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1、会计学1汽车行驶性能汽车行驶性能 道路勘测设计道路勘测设计(shj)教教学学习学学习第一页，共107页。2n n第一节第一节 概概 述述n n第二节第二节 汽车的驱动力及行驶汽车的驱动力及行驶阻力阻力n n第三节第三节 汽车的动力特性及加、汽车的动力特性及加、减速行程减速行程n n第四节第四节 汽车的行驶稳定性汽车的行驶稳定性n n第五节第五节 汽车的制动性汽车的制动性n n第六节第六节 汽车的燃油经济性汽车的燃油经济性n n需进一步研究需进一步研究(ynji)的问题的问题本章(bn zhn)共六节第1页/共107页第二页，共107页。3第一节第一节 概概 述述 道路设计是以满足汽车行驶的要求
2、为前提的。汽车行驶总的要求是安全、迅速、经济与舒适，它是通过人、车、路和环境等方面(fngmin)来保证的。第2页/共107页第三页，共107页。4 因此，在道路线形设计因此，在道路线形设计(shj)时，需时，需要研究汽车在道路上的行驶特性及其要研究汽车在道路上的行驶特性及其对道路设计对道路设计(shj)的具体要求，这是的具体要求，这是道路线形设计道路线形设计(shj)的理论基础。的理论基础。第3页/共107页第四页，共107页。5一、汽车一、汽车(qch)的行驶性的行驶性能能1动力性动力性能能(xngnng)2制动性制动性3行驶稳行驶稳定定4操纵稳操纵稳定性定性5.燃油经燃油经济性济性6行驶
3、平行驶平顺性顺性7通过性通过性第4页/共107页第五页，共107页。61.1.动力动力(dngl)(dngl)性能性能 汽车在良好的路面上直线行驶，由汽车受到的纵向力决定时,汽车所能达到的平均(pngjn)行驶速度。即：决定汽车的加速、爬坡和获得最大速度的性能。第5页/共107页第六页，共107页。72 2制动制动(zh(zh dn)dn)性性 行驶中的汽车能在短距离内停车行驶中的汽车能在短距离内停车且能维持行驶方向的稳定性及在且能维持行驶方向的稳定性及在下长坡时能维持一定下长坡时能维持一定(ydng)车速车速的能力。的能力。第6页/共107页第七页，共107页。83 3行驶行驶(xngsh)
4、(xngsh)稳定性稳定性 汽车在行驶过程(guchng)中，受外部因素作用，汽车能保持正常的行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。第7页/共107页第八页，共107页。94 4操纵操纵(cozng)(cozng)稳定稳定性性 汽车能否(nn fu)按照驾驶员的意图控制的性能。包括汽车的转向特性、高速稳定性和操纵轻便性。汽车的转向特性影响着汽车在弯道上的行驶轨迹。第8页/共107页第九页，共107页。105.5.燃油经济性燃油经济性 指汽车(qch)以最少的燃油消耗量完成单位运输工作的能力，它是汽车(qch)的主要使用性能之一。汽车(qch)燃油经济性越好，单位行程的燃油消
5、耗量越小。第9页/共107页第十页，共107页。116 6行驶行驶(xngsh)(xngsh)平顺性平顺性 指汽车在不平坦的道路上行驶时，免受冲击和震动的能力。汽车行驶的平顺性，对汽车平均技术(jsh)车速、驾驶员和乘客的舒适性、运货的完整性等有很大影响。第10页/共107页第十一页，共107页。127 7通过通过(tnggu)(tnggu)性性 汽车在各种道路和无路地带上的行驶汽车在各种道路和无路地带上的行驶能力能力(nngl)。汽车通过性能越好，汽车使用的范围汽车通过性能越好，汽车使用的范围就越广。就越广。第11页/共107页第十二页，共107页。13二、汽车行驶二、汽车行驶(xngsh)
6、对路线的要对路线的要求求1保证汽车在道路上行驶的稳保证汽车在道路上行驶的稳定性定性 2尽可能提高车速尽可能提高车速(ch s)3保证道路上的行车连续保证道路上的行车连续4尽量满足行车舒适尽量满足行车舒适道路(dol)线形设计与汽车行驶时各主要使用性能密切相关，因此汽车行驶性能是道路(dol)线形设计的基础。第12页/共107页第十三页，共107页。14第二节第二节 汽车的驱动力及行驶汽车的驱动力及行驶(xngsh)(xngsh)阻力阻力 汽车汽车(qch)在道路上行驶时，在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。行驶阻力。第13页/共107页第十四页，共
7、107页。15 定义：作用在汽车驱动轮轴定义：作用在汽车驱动轮轴(lnzhu)上推动汽车前进的力，上推动汽车前进的力，称为驱动力（或称牵引力）。称为驱动力（或称牵引力）。汽车行驶的驱动力来自它的内燃汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。发动机。驱动力的大小与汽车行驶阻力驱动力的大小与汽车行驶阻力R抗衡。抗衡。一、汽车(qch)的驱动力第14页/共107页第十五页，共107页。16第15页/共107页第十六页，共107页。17汽车汽车(qch)(qch)驱动力驱动力的来源的来源 燃料(rnlio)空气燃烧(rnsho)热能膨胀推动活塞连杆转动曲柄变速装置驱动车轮行驶 机械能第16页/共107页第十
8、七页，共107页。181.1.发动机曲轴发动机曲轴(qzhu)(qzhu)扭矩扭矩 M M外特性曲线外特性曲线外特性曲线外特性曲线(qxin)(qxin)中功率中功率中功率中功率P P、扭矩、扭矩、扭矩、扭矩MM与转数与转数与转数与转数n n之间有以下关系：之间有以下关系：之间有以下关系：之间有以下关系：发动机外特性(txng)曲线 第17页/共107页第十八页，共107页。19 2.2.驱动轮扭矩驱动轮扭矩MkMk及车速及车速(ch s)V(ch s)V驱动轮扭矩驱动轮扭矩驱动轮上的转速(zhun s)为相应(xingyng)的车速V为km/h 通过变速箱和主传动器的二次降速，其主要目的在于
9、增大扭矩和驱动力以克服汽车的行驶阻力。第18页/共107页第十九页，共107页。203.汽车(qch)的驱动力第19页/共107页第二十页，共107页。21将V代入T 要获得较大的驱动力T，必须要有较大的总变速比。但增大(zn d)，则车速V就降低，对同一发动机要得到大的驱动力和高的车速，二者是不可兼得的。当使用低排档(pi dn)时，用较大的值以获得较大的驱动力T，但车速V较小；使用高排档(pi dn)时，用较小的值，获得较小的驱动力和较高的车速。驱动力T与扭矩M及车速(ch s)V的关系第20页/共107页第二十一页，共107页。22汽车型号解放CA140东风EQ140黄河JN150黄河J
10、N151北京BJ130上海SH130奥迪Audi100桑塔纳SANTANA标致5O5SW5富康ZX夏利TJ7100依维柯4510生产厂名第一汽车制造厂第二汽车制造厂济南汽车制造厂济南汽车制造厂北京汽车二厂上海汽车制造厂第一汽车制造厂上海大众汽车有限公司广州标致汽车公司第一汽车制造厂天津市汽车工业公司南京汽车制造厂外形尺寸全长 （mm）689569107600760047104635479345464901407036106000总宽（mm）243824702400240018501800181416901737170016002000总高（mm）235023252600260021002070
11、14461407-140413852730自重（kg）419040806800660018001755116010301340955740-总重（kg）94159290150601486040753950171014601980135511704500轴距（mm）400039504000400028002500268725482900-23403310轮距前桥（mm）180018101927192714801440147614141496-13851692后桥（mm）180018001744174414701440148314221400-13651544发动机最大功率（kw/r/min）10
12、3/-99.3/-117.7/-117.7/-55.2/-55.2/-66/550062.7/520072/550054/560038/560076/3800最大扭矩（Nm/r/min）392/-352.8/-686/-607.6-171.5/-156.8/-145/3300138/3300167/3000120/360075.5/3200230.3/-油耗（L/100km/km/h）-28/-25/-24/-15/-14/-5.9/907.7/1206.3/908.3/120-4.9/906.7/1204.5/608.0/-技术性能最高车速（km/h）88907167858517516916
13、0170145120最大爬坡度（%）202827273631.5-22-30最小转弯半径（m）8.08.08.258.255.76.05.810.85/211.10/210.45/24.512.10/2一档7.707.487.647.646.095.0003.5453.4453.5920.29263.0906.194二档4.104.314.274.273.092.8072.1051.7892.0880.55261.8423.894三档2.342.452.602.601.711.6331.3001.2861.3670.78371.2302.260四档1.511.541.591.591.001.0
14、000.9430.9091.0001.02560.8641.428五档1.001.001.001.00-0.789-0.8231.3030-1.000倒档8.278.195.955.954.956.1803.5003.1673.6340.27903.1425.6926.396.334.885.795.836.1674.111-4.222-4.5003.910第21页/共107页第二十二页，共107页。23 汽车行驶时需要不断克服运动中所遇到的各种(zhn)阻力。这些阻力有来自汽车周围空气介质的阻力，有来自道路的路面不平整和上坡行驶所形成的阻力，也有来自汽车变速行驶时克服惯性的阻力。二、汽车的行
15、驶(xngsh)阻力第22页/共107页第二十三页，共107页。24空气阻力(zl)、道路阻力(zl)和惯性阻力(zl)行驶(xngsh)阻力为:第23页/共107页第二十四页，共107页。25空气阻力的形成：汽车在行驶中，由空气阻力的形成：汽车在行驶中，由迎面空气质点的压力，车后的真空吸迎面空气质点的压力，车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力引力及空气质点与车身表面的摩擦力引起的。当行驶速度在起的。当行驶速度在100km/h 以上以上(yshng)，有时汽车一半的功率用，有时汽车一半的功率用来克服空气阻力。来克服空气阻力。空气阻力的大小：空气阻力的大小：用V（km/h）表达(biod)
16、上述公式，化简后，得:1.空气阻力 第24页/共107页第二十五页，共107页。26道路阻力是由弹性轮胎变形和道路的道路阻力是由弹性轮胎变形和道路的不同不同(b tn)路面类型及纵坡度而产路面类型及纵坡度而产生的阻力生的阻力.道路阻力主要包括道路阻力主要包括:(1)滚动阻力滚动阻力;(2)坡度阻力。坡度阻力。2.道路(dol)阻力第25页/共107页第二十六页，共107页。27弹性轮胎反复变形时，其材料内部发生摩擦要消耗一部分功率。在柔性路面上的汽车行驶时不仅轮胎变形，而且路面也会变形，其接触面之间产生摩擦要消耗部分功率。另外，由于路面的不平整而造成轮胎震动和撞击(zhungj)引起部分功率的
17、消耗。（1）滚动(gndng)阻力第26页/共107页第二十七页，共107页。28 滚滚动动阻阻力力(zl)的的大小：大小：Rf-滚动阻力（N）；G 车辆总重力（N）；f 滚动阻力系数，它与路面类型、轮胎(lnti)结构和行驶速度等有关，一般应由试验确定，在一定类型的轮胎(lnti)和一定车速范围内，可视为只和路面状况有关的常数。第27页/共107页第二十八页，共107页。29产产产产生生生生原原原原因因因因：汽汽汽汽车车车车在在在在坡坡坡坡道道道道倾倾倾倾角角角角为为为为 的的的的道道道道路路路路上上上上行行行行驶驶驶驶时时时时，车车车车重重重重G G在在在在平平平平行行行行于于于于路路路路
18、面面面面方方方方向向向向的的的的分分分分力力力力为为为为Gsin Gsin，上上上上 坡坡坡坡 时时时时 它它它它 与与与与 汽汽汽汽 车车车车 前前前前 进进进进 方方方方 向向向向 相相相相 反反反反(xingf(xingf n)n)，阻阻阻阻碍碍碍碍汽汽汽汽车车车车行行行行驶驶驶驶；而而而而下下下下坡坡坡坡时时时时与与与与前前前前进方向相同，助推汽车行驶。进方向相同，助推汽车行驶。进方向相同，助推汽车行驶。进方向相同，助推汽车行驶。滚动阻力的大小：滚动阻力的大小：滚动阻力的大小：滚动阻力的大小：（2）坡度(pd)阻力第28页/共107页第二十九页，共107页。30 满载货物克服行使(xn
19、gsh)阻力上坡的汽车第29页/共107页第三十页，共107页。31 滚动阻力和坡度(pd)阻力均与道路状况有 关，且都与汽车的总重力成正比，两者统称为道路阻力。用公式 RR =G(f+i)(N)表示 (f+i)统称道路阻力系数。第30页/共107页第三十一页，共107页。32 汽车变速行驶时，需要克服其质量汽车变速行驶时，需要克服其质量变速运动时产生的惯性力和惯性力矩称变速运动时产生的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力。为惯性阻力。汽车的质量分为平移质量和旋转质量汽车的质量分为平移质量和旋转质量（如飞轮（如飞轮(filn)、齿轮、传动轴和车轮、齿轮、传动轴和车轮等）两部分。等）两部分。变速(bin
20、 s)时平移质量产生惯性力:旋转质量产生惯性(gunxng)力矩:惯性阻力:3.惯性阻力第31页/共107页第三十二页，共107页。334.汽车的总行驶(xngsh)阻力R第32页/共107页第三十三页，共107页。34三、汽车三、汽车(qch)行驶行驶条件条件1.1.汽车的运动方程式汽车的运动方程式 当驱动当驱动(q dn)(q dn)力与各种行驶阻力与各种行驶阻力的代数和相等时，称为驱动力的代数和相等时，称为驱动(q(q dn)dn)平衡。驱动平衡。驱动(q dn)(q dn)平衡方程平衡方程式为：式为：一般，负荷率=80%90%。则汽车(qch)的运动方程式为：第33页/共107页第三十
21、四页，共107页。35 A.汽车(qch)在道路上行驶，当驱动力等于各种行驶阻力之和时，汽车(qch)等速行驶；B.当驱动力大于各种行驶阻力之和时，汽车(qch)加速行驶；C.当驱动力小于各种行驶阻力之和时，汽车(qch)减速行驶，直至停车。三、汽车行驶(xngsh)条件第34页/共107页第三十五页，共107页。36三、汽车三、汽车(qch)行驶条件行驶条件2 2汽车的行驶条件汽车的行驶条件(1)(1)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）要使汽车行驶，必须要使汽车行驶，必须(bx)(bx)具有足够具有足够的驱动力来克服各种行驶阻力，即：的驱动力来克服各种行驶阻力，
22、即：(2)汽车行驶的充分条件(chn fn tio jin)汽车行驶的充分条件(chn fn tio jin)是驱动力小于或等于轮胎与路面之间的附着力，即：第35页/共107页第三十六页，共107页。37三、汽车三、汽车(qch)行驶条件行驶条件宏观上讲：宏观上讲：要求路面平整而坚实，尽量减小要求路面平整而坚实，尽量减小滚动阻力；滚动阻力；微观微观(wigun)(wigun)上讲：上讲：又要求路面粗糙而不滑，以增大又要求路面粗糙而不滑，以增大附着力。附着力。第36页/共107页第三十七页，共107页。38 道路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的。汽车行驶总的要求是安全、迅速(xn s)、经济与
23、舒适，它是通过人、车、路和环境等方面来保证的。第37页/共107页第三十八页，共107页。39因此，在道路线形因此，在道路线形(xin xn)设计设计时，需要研究汽车在道路上的行时，需要研究汽车在道路上的行驶特性及其对道路设计的具体要驶特性及其对道路设计的具体要求，这是道路线形求，这是道路线形(xin xn)设设计的理论基础。计的理论基础。第38页/共107页第三十九页，共107页。40汽车行驶汽车行驶(xngsh)对路线对路线的要求的要求1保证汽车在道路上行驶保证汽车在道路上行驶(xngsh)的稳定性的稳定性 2尽可能提高车速尽可能提高车速3保证道路上的行车连续保证道路上的行车连续4尽量满足
24、行车舒适尽量满足行车舒适第39页/共107页第四十页，共107页。41 汽车在道路上行驶时，必须汽车在道路上行驶时，必须(bx)有足够的驱动力来克服各有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。种行驶阻力。汽车的驱动力汽车的驱动力 作用在汽车驱动轮轴上推动作用在汽车驱动轮轴上推动汽车前进的力，称为驱动力（或汽车前进的力，称为驱动力（或称牵引力）。称牵引力）。汽车行驶的驱动力来自它的内燃汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。发动机。驱动力的大小与汽车行驶阻力驱动力的大小与汽车行驶阻力R抗衡。抗衡。第40页/共107页第四十一页，共107页。42 汽车行驶汽车行驶(xngsh)条件条件(1)汽车行驶的必要条件
25、（即驱动条件）汽车行驶的必要条件（即驱动条件）要使汽车行驶，必须具有要使汽车行驶，必须具有(jyu)足足够的驱动力来克服各种行驶阻力，即够的驱动力来克服各种行驶阻力，即(2)汽车行驶的充分条件 汽车行驶的充分条件是驱动力小于或等于轮胎(lnti)与路面之间的附着力，即第41页/共107页第四十二页，共107页。43 汽车汽车汽车汽车(qch)(qch)(qch)(qch)的运动方程式的运动方程式的运动方程式的运动方程式 当驱动力与各种行驶阻力的代数和相当驱动力与各种行驶阻力的代数和相当驱动力与各种行驶阻力的代数和相当驱动力与各种行驶阻力的代数和相等时，称为驱动平衡。驱动平衡方程式为：等时，称为
26、驱动平衡。驱动平衡方程式为：等时，称为驱动平衡。驱动平衡方程式为：等时，称为驱动平衡。驱动平衡方程式为：一般(ybn)，负荷率=80%90%。则汽车的运动方程式为：第42页/共107页第四十三页，共107页。44第三节汽车的动力特性及加、减速第三节汽车的动力特性及加、减速第三节汽车的动力特性及加、减速第三节汽车的动力特性及加、减速(jin s)(jin s)(jin s)(jin s)行行行行程程程程 一、汽车的动力因数与动力特性一、汽车的动力因数与动力特性(txng)图图 标准条件下的汽车的动力因数标准条件下的汽车的动力因数 等号左端只与汽车的构造和行驶速度(sd)有关，称为汽车的后备驱动力
27、；等号右端为汽车在道路上行驶时的道路阻力和惯性阻力之和，其值主要与道路状况和汽车的行驶方式有关。第43页/共107页第四十四页，共107页。45 汽车(qch)所具有的加速、上坡、最大速度等的性能。汽车(qch)的动力性能越好，行驶速度就高，汽车(qch)所能克服的行驶阻力也就越大。汽车的动力(dngl)特性第44页/共107页第四十五页，共107页。46 令令:动力因数D：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(gunxng)阻力 的性能。一、汽车的动力(dngl)因数第45页/共107页第四十六页，共107页。47 动力因数可表示汽车单位的后备驱动力，可以用
28、来克服公路上的阻力或用来加速，可直接用来评价(pngji)不同类型汽车的爬坡性能。因此，不论汽车的总质量与构造有何不同，只要汽车动力因数D相同，便可爬升同样的坡度和产生同样的加速度。第46页/共107页第四十七页，共107页。48 动力动力(dngl)(dngl)因因数的修正数的修正非标准条件(tiojin)下的动力因数称为动力因数(ynsh)D的海拔荷载修正系数第47页/共107页第四十八页，共107页。49汽车动力汽车动力(dngl)特性图：特性图：DV关系曲线图关系曲线图东风EQ-140载重车的动力(dngl)特性图：（1）同一排档(pi dn)，D随V而变；（2）低档位在上，高档位在
29、下。D越大，T越大，V 越小。上述动力特性图都是在标准条件下的情况。标准条件如下：（1）车型是标准车；（2）汽车行驶在海平面高 程上，大气压强为1；（3）汽车满载。第48页/共107页第四十九页，共107页。50汽车动力特性汽车动力特性汽车动力特性汽车动力特性(txng)(txng)图：图：图：图：DDV V关系曲线图关系曲线图关系曲线图关系曲线图第49页/共107页第五十页，共107页。51二、汽车的行驶二、汽车的行驶(xngsh)状态状态1.行驶行驶(xngsh)状况状况 当D时，加速(ji s)行驶等速行驶 减速行驶 在动力特性图上，与任意的D相应等速行驶的速度称为(chn wi)平衡速
30、度。第50页/共107页第五十一页，共107页。52 在动力特性图上，与任意的D相对(xingdu)应的等速行驶的速度称为平衡速度。因为(yn wi)则 解得：第51页/共107页第五十二页，共107页。532.2.2.2.临界速度临界速度临界速度临界速度(sd)(sd)(sd)(sd)与稳定行驶与稳定行驶与稳定行驶与稳定行驶 每一排档都存在各自的最大动力因数，与之对应的速度称作临界(ln ji)速度，用Vk表示。（1）当VVK以V1的的速度行驶(xngsh)时，汽车的行驶(xngsh)状态 称为稳定行驶(xngsh)。（2）当VVK 以V2的速度行驶(xngsh)时，汽车的行驶(xngsh)
31、状态称不稳定行驶(xngsh)。（3）换档行驶(xngsh)。临界速度是汽车稳定行驶的极限速度。是某一排档稳定行驶的最小速度。第52页/共107页第五十三页，共107页。54 3.汽车汽车(qch)的最高速度与最的最高速度与最小稳定行驶速度小稳定行驶速度 汽车的最高速度：是指节流阀全开、满载（不带挂车）、在表面平整(pngzhng)坚实水平路段上作稳定行驶的最大速度。某一排档的最高速度(sd)第53页/共107页第五十四页，共107页。55 汽车的最小稳定速度：汽车满载（不带挂车）在路面平整坚实的水平路段上，稳定行驶(xngsh)时的最低速度（即临界速度）。某一排档的最小稳定速度：汽车的最高速
32、度(sd)与最小稳定速度(sd)之间的差值越大，表示汽车对道路阻力的适应性越强。第54页/共107页第五十五页，共107页。56 三、汽车三、汽车(qch)的爬坡能的爬坡能力力1.汽车汽车(qch)的爬坡能力（某的爬坡能力（某一排档）一排档）爬坡能力是指汽车在良好路面上等速行驶时克服了其它行驶阻力后所能爬升(p shn)的纵坡度。由DV图查D值，可得i值。因为(yn wi)由可得第55页/共107页第五十六页，共107页。57临界速度是汽车稳定行驶(xngsh)的极限速度是某一排档稳定行驶(xngsh)的最小速度。第56页/共107页第五十七页，共107页。582.汽车的最大爬坡能力（用最大爬
33、坡坡度评定）最大爬坡度：系指汽车在坚硬路面上用(shn yn)最低档作等速行驶时所能克服的最大坡度。第57页/共107页第五十八页，共107页。59四、汽车的加、减四、汽车的加、减速速(jin s)行程行程1.加、减速加、减速(jin s)行程计算公式行程计算公式 设初速V1，终速V2，对上式积分，并用V（km/h）表达上述(shngsh)公式，得:第58页/共107页第五十九页，共107页。60 2.2.加、减速加、减速加、减速加、减速(ji(ji n s)n s)行程图行程图行程图行程图 第59页/共107页第六十页，共107页。61（1）左下到右上曲线为加速行程，左上 到右下为减速行程。
34、（2）本图采用直角坐标绘制，横坐标为距离行程，单位(dnwi)为m；纵坐标为车速，单位(dnwi)为km/h。（3）曲线上数字代表道路阻力系数。第60页/共107页第六十一页，共107页。62汽车的加减速(jin s)行程图第61页/共107页第六十二页，共107页。633加、减速加、减速(jin s)行程图的用法行程图的用法（1）已知 初速V1和终速V2，求加速最短 行 程(xngchng)Sd和 减 速 最 大 行 程(xngchng)Sd。（2）已知 或 求V2。此法可用于绘制(huzh)沿线最大车速图。第62页/共107页第六十三页，共107页。64上次上次(shn c)课所讲授的内课
35、所讲授的内容容n n1.道路线形设计的理论基础道路线形设计的理论基础.n n2.汽车的行驶汽车的行驶(xngsh)性能包括性能包括哪几方面的内容哪几方面的内容?n n3.汽车行驶汽车行驶(xngsh)对路线的要对路线的要求求.n n4.汽车的行驶汽车的行驶(xngsh)阻力阻力.n n5.汽车的驱动力汽车的驱动力.n n6.汽车的行驶汽车的行驶(xngsh)条件条件.n n7.汽车的运动方程式汽车的运动方程式.n n8.汽车的动力因数汽车的动力因数.第63页/共107页第六十四页，共107页。651.道路道路(dol)线形设计的理论基线形设计的理论基础础汽车在道路上的行驶特性及其对道路设计汽车
36、在道路上的行驶特性及其对道路设计的具体的具体(jt(jt)要求，是道路线形设计的理要求，是道路线形设计的理论基础。论基础。第64页/共107页第六十五页，共107页。662.2.2.2.汽车的行驶性能包括哪几方面汽车的行驶性能包括哪几方面汽车的行驶性能包括哪几方面汽车的行驶性能包括哪几方面(fngmin)(fngmin)(fngmin)(fngmin)的的的的内容内容内容内容?（1）动力性能（2）制动性（3）行驶(xngsh)稳定性（4）操纵稳定性（5）燃油经济性（6）行驶(xngsh)平顺性（7）通过性第65页/共107页第六十六页，共107页。673.3.汽车汽车(qch)(qch)行驶对
37、路线的行驶对路线的要求要求（1）保证汽车在道路上行驶的稳定性（2）尽可能地提高车速（3）保证道路上的行车(hngch)连续（4）尽量满足行车(hngch)舒适第66页/共107页第六十七页，共107页。684.汽车的总行驶(xngsh)阻力第67页/共107页第六十八页，共107页。695.汽车(qch)的驱动力第68页/共107页第六十九页，共107页。706.汽车行驶汽车行驶(xngsh)条件条件(1)汽车行驶的必要条件汽车行驶的必要条件(tiojin)（即驱动条件（即驱动条件(tiojin)）要使汽车行驶，必须具有足够的驱要使汽车行驶，必须具有足够的驱动力来克服各种行驶阻力，即：动力来克
38、服各种行驶阻力，即：(2)汽车行驶的充分条件 汽车行驶的充分条件是驱动力小于或等于(dngy)轮胎与路面之间的附着力，即：第69页/共107页第七十页，共107页。71 7.7.汽车的运动方程式汽车的运动方程式 当汽车的驱动力与各种行驶阻力当汽车的驱动力与各种行驶阻力(zl)(zl)的代数和相等时，称为驱动平的代数和相等时，称为驱动平衡。驱动平衡方程式为：衡。驱动平衡方程式为：一般情况下，负荷率=80%90%，汽车(qch)的运动方程式为：第70页/共107页第七十一页，共107页。72 表征某型汽车在海平面高程上，满载情况(qngkung)下，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力 的性能。.汽车
39、(qch)的动力因数第71页/共107页第七十二页，共107页。73第四节第四节 汽车汽车(qch)行驶的稳定性行驶的稳定性 汽车(qch)的行驶稳定性是指汽车(qch)在行驶过程中，在外部因素作用下，汽车(qch)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。第72页/共107页第七十三页，共107页。74图2-10 汽车(qch)等速上坡示意图一、汽车行驶(xngsh)的纵向稳定性第73页/共107页第七十四页，共107页。75 图2-10为汽车等速上坡受力图，惯性阻力为零，因车速低可略去空气阻力和滚动阻力。图中G为汽车总重力(zhngl),为坡道倾角,hg为重心高
40、度，Z1和Z2为作用在前、后轮上的法向反作用力，X1和X2为作用在前、后轮上的切向反作用力,L为汽车轴距，和 为汽车重心至前、后轴的距离，O点为汽车重心,o1和o2为前、后轮与路面接触点。第74页/共107页第七十五页，共107页。761纵向纵向(zn xin)倾覆倾覆n n产生纵向倾覆的临界状态(ln ji zhun ti)是汽车前轮法向反作用力Z1为零，此时，汽车可能绕o2点发生倾覆现象.对02点取矩并让z1=0,得n n z1为零时,极限坡道(p do)倾角；z1为零时,道路的纵坡度。(2-30)第75页/共107页第七十六页，共107页。77n n当坡道倾角 （或道路纵坡 ）时，汽车可
41、能发生纵向倾覆(qngf)。由式（2-30）可知，纵向倾覆(qngf)的稳定性主要与汽车重心至后轴的距离 和重心高度 有关。愈大，愈低，纵向稳定性愈好。第76页/共107页第七十七页，共107页。782纵向纵向(zn xin)滑移滑移 对后轮驱动的汽车，根据对后轮驱动的汽车，根据(gnj)(gnj)附着条件，驱动轮附着条件，驱动轮不产生滑移的临界状态是不产生滑移的临界状态是:因为(yn wi)则产生纵向滑移临界状态时坡道倾角；产生纵向滑移临界状态时道路纵坡度;第77页/共107页第七十八页，共107页。79n n当坡道倾角 （或道路纵坡度 ）时，汽车可能产生纵向滑移。的大小主要取决于驱动轮荷载
42、 与汽车总重力(zhngl)的比值以及附着系数 值.第78页/共107页第七十九页，共107页。803纵向纵向(zn xin)稳定性的稳定性的保证保证n n一般 接近于1，而 远远小于1，n n 所以n n即：汽车在坡道上行驶时，在发生纵向(zn xin)倾覆之前，首先发生纵向(zn xin)滑移现象。或第79页/共107页第八十页，共107页。81汽车在纵坡上行驶(xngsh)的情况第80页/共107页第八十一页，共107页。82汽车汽车(qch)行驶时纵向稳定性的条行驶时纵向稳定性的条件为件为:n n只要设计的道路纵坡度满足上式条件，当汽车满载时一般都能保证(bozhng)纵向行驶的稳定性
43、。但在运输中装载过高时，由于重心高度 的增大而破坏纵向稳定性条件，所以，应对汽车装载高度有所限制。第81页/共107页第八十二页，共107页。83 二汽车行驶二汽车行驶二汽车行驶二汽车行驶(xngsh)(xngsh)(xngsh)(xngsh)时的横向稳时的横向稳时的横向稳时的横向稳定性定性定性定性假定(jidng)：汽车在圆曲线上作匀速圆运动。离心力：汽车在弯道上，由于惯性产生离心力.作用点：汽车重心；方向：水平背离圆心离心力的大小(dxio)为1.汽车在曲线上行驶力的平衡第82页/共107页第八十三页，共107页。84离心力对汽车在平曲线上行驶的稳定性影响很大，可能(knng)产生横向滑移
44、或横向倾覆。离心力的影响(yngxing)第83页/共107页第八十四页，共107页。85为了减少离心力的作用，保证汽车在平曲线上稳定行驶，必须使平曲线上的路面做成外侧高、内侧低呈单向横披(hngp)的形式，称为横向超高。超高第84页/共107页第八十五页，共107页。86道路(dol)的横向超高第85页/共107页第八十六页，共107页。872.2.2.2.曲线曲线曲线曲线(qxin)(qxin)(qxin)(qxin)上汽车的受力上汽车的受力上汽车的受力上汽车的受力分析分析分析分析 将离心力F和车重分解为平行于路面的横向(hn xin)力和垂直于路面的竖向力，即：横向(hn xin)力：X
45、FcosGSin 竖向力：YFSinGcos=Fih+G 很小，可以认为sintg ，cos1，称为横向(hn xin)超高坡度 引入横向力系数，作为衡量稳定性程度的指标，其意义(yy)为单位车重的横向力，即 用V（km/h）表达上述公式，则：第86页/共107页第八十七页，共107页。883.3.3.3.横向倾覆横向倾覆横向倾覆横向倾覆(qngf)(qngf)(qngf)(qngf)条件分析条件分析条件分析条件分析 横向倾覆：汽车在横向力的作用(zuyng)下，可能产生绕外侧车轮触地点向外倾覆的危险。稳定条件：倾覆力矩小于或等于稳定力矩。即:比G小得多，可略去(l q)不计，则 利用此式可计
46、算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或最大允许行驶速度。b:汽车轮距;Y:竖向力第87页/共107页第八十八页，共107页。89 横向(hn xin)滑移：汽车在横向(hn xin)力的作用下，可能产生沿横向(hn xin)力方向的侧向滑移。稳定条件：横向(hn xin)力小于或等于轮胎与路面之间的横向(hn xin)附着力。即：利用上式可计算(j sun)出汽车在平曲线上行驶时，不产生横向滑移的最小平曲线半径R或最大允许行驶速度V。4.横向滑移横向滑移(hu y)条件分析条件分析 横向附着系数 第88页/共107页第八十九页，共107页。90 汽车在平曲线上行驶(xngsh
47、)时的横向稳定性主要取决于横向力系数值的大小。现代汽车在设计制造时重心较低，一般 汽车在平曲线上行驶时，在发生(fshng)横向倾覆之前先产生横向滑移现象。为此,在道路设计中应保证汽车不产生横向滑移，同时也就保证了汽车的横向稳定性。5.横向横向(hn xin)稳定性稳定性的保证的保证 第89页/共107页第九十页，共107页。91 重力作用在前轴上的荷载W1 下坡i（不考虑(kol)超高横坡）方向的力：三、汽车行驶(xngsh)的纵横组合向稳定性垂直(chuzh)超高路面上的力第90页/共107页第九十一页，共107页。92 汽车在曲线路段(l dun)上，下坡时的受力受力状态。第91页/共1
48、07页第九十二页，共107页。93（3）汽车(qch)在纵横组合向的稳定性 离心力F分配在前轴上的荷载W2为 前轴上总荷载（垂直于超高路面）在平直路段（）上，作用于前轴的荷载 为 在有平曲线的坡道上，前轴荷载增量与 的比值为 第92页/共107页第九十三页，共107页。94 对载重汽车，一般 ，则 在直坡道上 ，则 。即汽车沿直坡道下坡(xi p)时，前轴荷载增量与在平直路段前轴荷载的比率等于该路段的纵坡度。第93页/共107页第九十四页，共107页。95第五节第五节 汽车汽车(qch)的制动的制动性性n n汽车的制动性是指汽车行驶中强制降低车速以至停车且能维持行驶方向(fngxing)和在下
49、坡时能保持一定速度行驶的能力。第94页/共107页第九十五页，共107页。96一、汽车制动一、汽车制动(zh dn)性的评性的评价指标价指标n n 评价汽车制动性的指标评价汽车制动性的指标n n1.1.制动效能制动效能.n n2.2.制动效能的恒定性制动效能的恒定性n n3.3.制动时汽车的方向稳定性制动时汽车的方向稳定性n n 制动效能是指在良好路面上，汽车迅速降低车速直制动效能是指在良好路面上，汽车迅速降低车速直至停车的制动距离，是制动性能最基本的评价指标。至停车的制动距离，是制动性能最基本的评价指标。n n另两个评价指标主要用于汽车设计制造另两个评价指标主要用于汽车设计制造(zhzo)(
50、zhzo)时考虑。时考虑。第95页/共107页第九十六页，共107页。97二、汽车二、汽车(qch)制动力制动力n n汽车制动汽车制动汽车制动汽车制动(zh dn(zh dn)时，给车轮施加以制动时，给车轮施加以制动时，给车轮施加以制动时，给车轮施加以制动(zh dn(zh dn)力力力力P P以阻止车轮前进。以阻止车轮前进。以阻止车轮前进。以阻止车轮前进。n n在急刹车时在急刹车时在急刹车时在急刹车时P P值最大，而最大的值最大，而最大的值最大，而最大的值最大，而最大的P P值取决于轮胎与路面之间值取决于轮胎与路面之间值取决于轮胎与路面之间值取决于轮胎与路面之间的附着力。的附着力。的附着力。