道路勘測設(shè)計(jì)第二章汽車的行駛特性

1、2.1 2.1 汽車的驅(qū)動力及行駛阻力汽車的驅(qū)動力及行駛阻力2.3 2.3 汽車的行駛穩(wěn)定性汽車的行駛穩(wěn)定性2.4 2.4 汽車的制動性汽車的制動性2.2 2.2 汽車的動力特性汽車的動力特性對于不同類型的發(fā)動機(jī)，輸出功率與扭矩的關(guān)系如下：對于不同類型的發(fā)動機(jī)，輸出功率與扭矩的關(guān)系如下：圖圖2-1 2-1 某汽油發(fā)動機(jī)的外特性曲線某汽油發(fā)動機(jī)的外特性曲線發(fā)動機(jī)曲軸扭矩發(fā)動機(jī)曲軸扭矩N發(fā)動機(jī)有效功率發(fā)動機(jī)有效功率發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速9549.nMN nNM9549MNn2.1.12.1.1汽車的驅(qū)動力汽車的驅(qū)動力(1)(1)發(fā)動機(jī)曲軸扭矩發(fā)動機(jī)曲軸扭矩2.1 2.1 汽車的驅(qū)動力及行駛阻

2、力汽車的驅(qū)動力及行駛阻力（2 2）驅(qū)動輪扭矩）驅(qū)動輪扭矩汽車驅(qū)動輪扭矩汽車驅(qū)動輪扭矩發(fā)動機(jī)曲軸扭矩發(fā)動機(jī)曲軸扭矩總變速比總變速比傳動系統(tǒng)的機(jī)械效率，傳動系統(tǒng)的機(jī)械效率，一般載重車為一般載重車為0.800.800.85，小客車為小客車為0.850.95驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)速為：驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)速為：相應(yīng)的車速為：相應(yīng)的車速為：汽車行駛速度汽車行駛速度發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速車輪工作半徑車輪工作半徑TkMMnnknrnrV377. 01000602kMMTVnr(3(3）汽車的牽引力）汽車的牽引力圖圖2-2 2-2 汽車驅(qū)動輪受力分析汽車驅(qū)動輪受力分析TTTkVNMVnrMrMT3600377. 0發(fā)動機(jī)

3、功率發(fā)動機(jī)功率汽車行駛速度汽車行駛速度NV2.1.2 2.1.2 汽車的行駛阻力汽車的行駛阻力（1 1）空氣阻力）空氣阻力15.212aWKAVRK空氣阻力系數(shù)空氣阻力系數(shù)A汽車迎風(fēng)面積汽車迎風(fēng)面積aV汽車與空氣的汽車與空氣的相對速度相對速度 對汽車列車的空氣對汽車列車的空氣阻力，一般可按每節(jié)掛阻力，一般可按每節(jié)掛車的空氣阻力為其牽引車的空氣阻力為其牽引車的車的20%20%折算。折算。1 1）滾動阻力）滾動阻力（2 2）道路阻力）道路阻力GfRfG汽車總重力汽車總重力f滾動阻力系數(shù)滾動阻力系數(shù)2 2）坡度阻力）坡度阻力GiRi道路縱坡度道路縱坡度i)(ifGRRif 道路阻力系數(shù)道路阻力系數(shù)（

4、3 3）慣性阻力）慣性阻力agGRIG汽車總重力汽車總重力g重力加速度重力加速度a汽車的加速度或減速度汽車的加速度或減速度慣性力系數(shù)慣性力系數(shù)汽車的總行駛阻力為汽車的總行駛阻力為: :IRwRRRR道路阻力為：道路阻力為：IRwRRRRT（1 1）汽車的運(yùn)動方程式）汽車的運(yùn)動方程式2.1.3 2.1.3 汽車的運(yùn)動方程式及行駛條件汽車的運(yùn)動方程式及行駛條件( (節(jié)流閥全開節(jié)流閥全開) )IRwRRRRTU( (節(jié)流閥部分開啟節(jié)流閥部分開啟) )（2 2）汽車的行駛條件）汽車的行駛條件RT ( (汽車行駛的必要條件汽車行駛的必要條件) )kGT( (汽車行駛的充分條件汽車行駛的充分條件) )附著

5、系數(shù)附著系數(shù)kG驅(qū)動輪荷載驅(qū)動輪荷載agGifGRTw)(agifGRTDw)(2.2.1 2.2.1 汽車的動力因數(shù)汽車的動力因數(shù)（2 2）定義）定義（1 1）動力因數(shù)公式）動力因數(shù)公式 某汽車在海平面高程上，某汽車在海平面高程上，滿載情況下，每單位車重克服滿載情況下，每單位車重克服道路阻力和慣性阻力的性能。道路阻力和慣性阻力的性能。 2.2 2.2 汽車的動力特性汽車的動力特性圖圖2-3 2-3 東風(fēng)東風(fēng)EQ-140EQ-140動力特性圖動力特性圖agifD)(動力因數(shù)修正值如下：動力因數(shù)修正值如下：圖圖2-4 2-4 海拔系數(shù)圖海拔系數(shù)圖GG海拔系數(shù)見圖，或海拔系數(shù)見圖，或3 . 55)

6、1026. 21 (HG滿載時汽車的總重量滿載時汽車的總重量G實(shí)際裝載時汽車的總實(shí)際裝載時汽車的總重量重量海拔荷載的修正系數(shù)海拔荷載的修正系數(shù)當(dāng)當(dāng)2.2.2 2.2.2 汽車的行駛狀態(tài)汽車的行駛狀態(tài)D時時 0)(Dga加速行駛加速行駛當(dāng)當(dāng)D時時 0a等速行駛等速行駛當(dāng)當(dāng)D時時 0)(Dga減速行駛減速行駛（1 1）汽車的行駛狀態(tài)）汽車的行駛狀態(tài)（2 2）汽車的行駛速度）汽車的行駛速度1 1）平衡速度）平衡速度2 2）臨界速度）臨界速度3 3）最高速度）最高速度4 4）最小穩(wěn)定速度）最小穩(wěn)定速度圖圖2-5 2-5 平衡速度與行駛狀態(tài)分析平衡速度與行駛狀態(tài)分析圖圖2-6 2-6 某排檔動力特性圖某

7、排檔動力特性圖D（極限速度）（極限速度）（臨界速度）（臨界速度）2.2.3 2.2.3 汽車的爬坡能力汽車的爬坡能力sincosmax, 1 fD222max, 1max, 1max, 111arcsinfffDmax, 1maxtaniDfi值較大因?yàn)樽畲笈榔缕露葹椋鹤畲笈榔缕露葹椋?最大爬坡能力是指汽車在堅(jiān)硬路面上用最低檔作等速最大爬坡能力是指汽車在堅(jiān)硬路面上用最低檔作等速行駛時所能克服的最大坡度。行駛時所能克服的最大坡度。2.3 2.3 汽車的行駛穩(wěn)定性汽車的行駛穩(wěn)定性2.3.1 2.3.1 汽車行駛的縱向穩(wěn)定性汽車行駛的縱向穩(wěn)定性（1 1）縱向傾覆）縱向傾覆（2 2）縱向滑移（驅(qū)動輪滑

8、轉(zhuǎn)）縱向滑移（驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)）圖圖2-7 2-7 汽車等速上坡受力示意圖汽車等速上坡受力示意圖（3 3）縱向穩(wěn)定性的保證）縱向穩(wěn)定性的保證0cossin200lGhGgghltgi200kGGsin.sinGGikGGiik2.3.2 2.3.2 汽車行駛的橫向穩(wěn)定性汽車行駛的橫向穩(wěn)定性（1 1）汽車在平曲線上行駛時力的平衡）汽車在平曲線上行駛時力的平衡gRGvF21 1）離心力）離心力圖圖2-8 2-8 曲線上汽車的受力分析曲線上汽車的受力分析2 2）超高）超高 為了減小離心為了減小離心力的影響，保證汽力的影響，保證汽車在平曲線上穩(wěn)定車在平曲線上穩(wěn)定行駛，必須使平曲行駛，必須使平曲線上路面做成外

9、側(cè)線上路面做成外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低呈單向高、內(nèi)側(cè)低呈單向橫坡的形式，稱為橫坡的形式，稱為橫向超高。橫向超高。 3 3）力的方程）力的方程圖圖2-9 2-9 曲線上汽車的受力分析曲線上汽車的受力分析cossinsincosGFYGFX)(22hhhigRvGGigRGvGiFXhigRvGX2hiRV1272橫向力系數(shù)如下：橫向力系數(shù)如下：GFiYh（2 2）橫向傾覆條件分析）橫向傾覆條件分析2)(2bGFibYXhhg圖圖2-9 2-9 曲線上汽車的受力分析曲線上汽車的受力分析ghbGX2)2(1272hgihbVR（3 3）橫向滑移條件分析）橫向滑移條件分析hhGYXhGX)(1272hhiVRh

10、GXghhb2（4 4）橫向穩(wěn)定性的保證）橫向穩(wěn)定性的保證2.3.3 2.3.3 汽車行駛的縱橫組合向穩(wěn)定性汽車行駛的縱橫組合向穩(wěn)定性圖圖2-10 2-10 汽車下坡平曲線上受力圖汽車下坡平曲線上受力圖hiRVii1272max直線上最大縱坡maxi2.4.1 2.4.1 汽車的制動性的定義汽車的制動性的定義 汽車的制動性是指汽車在行駛中強(qiáng)制降低車速以至汽車的制動性是指汽車在行駛中強(qiáng)制降低車速以至停車，或在下坡時能保持一定速度行駛的能力。停車，或在下坡時能保持一定速度行駛的能力。2.4.2 2.4.2 汽車的制動性的評價指標(biāo)汽車的制動性的評價指標(biāo) 評價汽車制動性的指標(biāo)主要有制動效能、制動效能評

11、價汽車制動性的指標(biāo)主要有制動效能、制動效能的熱穩(wěn)定性及制動時汽車的方向穩(wěn)定性。的熱穩(wěn)定性及制動時汽車的方向穩(wěn)定性。 制動效能是指在良好路面上，汽車迅速降低車速直制動效能是指在良好路面上，汽車迅速降低車速直至停車的制動距離，這是制動性能最基本的評價指標(biāo)。至停車的制動距離，這是制動性能最基本的評價指標(biāo)。2.4 2.4 汽車的制動性汽車的制動性2.4.3 2.4.3 制動距離制動距離（1 1）制動平衡方程式）制動平衡方程式GP 0IRRRP)(ga（2 2）制動距離）制動距離)(2542221VVS當(dāng)汽車最終停止時當(dāng)汽車最終停止時)(25421VS 1 1、已知某條道路的滾動阻力系數(shù)為、已知某條道路

12、的滾動阻力系數(shù)為0.0150.015，當(dāng)東風(fēng)，當(dāng)東風(fēng)EQ-140EQ-140型載重車裝載后為滿載總重的型載重車裝載后為滿載總重的90%90%，掛，掛檔以檔以30km/h30km/h的速度等速行駛，試求的速度等速行駛，試求H=1500mH=1500m海拔高度上所能海拔高度上所能克服的最大坡度?？朔淖畲笃露?。 2 2、已知、已知習(xí)題二習(xí)題二, 8 . 0%1f，若東風(fēng)，若東風(fēng)EQ-140EQ-140型重車以型重車以80km/h80km/h的速度開始在的速度開始在3%3%的坡道上爬坡，當(dāng)該坡道長為的坡道上爬坡，當(dāng)該坡道長為600m600m時，求達(dá)到坡頂?shù)能囁?。時，求達(dá)到坡頂?shù)能囁佟?3 3、假定某彎道的最大橫向力系數(shù)為、假定某彎道的最大橫向力系數(shù)為0.100.10，則（，則（1 1）當(dāng)）當(dāng)R=500mR=500m，i ih h=5%=5%時，允許最大車速為多少？（時，允許最大車速為多少？（2 2）當(dāng)）當(dāng)V=80km/hV