行程四、汽车的加、减速行程n设初速设初速V V1 1，终速，终速V V2 2，则，则第31页，本讲稿共57页东风东风EQ-140加、减速行程图加、减速行程图2.加、减速行程图加、减速行程图0第32页，本讲稿共57页加、减速行程图用法加、减速行程图用法第33页，本讲稿共57页第四节 汽车的行驶稳定性n汽车的行驶稳定性是指汽车在行驶过程中，在外部汽车的行驶稳定性是指汽车在行驶过程中，在外部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。n 稳定性：纵
25、向稳定性：纵向n 横向横向 n 表现：滑移表现：滑移n 倾覆倾覆第34页，本讲稿共57页n纵向稳定性：纵向稳定性：表现：倾覆倾覆n 滑移（倒溜）滑移（倒溜）第35页，本讲稿共57页n横向稳定性：横向稳定性：表现：倾覆倾覆n 滑移（侧滑）滑移（侧滑）第36页，本讲稿共57页一、汽车行驶的纵向稳定性一、汽车行驶的纵向稳定性一、汽车行驶的纵向稳定性一、汽车行驶的纵向稳定性n临界状态：汽车前轮法向反作用力临界状态：汽车前轮法向反作用力Z1为零为零。n Z1L-Gl2cos0+Ghgsin0=0 n Z1L=Gl2cos0-Ghgsin0=0 1纵向倾覆纵向倾覆：第37页，本讲稿共57页2 2纵向滑移（
26、驱动轮滑转）纵向滑移（驱动轮滑转）n临界状态：下滑力等于驱动轮与路面的附着力临界状态：下滑力等于驱动轮与路面的附着力n GsinGsin G Gk kn因为因为sinsin tgtg=i i，则，则纵向滑移临界状态条件：纵向滑移临界状态条件：n纵向滑移的极限状态纵向滑移的极限状态倒溜倒溜发生条件：发生条件：n GsinGsin G Gn i =tg =n结结论论：当当坡坡道道倾倾角角 或或道道路路纵纵坡坡度度ii 时时，汽汽车车可能产生纵向滑移。可能产生纵向滑移。第38页，本讲稿共57页3 3纵向稳定性的保证纵向稳定性的保证n 一般一般 接近于接近于1 1，而，而 远远小于远远小于1 1，n
27、所以，所以，i i i i0 0n 即即汽汽车车在在坡坡道道上上行行驶驶时时，在在发发生生纵纵向向倾倾覆覆之之前前，首首先发生纵向滑移现象。先发生纵向滑移现象。n 道道路路设设计计只只要要满满足足不不产产生生纵纵向向滑滑移移，就就可可避避免免汽汽车车的纵向倾覆现象出现。的纵向倾覆现象出现。n汽车行驶时纵向稳定性的条件为汽车行驶时纵向稳定性的条件为第39页，本讲稿共57页二、汽车行驶的横向稳定性二、汽车行驶的横向稳定性n 汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，其作用点在汽汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，其作用点在汽车的重心，方向水平背离圆心。车的重心，方向水平背离圆心。n受力分析：受力分析：n 横
28、向力横向力X失稳失稳n 竖向力竖向力Y稳定稳定1 1汽车在平曲线上行驶时力的平衡汽车在平曲线上行驶时力的平衡n 离心力离心力第40页，本讲稿共57页n将离心力将离心力F与汽车重力与汽车重力G分解为平行于路面的横向力分解为平行于路面的横向力X和垂直于路面的竖向力和垂直于路面的竖向力Y，第41页，本讲稿共57页 由由于于路路面面横横向向倾倾角角一一般般很很小小，则则sintg=isintg=ih h，cos1cos1，其中，其中i ih h称为横向超高坡度，称为横向超高坡度，n将离心力将离心力F与汽车重力与汽车重力G分解为平行于路面的横向力分解为平行于路面的横向力X和垂直于路面的竖向力和垂直于路面
29、的竖向力Y，采采用用横横向向力力系系数数来来衡衡量量稳稳定定性性程程度度，其其意意义义为为单单位位车车重重的的横向力，即横向力，即第42页，本讲稿共57页横横向向倾倾覆覆：汽汽车车在在平平曲曲线线上上行行驶驶时时，由由于于横横向向力力的的作作用用，使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆。使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆。汽车内侧车轮支反力汽车内侧车轮支反力N N1 1为为0 0。倾覆力矩等于或大于稳定力矩。倾覆力矩等于或大于稳定力矩。2.2.横向倾覆条件分析横向倾覆条件分析第43页，本讲稿共57页倾覆力矩：倾覆力矩：XhXhg g横向倾覆平衡条件分析：横向倾覆平衡条件分析：n 稳定力矩：
30、稳定力矩：第44页，本讲稿共57页倾覆力矩：倾覆力矩：XhXhg g横向倾覆平衡条件分析：横向倾覆平衡条件分析：n 稳定力矩：稳定力矩：n 稳定、平衡条件：稳定、平衡条件：n 汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平曲线汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平曲线半径半径R min：第45页，本讲稿共57页3.3.横向滑移条件分析横向滑移条件分析n 横横向向滑滑移移：汽汽车车在在平平曲曲线线上上行行驶驶时时，因因横横向向力力的的存存在在，可可能能使汽车沿横向力的方向产生横向滑移。使汽车沿横向力的方向产生横向滑移。n 横向力小于轮胎和路面之间的横向附着力。横向力小于轮胎和路面之间的横向附
31、着力。n 极限平衡条件：极限平衡条件：横向滑移稳定条件：横向滑移稳定条件：第46页，本讲稿共57页4 4横向稳定性的保证横向稳定性的保证n 汽汽车车在在平平曲曲线线上上行行驶驶时时的的横横向向稳稳定定性性主主要要取取决决于于横横向向力系数力系数值的大小。值的大小。n 现现代代汽汽车车在在设设计计制制造造时时重重心心较较低低，一一般般b2hb2hg g，而而 h h0.5,0.5,即即n 汽汽车车在在平平曲曲线线上上行行驶驶时时，在在发发生生横横向向倾倾覆覆之之前前先先产产生横向滑移现象。生横向滑移现象。n 在在道道路路设设计计中中只只要要保保证证不不产产生生横横向向滑滑移移现现象象发发生生，即
32、可保证横向稳定性。即可保证横向稳定性。n保证横向稳定性的条件：保证横向稳定性的条件：第47页，本讲稿共57页三、汽车行驶的纵横组合向稳定性三、汽车行驶的纵横组合向稳定性n 汽汽车车行行驶驶在在小小半半径径平平曲曲线线上上时时，较较直直线线上上增增加加了了一一项项弯道阻力。弯道阻力。n 对对上上坡坡的的汽汽车车耗耗费费的的功功率率增增加加，使使行行车车速速度度降降低低。对对下下坡坡的的汽汽车车有有沿沿纵纵横横组组合合的的合合成成坡坡度度方方向向倾倾斜斜、滑滑移移和和装装载载偏偏重重的的可可能，这对汽车的行驶是危险的。能，这对汽车的行驶是危险的。第48页，本讲稿共57页n汽汽车车行行驶驶在在纵纵坡
33、坡为为i(tg)i(tg)和和超超高高横横坡坡为为i ih h（tgtg）的的下下坡坡路路段上，作用在前轴上荷载段上，作用在前轴上荷载W W1 1为为第49页，本讲稿共57页n离心力离心力F F分配在前轴上的荷载分配在前轴上的荷载W W2 2为为第50页，本讲稿共57页 在平直路段上，作用于前轴的荷载在平直路段上，作用于前轴的荷载W W为为n 前轴总荷载前轴总荷载W为为:n 在有平曲线的坡道上，前轴荷载增量与在有平曲线的坡道上，前轴荷载增量与W W的比值为的比值为n 对载重汽车，一般对载重汽车，一般hg/l21，则，则 第51页，本讲稿共57页直直坡坡道道上上i ih h00则则I=iI=i。
34、即即汽汽车车沿沿直直坡坡道道下下坡坡时时，前前轴轴荷荷载载增增量量与与在在平平直直路路段段前前轴轴荷荷载载的的比比率率等等于于该该路路段段的的纵纵坡坡度度。在在曲曲线线上上如如果果也也以以直直线线上上相相同同大大小小的的最最大大纵纵坡坡i imaxmax作为控制，则有下式成立作为控制，则有下式成立纵坡折减：纵坡折减：n 最大纵坡在平曲线上的折减计算方法：最大纵坡在平曲线上的折减计算方法：第52页，本讲稿共57页第五节第五节 汽车的制动性汽车的制动性 n 汽汽车车的的制制动动性性是是指指汽汽车车行行驶驶中中强强制制降降低低车车速速以以至至停停车车，或或在在下坡时能保持一定速度行驶的能力。下坡时能
35、保持一定速度行驶的能力。n一、汽车制动性的评价指标一、汽车制动性的评价指标 n评价汽车制动性的指标：制动效能（制动距离）评价汽车制动性的指标：制动效能（制动距离）n 制动效能的热稳定性制动效能的热稳定性n 制动时汽车的方向稳定性制动时汽车的方向稳定性 n二、制动距离：二、制动距离：n制动距离是汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内制动距离是汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。所走的距离。第53页，本讲稿共57页汽汽车车制制动动时时，制制动动力力P P取取决决于于轮轮胎胎与与路路面面之之间间的的附附着着力力。在在附附着着系系数数较较小小的的路路面面上上，若若制制动动力力大大于于
36、附附着着力力，车车轮轮将将在在路路面面上上滑滑移移，易易使使制制动动方方向向失失去去控控制制。所所以以P P值值的极限值为的极限值为 P=GP=G 汽车在部分滑动部分滚动的情况下附着力最大。汽车在部分滑动部分滚动的情况下附着力最大。制动平衡方程式为制动平衡方程式为 ：-P=R-P=RW W+R RR R+R+RI I P+RP+RR R+R+RI I=0 =0 （忽略空气阻力）（忽略空气阻力）n1.1.制动平衡方程式制动平衡方程式第54页，本讲稿共57页2.制动距离制动距离 制动距离：制动距离：第55页，本讲稿共57页汽汽车车完完成成运运输输工工作作所所消消耗耗的的燃燃油油量量称称为为燃燃油油
37、消消耗耗量量，燃燃油油经经济济性性的的评评价价指指标标通通常常用用一一定定运运行行工工况况下下汽汽车车行行驶驶百百公公里里的的燃燃油油消消耗耗量量或或一一定定燃燃油油量量能能使使汽车行驶的里程来衡量。汽车行驶的里程来衡量。已已知知发发动动机机的的功功率率V V和和转转速速n n后后，可可在在发发动动机机台台架架试试验验获获得得的的发发动动机机负负荷荷特特性性图图上上查查出出燃燃油油消消耗耗率率g ge e。g ge e是是指指发发动动机机每每千千瓦瓦小小时时的的燃燃油油消消耗量。耗量。第五节第五节 汽车的燃油经济性汽车的燃油经济性 第56页，本讲稿共57页汽汽车车以以等等速速V在在道道路路上上行行驶驶时时，每每百百公公里里所所做做的的功功w为为：n 则百公里消耗量则百公里消耗量Q Q为：为：第57页，本讲稿共57页