汽車的運(yùn)行特點(diǎn)

1、PAGE PAGE 63汽車運(yùn)行行特點(diǎn)道路是為為汽車行行駛服務(wù)務(wù)的，要要滿足汽汽車在道道路上行行駛安全全、迅速速、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、舒適適、低公公害的要要求，就就必須從從駕駛者者、汽車車、道路路、和交交通管理理等方面面來保證證。在上上述因素素中，道道路的線線形設(shè)計(jì)計(jì)與汽車車行駛特特性最為為密切。因此，在道路路線形設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，需要研研究汽車車在道路路上的行行駛特性性及其對(duì)對(duì)道路設(shè)設(shè)計(jì)的具具體要求求，這是是道路線線形設(shè)計(jì)計(jì)的理論論基礎(chǔ)。道路線形形設(shè)計(jì)要要保證：1 保保證汽車車行駛的的穩(wěn)定性性，即保保證安全全行車，不翻車車、不倒倒溜、不不側(cè)滑，這就需需要合理理設(shè)置縱縱橫坡度度、彎道道，以及及保證車車輪與地地面的

2、附附著力等等。盡可能提提高車速速。保證道路路行車暢暢通，即即保證汽汽車不受受阻或少少受阻。這就需需要有足夠的的視距和和路面寬寬度、合合理地設(shè)設(shè)置平豎豎曲線，以及減減少道路路交叉等等。 4 盡量滿滿足行車車舒適，即采用用符合視視覺舒適適要求的的曲線半半徑，注注意線形形與景觀觀的協(xié)調(diào)調(diào)、沿線線的植樹樹綠化等等。本章主要要介紹汽汽車的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力和和行車阻阻力，汽汽車的動(dòng)動(dòng)力特性性，汽車車的行駛駛穩(wěn)定性性、制動(dòng)動(dòng)性和燃燃油經(jīng)濟(jì)濟(jì)性。在在表21中列列出了幾幾種有代代表性的的國產(chǎn)汽汽車的主主要技術(shù)術(shù)性能。汽車的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力及及行駛阻阻力汽車的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力汽車在道道路上行行駛時(shí)，必須有有足夠的的驅(qū)力來來克服各各種行駛

3、駛阻力。汽車車行駛的的驅(qū)動(dòng)力力來自它它的內(nèi)燃燃發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)，其傳傳力過程程如下：在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)里熱能能轉(zhuǎn)化為為機(jī)械能能 有效效功率NN 曲軸軸旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速為為n），產(chǎn)生扭扭矩M 經(jīng)變變速和傳傳動(dòng)，將將M傳給給驅(qū)動(dòng)輪輪，產(chǎn)生生扭矩MMK 驅(qū)動(dòng)動(dòng)汽車行行駛。發(fā)動(dòng)機(jī)曲曲軸扭矩矩M如將發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的功功率N、扭矩MM與曲軸軸轉(zhuǎn)速nn之間的的函數(shù)關(guān)關(guān)系以曲線表示示，則該該曲線稱稱為發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)特性性曲線。如果發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)節(jié)流閥全全開，即即高壓油油泵在最最大供油油量位置置，則此此特性曲曲線稱為為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)外特性性曲線；如果節(jié)節(jié)流閥部部分開啟啟，即部部分供油油，則稱稱此特性性曲線為為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)部分負(fù)負(fù)荷特性性曲線。在進(jìn)行汽汽車驅(qū)動(dòng)

4、動(dòng)性能分分析時(shí)，只需研研究外特特性曲線線（參見見圖21），nmiin為發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的最小穩(wěn)穩(wěn)定工作作轉(zhuǎn)速。隨著曲曲軸轉(zhuǎn)速速的增加加，發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)發(fā)出出的功率率和扭矩矩都在增增加。最最大扭矩矩MMAAX時(shí)的的曲軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為nnM ，若若轉(zhuǎn)速再再增加時(shí)時(shí)，扭矩矩M有所所降低，但功率率N繼續(xù)續(xù)增加，一直到到最大功功率NMMAX ，此時(shí)時(shí)曲軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為nnN 。當(dāng)當(dāng)轉(zhuǎn)速繼繼續(xù)增大大時(shí)，功功率N下下降，直直到允許許的發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)最高高轉(zhuǎn)速為為nMAAX 。對(duì)于不同同類型的的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)，其輸輸出的功功率不同同，故產(chǎn)產(chǎn)生的扭扭矩也不不同。它它們之間間的關(guān)系系如下：式中：MM發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)曲軸的的扭矩（N.mm）； NN發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的

5、有效效功率（KW）； nn發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)曲軸的的轉(zhuǎn)速 (r/minn)。把扭矩MM與轉(zhuǎn)速速n之間間的函數(shù)數(shù)關(guān)系MM=M(n)稱稱為扭矩矩曲線，而把功功率N與與轉(zhuǎn)速nn之間的的函數(shù)關(guān)關(guān)系 NN=N(n)稱稱為功率率曲線，并通過過上式可可以使它它們相互互轉(zhuǎn)換。通常情情況下，上述兩兩條曲線線已由廠廠家繪于于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的技術(shù)術(shù)說明書書中，圖圖222為東風(fēng)風(fēng)EQ1044型汽車車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的外特特性曲線線。有時(shí)未給給定發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)特性性曲線，只給出出最大功功率NMMAX 及其對(duì)對(duì)應(yīng)的曲曲軸轉(zhuǎn)速速nN ，則可可通過下下面的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)公式式近似地地計(jì)算發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的的功率曲曲線N=N(nn)，即即：式中：NNmaxx 發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的最

6、最大功率率（KWW）； nnN 發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)的最最大功率率所對(duì)應(yīng)應(yīng)的轉(zhuǎn)速速 (rr/miin) ;1、2、3與發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)類型型有關(guān)的的系數(shù)，對(duì)汽油油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)可近似似地取1231。然后，按按前面的的公式換換算成扭扭矩曲線線M=MM(n)。如果同時(shí)時(shí)給定最最大功率率NMAAX 及及其對(duì)應(yīng)應(yīng)的曲軸軸轉(zhuǎn)速nnN ，以以及最大大扭矩MMMAXX及其對(duì)對(duì)應(yīng)的曲曲軸轉(zhuǎn)速速nM ，則可可用下式式直接計(jì)計(jì)算扭矩矩曲線MM=M(n)，即：式中：MMmaxx 最大大扭矩 (N.m) ; MMN 最大大功率所所對(duì)應(yīng)的的扭矩，即 nNN 最大大功率所所對(duì)應(yīng)的的轉(zhuǎn)速 (r/minn) ; nnM最大扭扭矩所對(duì)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 (r

7、/mmin) ; nn 轉(zhuǎn)速速 (rr/miin) 。驅(qū)動(dòng)輪扭扭矩MKK 汽車車輪輪分為驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪和和從動(dòng)輪輪。驅(qū)動(dòng)動(dòng)輪上有有發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)傳來的的扭矩MK ，在MKK 的作作用下驅(qū)驅(qū)使車輪輪滾動(dòng)向向前。而而從動(dòng)輪輪上無扭扭矩作用用，它的的滾動(dòng)是是驅(qū)動(dòng)輪輪上的力力經(jīng)車架架傳至從從動(dòng)輪的的輪軸上上而產(chǎn)生生運(yùn)動(dòng)。一般汽汽車均系系前輪為為從動(dòng)輪輪，后輪輪為驅(qū)動(dòng)動(dòng)輪。只只有某些些特殊用用途的汽汽車前后后輪均為為驅(qū)動(dòng)輪輪。汽車發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)曲軸軸傳至驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪上上的扭矩矩按下式式計(jì)算，即：式中：MMK 驅(qū)動(dòng)動(dòng)輪扭矩矩 (NN.m) ; MM發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)曲軸扭扭矩 (N.mm) ;總變速速比，i0 ik ； ii0 傳動(dòng)動(dòng)器

8、變速速比，見見表21； iiK 變速速箱變速速比，見見表21；T 傳傳動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)的機(jī)械械效率，一般載載重汽車車取0.800.885,小小客車取取 0.850.995。此時(shí)，驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪上上的轉(zhuǎn)速速nK =n/ , 相應(yīng)的的車速VV為式中：VV汽車行行駛速度度 (kkm/hh) ; nn發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 (r/mmin) ; rr車輪工工作半徑徑 (mm) ，即變形形直徑，它與內(nèi)內(nèi)胎氣壓壓、外胎胎構(gòu)造、路面剛剛性與平平整性、以及荷荷載有關(guān)關(guān)，一般般取r=(0.930.996)rr0； rr0 未變變形直徑徑，見表表222。汽車的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力如圖23所示示，汽車車行駛時(shí)時(shí)，共有有以下幾幾個(gè)力：作用于于驅(qū)動(dòng)

9、力力上的扭矩矩MK ，在驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪上上的汽車車重力GG以及與與之相平平衡的反反力G/ ,行行駛正面面阻力和和路面水水平反力力。把驅(qū)動(dòng)輪輪上的扭扭矩MKK 用一一對(duì)力偶偶Ta和T代代替，TTa作用在在輪緣上上與路面面水平反反力F相相抗衡，T作用用在輪軸軸上推動(dòng)動(dòng)汽車前前進(jìn)，稱稱為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力（或或牽引力力），與與汽車行行駛阻力力R相抗抗衡。驅(qū)驅(qū)動(dòng)力可可按下式式計(jì)算，即由上式可可以看出出，如要要獲得較較大的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力TT，必須須要有較較大的總總變速比比。擔(dān)增大，車速VV就降低低。因此此，對(duì)同同一汽車車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)而言，要同時(shí)時(shí)得到較較大的驅(qū)驅(qū)動(dòng)力和和較高的的車速是是不可能能的，二二者不可可能兼得得。為此此，對(duì)

10、汽汽車設(shè)置置了幾個(gè)個(gè)排擋，每一排排擋都具具有固定定不變的的總變速速比，以以及該排排擋下的的最大車車速和最最小車速速。當(dāng)使使用低排排擋時(shí)，變速比比值較大大，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力T也也大，但但車速VV較?。欢褂糜酶吲艙鯎鯐r(shí)，變變速比值較小小，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力T也也較小，但車速速較大。上式為驅(qū)驅(qū)動(dòng)力TT與扭矩矩M之間間的函數(shù)數(shù)關(guān)系式式。同樣樣，根據(jù)據(jù)式（221）可推導(dǎo)導(dǎo)出驅(qū)動(dòng)動(dòng)力T與與功率NN之間的的關(guān)系式式為：汽車的行行駛阻力力汽車在行行駛過程程中需要要不斷克克服各種種阻力，這些阻阻力有的的來自空氣的阻阻力，有有的來自自道路摩摩擦力，有的來來自汽車車上坡行行駛時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生的阻阻力，有有的來自自汽車變變速行駛駛時(shí)克服服慣

11、性的的阻力，這些阻阻力可以以分為空空氣阻力力、道路路阻力和和慣性阻阻力，下下面分述述之?？諝庾枇αζ囋谛行旭傔^程程中所受受的空氣氣阻力主主要包括括：迎面空氣氣質(zhì)點(diǎn)的的壓力；車后真空空吸力；空氣質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)與車身身表面的的摩擦力力?，F(xiàn)代汽車車行駛速速度高，空氣阻阻力對(duì)汽汽車行駛駛的動(dòng)力力性和燃燃油經(jīng)濟(jì)性影響響較大，當(dāng)行駛駛速度在在1000km/h以上上時(shí)，有有時(shí)一半半功率用用來克服服空氣阻阻力。由空氣動(dòng)動(dòng)力學(xué)的的研究與與試驗(yàn)結(jié)結(jié)果可知知，空氣氣阻力RRW可以用用下式計(jì)計(jì)算：式中：KK空氣阻阻力系數(shù)數(shù)，參見見表23；空氣密密度，一一般1.22558 (N.s2/m4) ; A汽汽車迎風(fēng)風(fēng)面積，即正投投

12、影面積積（m22）； V汽汽車與空空氣的相相對(duì)速度度 (mm/s) ，可可近似地地取汽車車行駛速速度。將車速VV (mm/s)化為VV (kkm/hh) ，并化簡簡得： (2-8)對(duì)于汽車車掛車的的空氣阻阻力，一一般可按按每節(jié)掛掛車的空空氣阻力力為其牽牽引車空空氣阻力力的200計(jì)算算。道路阻力力由道路給給行駛的的汽車產(chǎn)產(chǎn)生的行行駛阻力力，主要要包括滾滾動(dòng)阻力力和坡度阻力。滾動(dòng)阻力力車輪在路路面上滾滾動(dòng)所產(chǎn)產(chǎn)生的阻阻力，稱稱為滾動(dòng)動(dòng)阻力。它是由由路面和輪胎變變形引起起的，與與路面種種類、狀狀態(tài)、車車速、輪輪胎結(jié)構(gòu)構(gòu)及充氣氣壓力等等有關(guān)。一般情情況下，滾動(dòng)阻阻力與汽汽車的總總重力成成正比，若坡道道

13、傾角為為時(shí)，其其值可按按下式計(jì)計(jì)算：由于坡道道傾角一一般較小小，認(rèn)為為 , 則式中：RRf 滾動(dòng)動(dòng)阻力 (N) ； GG車輛總總重力 (N) ； ff滾動(dòng)阻阻力系數(shù)數(shù)，見表表244。坡度阻力力汽車在坡坡道傾角角為的道路路上行駛駛時(shí)，車車重G在在平行路路面方向向的分叐力力為，上上坡時(shí)它它與汽車車前進(jìn)方方向相反反，阻礙礙汽車的的行駛；而下坡坡時(shí)與前前進(jìn)方向向相同，助推汽汽車行駛駛。坡度度阻力可可用下式式計(jì)算：因坡道傾傾角一般般較小，認(rèn)為，則式中：RRi坡度阻阻力 (N) ； GG車輛總總重力 (N) ； ii道路縱縱坡度，上坡為為正，下下坡為負(fù)負(fù)。道路阻力力為滾動(dòng)動(dòng)阻力與與坡度阻阻力之和和，可按按

14、下式計(jì)計(jì)算： (2-9)式中：RRR道路阻阻力 (N) ； ff+i統(tǒng)統(tǒng)稱道路路阻力系系數(shù)。慣性阻力力汽車變速速行駛時(shí)時(shí)，需要要克服其其質(zhì)量變變速運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生生的慣性性力和慣性力矩矩，統(tǒng)稱稱為慣性性阻力。汽車的質(zhì)質(zhì)量分為為平移質(zhì)質(zhì)量和旋旋轉(zhuǎn)質(zhì)量量（如飛飛輪、齒齒輪、傳傳動(dòng)軸和和車輪等等）兩部部分。在在汽車變變速運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，平平移質(zhì)量量產(chǎn)生慣慣性力，旋轉(zhuǎn)質(zhì)質(zhì)量產(chǎn)生生慣性力力矩。 平平移質(zhì)量量的慣性性力 旋旋轉(zhuǎn)質(zhì)量量的慣性性力矩式中：II旋轉(zhuǎn)部部分的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量量；旋旋轉(zhuǎn)部分分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)時(shí)的角加加速度。汽車旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)部分較較多，且且各部分分的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)慣量和和角加速速度各不不相同，計(jì)算相相當(dāng)復(fù)雜雜。為簡簡化計(jì)算算

15、，一般般給平移移質(zhì)量慣慣性力乘乘以大于于1的系系數(shù)，來近近似代替替旋轉(zhuǎn)質(zhì)質(zhì)量慣性性力矩的的影響，即： (NN) (2-10)式中：RRI慣性阻阻力 (N) ； GG車輛總總重力 (N) ； gg重力加加速度 (m/s2) ； aa汽車的的加速度度（正值值）或減減速度（負(fù)值）(m/s2) ；慣性力力系數(shù)，其值可可用下式式計(jì)算 (22-111)1汽車車車輪慣慣性力影影響系數(shù)數(shù)，一般般10.030.005 ;2發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)飛輪輪慣性力力的影響響系數(shù)，一般小小客車20.050.007,載載重汽車車2=0.040.005 ; ikk變速箱箱的速比比，查表表211。這樣，汽汽車的總總行駛阻阻力R為為在上述幾幾

16、種阻力力中，空空氣阻力力和滾動(dòng)動(dòng)阻力永永為正值值，亦即即在汽車車行駛的的任何情情況下都都存在；坡度阻阻力當(dāng)上上坡時(shí)為為正值，平坡為為零，下下坡為負(fù)負(fù)值；而而慣性阻阻力則是是：加速速為正值值，等速速為零，減速為為負(fù)值。汽車的運(yùn)運(yùn)動(dòng)方程程式與行行駛條件件汽車的運(yùn)運(yùn)動(dòng)方程程式汽車在道道路上行行駛時(shí)，必須有有足夠的的驅(qū)動(dòng)力力來克服服各種行行駛阻力。當(dāng)驅(qū)驅(qū)動(dòng)力與與汽車總總行駛阻阻力相等等的時(shí)候候，稱為為驅(qū)動(dòng)平平衡。其其驅(qū)動(dòng)平平衡方程程式（即即汽車運(yùn)運(yùn)動(dòng)方程程式）為為 （22122）驅(qū)動(dòng)力可可按式（266）計(jì)算算，該式式為節(jié)流流閥全開開的情況況。如果果節(jié)流閥閥部分開開啟，要要對(duì)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力T進(jìn)進(jìn)行修正正。修正

17、正系數(shù)用用U表示示，稱為為負(fù)荷率率。即式中：UU負(fù)荷率率，取UU800900。將有關(guān)公公式代入入式（22122），則則汽車的的運(yùn)動(dòng)方方程為 (22-133)汽車的行行駛條件件汽車在道道路上行行駛，當(dāng)當(dāng)驅(qū)動(dòng)力力等于總總行駛阻阻力時(shí)，汽車就就等速行駛；當(dāng)當(dāng)驅(qū)動(dòng)力力大于總總行駛阻阻力時(shí)，汽車就就加速行行駛；當(dāng)當(dāng)驅(qū)動(dòng)力力小于總總行駛阻阻力時(shí)，汽車就就減速行行駛，直直至停車車。所以以，要使使汽車行行駛，必必須具有有足夠的的驅(qū)動(dòng)力力來克服服各種行行駛阻力力。即 （2114）上式是汽汽車行駛駛的必要要條件，即驅(qū)動(dòng)動(dòng)條件。只有足夠夠的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力還不不能保證證汽車的的正常行行駛。若若驅(qū)動(dòng)輪輪與路面面之間的的附著力

18、力不夠大大，車輪輪將在路路面上打打滑，不不能行進(jìn)進(jìn)。所以以，汽車車能否正正常行駛駛，還要要受輪胎胎與路面面之間附附著條件件的制約約。即汽汽車正常常行駛的的充分條條件是驅(qū)驅(qū)動(dòng)力小小于或等等于輪胎胎與路面面之間的的附著力力，即 （22155）式中：GGK驅(qū)動(dòng)輪輪荷載，一般情情況下，小汽車車為總重重的500655%; 載重汽汽車為總總重的665880%；附著系系數(shù)，查查表25。汽車的動(dòng)動(dòng)力特性性及加、減速行行程汽車的動(dòng)動(dòng)力性能能系指汽汽車所具具有的加加速、上上坡、最最大速度度等性能能。汽車車的動(dòng)力力性越好好，速度度就越高高，所能能克服的的行駛阻阻力也就就越大。本節(jié)主主要介紹紹汽車的的最高速速度、最最

19、小穩(wěn)定定速度以以及汽車車的加、減速行行程，為為道路的的縱斷面面設(shè)計(jì)提提供依據(jù)據(jù)。汽車的動(dòng)動(dòng)力因數(shù)數(shù)為便于分分析，將將式（22122）作如如下改變變上式等號(hào)號(hào)左端 （即驅(qū)驅(qū)動(dòng)力與與空氣阻阻力之差差）稱為為汽車的的后備驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，其其值與汽汽車的構(gòu)構(gòu)造和行行駛速度度有關(guān)；等號(hào)右右端為道道路阻力力RR與慣性性阻力RRI之和，其值主主要與動(dòng)動(dòng)力狀況況和汽車車的行駛駛方式有有關(guān)，將將右端行行駛阻力力表達(dá)式式代入，得：將上式兩兩端同時(shí)時(shí)除以車車輛總重重G，得得： (2-16)令上式右右端為DD，即 (2-117)D稱為動(dòng)動(dòng)力因數(shù)數(shù)，它表表征某種種類型的的汽車在在海平面面高程上上，滿載載的情況況下，每每單位車

20、車重克服服道路阻阻力和慣慣性阻力力的性能能。將有有關(guān)公式式代入式式（217），得 顯然，D可以以表示為為車速VV的二次次函數(shù)，即 (22-188)式中：為使用方方便，可可用曲線線表示DD與V的的函數(shù)關(guān)關(guān)系，稱稱為動(dòng)力力特性圖圖。表224為為東風(fēng)EEQ1104載載重汽車車原始數(shù)數(shù)據(jù)，圖圖244為東風(fēng)風(fēng)EQ1044載重汽汽車的動(dòng)動(dòng)力特性性圖。利利用該圖圖可以查查出各排排擋下不不同車速速對(duì)應(yīng)的的動(dòng)力因因數(shù)值。動(dòng)力因數(shù)數(shù)和動(dòng)力力特性是是按海平平面及汽汽車滿載載情況下下的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值繪制制的。若若道路所所在地不不在海平平面上，汽車也也不是滿滿載，由由于海拔拔增高，氣壓降降低，使使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的輸出出功率、汽車的

21、的驅(qū)動(dòng)力力及空氣氣阻力都都隨之降降低。所所以，應(yīng)應(yīng)對(duì)動(dòng)力力因數(shù)進(jìn)進(jìn)行修正正，方法法是給DD乘上一一個(gè)修正正系數(shù)，即式中：海拔系系數(shù)，見見圖25； GG滿載時(shí)時(shí)汽車的的總重力力 (NN) ； GG/實(shí)際裝裝載時(shí)汽汽車的總總重力 (N) 。則 (2-119)汽車的行行駛狀態(tài)態(tài)1 道道路阻力力系數(shù)由式（22199）可得得 (2-220)式中：道路阻阻力系數(shù)數(shù)， 。汽車的行行駛狀態(tài)態(tài)有以下下三種情情況： 當(dāng)0 加加速行駛駛 當(dāng)D時(shí)時(shí) a00 等速行行駛 當(dāng)D時(shí)時(shí) a V11 時(shí)時(shí)，汽車車將減速速行駛，直到VV1為止；當(dāng)V VVK 的速度度行駛時(shí)時(shí)，若道道路阻力力額外增增加（如如道路局局部坡度度增大，路

22、面出出現(xiàn)坑凹凹或松軟軟等），汽車可可以自動(dòng)動(dòng)在原來來排擋上上降低車車速，以以獲得較較大的道道路因數(shù)數(shù)D值，來克服服額外阻阻力，待待阻力消消失后，汽車可可自動(dòng)提提高車速速到V11 的行行駛速度度，這種種狀態(tài)稱稱為穩(wěn)定定行駛。當(dāng)汽車車采用VV20時(shí)時(shí)（即）時(shí) (22-277)當(dāng)時(shí)，為為加速行行程；當(dāng)時(shí)，為為減速行行程。（2）BB0（即）時(shí)時(shí) (2-228)因，只能能減速行行駛，且且 。（3）BB0（即）時(shí)時(shí) (2-29)式中arrctgg以弧長長即。 當(dāng)時(shí)，為減速速行程。2 加加、減速速行程圖圖為使用方方便，根根據(jù)已知知數(shù)據(jù)將將加、減減速行程程繪成圖圖，以備備查用。圖28為東東風(fēng)EQQ1440型載

23、載重汽車車加、減減速行程程圖。圖圖中左下下到右上上的曲線線為加速速行程，左上到到右下的的曲線為為減速行行程。本本圖采用用直角坐坐標(biāo)繪制制，橫坐坐標(biāo)為距距離行程程S，單單位為mm；縱坐坐標(biāo)為車車速，單單位為kkm/hh。曲線線上數(shù)字字代表道道路阻力力系數(shù)(%)。3 加加、減速速行程圖圖的用法法圖299為任意意兩條加加、減速速行程曲曲線，其其主要用用法有兩兩種：（1）已已知道路路阻力系系數(shù)(%)、初初速度VV1和終速速度V22，求加加速最短短行程SSa和減速速最大行行程Sdd。即（2）已已知道路路阻力系系數(shù)(%)、初初速度VV1、加速速最短行行程Sa 或減減速最大大行程Sd，求終終速度VV2。在行

24、行程圖上上可直接接查得。汽車的行行駛穩(wěn)定定性汽車的行行駛穩(wěn)定定性是指指汽車在在行駛過過程中，在外界界不利因因素的影影響下，尚能保保持正常常行駛狀狀態(tài)和方方向，不不致失去去控制而而產(chǎn)生滑滑移或傾傾覆等的的能力。汽車行駛駛的穩(wěn)定定性從不不同方向向來看，可有縱縱向穩(wěn)定定性和橫橫向穩(wěn)定定性兩種種；從喪喪失穩(wěn)定定性的方方式來看看可有滑滑動(dòng)穩(wěn)定定性和傾傾覆穩(wěn)定定性兩種種。分析析和確保保汽車行行駛的穩(wěn)穩(wěn)定性對(duì)對(duì)于合理理設(shè)計(jì)汽汽車的結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸寸、正確確設(shè)計(jì)公公路、保保證行車車安全、提高運(yùn)運(yùn)輸生產(chǎn)產(chǎn)率、減減輕駕駛駛員的疲疲勞強(qiáng)度度，有著著十分重重要的意意義。影響汽車車行駛穩(wěn)穩(wěn)定性主主要有以以下三方方面的因因素：

25、汽車本身身的結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)。駕駛員的的因素。如駕駛駛員開車車時(shí)的思思想集中中狀況、反映快快慢、技術(shù)熟練練程度、動(dòng)作靈靈活程度度等因素素對(duì)駕駛駛員能否否作出準(zhǔn)準(zhǔn)確判斷斷、及時(shí)時(shí)采取措措施使汽汽車趨于于穩(wěn)定有有著直接接關(guān)系。道路與環(huán)環(huán)境等外外部因素素。汽車行駛駛的縱向向穩(wěn)定性性圖2110為汽汽車等速速上坡時(shí)時(shí)的受力力圖，慣慣性阻力力為零，因上坡坡時(shí)車速低低，可忽忽略空氣氣阻力和和滾動(dòng)阻阻力。圖圖中G為為汽車總總重力，為坡道道傾角，hg為重心心高度，Z1和Z2為作用用在前、后輪上上的法向向反作用用力，XX1和X2為作用用在前、后輪上上的切向向反作用用力，LL為汽車車軸距，l1和l2為汽車車重心至至前、后

26、后軸的距距離，OO點(diǎn)為汽汽車重心心，O11和O2為前、后輪與與路面接接觸點(diǎn)?？v向傾覆覆產(chǎn)生縱向向傾覆的的臨界狀狀態(tài)是汽汽車前輪輪法向反反作用力力Z1 為零，此時(shí)汽車可可能繞OO2點(diǎn)發(fā)生生傾覆現(xiàn)現(xiàn)象。對(duì)對(duì)O2點(diǎn)取矩矩并讓ZZ1 00，得 則 (2-330)式中：0Z1為零時(shí)時(shí)的極限限傾角； ii0Z1為零時(shí)時(shí)道路的的縱坡度度。當(dāng)坡道傾傾角（或或道路縱縱坡度 時(shí)），汽車可可能發(fā)生生縱向傾傾覆。由由式（22300）可知知，縱向向傾覆的的穩(wěn)定性性主要與與汽車重重心至后后軸的距距離l22和重心心高度hhg有關(guān)。l2越大，hg 越低，汽車的的縱向穩(wěn)穩(wěn)定性越越好?？v向滑移移對(duì)于后輪輪驅(qū)動(dòng)的的汽車，根據(jù)附附著

27、條件件，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力不產(chǎn)產(chǎn)生滑移移的臨界狀態(tài)是是因?yàn)?，則則 (2-31)式中：產(chǎn)生縱縱向滑移移臨界狀狀態(tài)時(shí)坡坡道的傾傾角； i產(chǎn)生縱縱向滑移移臨界狀狀態(tài)時(shí)道道路縱坡坡度； GK驅(qū)動(dòng)輪輪荷載； G汽車車總重力力；附著系系數(shù)，查查表25。當(dāng)坡道傾傾角（或或道路縱縱坡度 時(shí)），汽車可可能發(fā)生生縱向滑移。 i的大小小主要取取決于驅(qū)驅(qū)動(dòng)輪荷荷載GKK與汽車車總重力力G的比比值，以以及附著著系數(shù)值，因因此，要要防止汽汽車滑移移，一方方面要增增加汽車車重量，另一方方面要增增加車輪輪與路面面的附著著力?？v向穩(wěn)定定性保證證分析式（2330）和和（231），一般般接近于于1，而而遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于11，所以以 或或 也就是說說

28、，汽車車在坡道道上行駛駛時(shí)，在在發(fā)生縱縱向傾覆覆之前，首先發(fā)發(fā)生縱向向滑移現(xiàn)現(xiàn)象。為為保證汽汽車行駛駛的縱向向穩(wěn)定性性，道路路設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)滿足不不產(chǎn)生縱縱向滑移移為條件件，這樣樣，也就就避免了了汽車的的縱向傾傾覆現(xiàn)象象。所以以，汽車車行駛的的縱向穩(wěn)穩(wěn)定條件件為 (2-332)只要設(shè)計(jì)計(jì)的道路路縱坡度度滿足上上式條件件，當(dāng)汽汽車滿載載時(shí)一般般都能保保證縱向向行駛的的穩(wěn)定性性。但在在運(yùn)輸中中裝載過過高時(shí)，由于重重心高度度hg的增大大，有可可能破壞壞縱向穩(wěn)穩(wěn)定性條條件，所所以，應(yīng)應(yīng)對(duì)汽車車裝載高高度有所所限制。汽車行駛駛的橫向向穩(wěn)定性性汽車行駛駛時(shí)，常常受到橫橫向力的的影響，例如重重力、慣慣性力等等的橫

29、向分力力。因而而，汽車車行駛時(shí)時(shí)，在橫橫向力作作用下有有可能產(chǎn)產(chǎn)生橫向向滑移或或橫向傾傾覆。為為保證行行車安全全，必須須分析和和研究汽汽車行駛駛的橫向向穩(wěn)定性。汽車在平平曲線上上行駛時(shí)時(shí)力的平平衡汽車在平平曲線上上行駛時(shí)時(shí)會(huì)產(chǎn)生生離心力力，其作作用點(diǎn)在在汽車重重心，其方向水水平背離離圓心。汽車離離心力的的大小與與行駛速速度的平平方成正正比，而而與平曲曲線半徑徑成反比比，計(jì)算算公式為為式中：FF離心力力（N）； R平平曲線半半徑（mm）； v汽汽車行駛駛速度（m/ss）。在平曲線線上行駛駛的汽車車，離心心力對(duì)其其穩(wěn)定性性的影響響很大，它可使使汽車向向外側(cè)滑滑移或傾傾覆。為為了減少少離心力力的作用

30、用，保證證汽車在在平曲線線上穩(wěn)定定行駛，必須使使平曲線線上路面面做成外外側(cè)高、內(nèi)側(cè)低低，呈單單向橫坡坡形式，稱為橫橫向超高高。如圖圖2111所示示，汽車車行駛在在具有超超高的平平曲線上上時(shí)，其其車重的的水平分分力可以以抵消一一部分離離心力的的作用，其余部部分由汽汽車輪胎胎與路面面之間的的橫向摩摩擦力與與之平衡衡。將離心力力F與汽汽車重力力G分解解為平行行于路面面的橫向向力X和和垂直于于路面的的豎向力力Y，即即由于路面面橫向傾傾角一般較較小，則則,其中中稱為橫橫向超高高坡度（簡稱超超高率），所以以橫向力XX是汽車車行駛的的不穩(wěn)定定因素，豎向力力是穩(wěn)定定因素。就橫向向力而言言，只從從其值的的大小是

31、是無法反反映不同同重量汽汽車的穩(wěn)穩(wěn)定程度度。例如如，5KKN的橫橫向力若若作用在在小汽車車上，可可能使其其橫向傾傾覆或滑滑移，而而作用在在重型載載重汽車車上可能能是安全全的。于于是采用用橫向力力系數(shù)來來衡量穩(wěn)穩(wěn)定性程程度，其其定義為為單位車車重的橫橫向力，即將車速vv(m/s)化化為V(km/h)，則 (22-333)式中：RR平曲線線半徑（m）；橫向力力系數(shù)； VV行車速速度（kkm/hh）； iih橫向超超高坡度度。上式表達(dá)達(dá)了橫向向力系數(shù)數(shù)與車速速、平曲曲線半徑徑及超高高之間的的關(guān)系。車速VV越大、平曲線線半徑RR越小、橫向超超高坡度度 ihh越小，則橫向向力系數(shù)數(shù)越大，汽車的的橫向穩(wěn)穩(wěn)

32、定性就就越差。此式對(duì)對(duì)確定平平曲線半半徑、超超高率及及評(píng)價(jià)汽汽車在平平曲線上上行駛時(shí)時(shí)的安全全性和舒舒適性有有十分重重要的意意義。橫向傾覆覆條件分分析汽車在平平曲線上上行駛時(shí)時(shí)，由于于橫向力力的作用用，可能能使汽車車?yán)@外側(cè)車輪接接觸點(diǎn)產(chǎn)產(chǎn)生向外外傾覆的的危險(xiǎn)。為使汽汽車不產(chǎn)產(chǎn)生傾覆覆，必須須使傾覆覆力矩小小于或等等于穩(wěn)定定力矩，即一般情況況下，比比G小得得多，可可忽略不不計(jì)，則則 (2-334)式中：bb汽車輪輪距（mm）； hhg汽車重重心高度度（m）。將式（22344）代入入式（22233）并整整理，得得 (22-355)利用上式式可以確確定：（1）汽汽車在平平曲線上上行駛時(shí)時(shí)，若已已知汽

33、車車運(yùn)行速速度V，則可計(jì)計(jì)算汽車車不產(chǎn)生生橫向傾傾覆的最最小平曲曲線半徑徑R；（2）若若已知平平曲線半半徑R和和橫向超超高坡度度ih ，則可可計(jì)算汽汽車不產(chǎn)產(chǎn)生橫向向傾覆的的最大允允許行駛駛速度。橫向滑移移條件分分析汽車在平平曲線上上行駛時(shí)時(shí)，因橫橫向力的的存在，可能使使汽車沿沿橫向力的方向向產(chǎn)生橫橫向滑移移。為使使汽車不不產(chǎn)生橫橫向滑移移，必須須使橫向向力小于于或等于于輪胎與與路面之之間的橫橫向附著著力，即即 (2-36)式中：橫橫向附著著系數(shù)，一般：，見表225。將式（22366）代入入式（22333）并整整理，得得 (2-337)同樣。利利用上式式可以計(jì)計(jì)算出汽汽車在平平曲線上上行駛時(shí)時(shí)

34、，不產(chǎn)產(chǎn)生橫向向滑移的的最小平平曲線半半徑R或或最大允允許行駛駛速度VV。橫向穩(wěn)定定性的保保證由式（22344）和式式（236）可知，汽車在在平曲線線上行駛駛時(shí)的橫向穩(wěn)定定性主要要取決于于值的大大小?，F(xiàn)現(xiàn)代汽車車在設(shè)計(jì)計(jì)制造時(shí)時(shí)，一般般重心較較低，即 ；而 ，所以。也就是是汽車在在平曲線線上行駛駛時(shí)，在在發(fā)生橫橫向傾覆覆之前，先產(chǎn)生生橫向滑滑移現(xiàn)象象。為此此，在道道路設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)應(yīng)首首先保證證汽車不不產(chǎn)生橫橫向滑移移，同時(shí)時(shí)也就保保證了橫橫向傾覆覆的穩(wěn)定定性。只只要設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)采用用的值滿載載式（22366）的條條件，一一般在滿滿載的情情況下都都能保證證行車的的橫向穩(wěn)穩(wěn)定性。但在裝裝載過高高時(shí)，可可能

35、發(fā)生生橫向傾傾覆，應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格控控制超高高。汽車行駛駛的縱橫橫組合向向穩(wěn)定性性汽車行駛駛在具有有一定坡坡度的小小半徑平平曲線上上時(shí)，較較直線上上增加了一項(xiàng)彎彎道阻力力。對(duì)上上坡的汽汽車來說說，耗費(fèi)費(fèi)的功率率增加，行車速速度降低低。對(duì)下下坡的汽汽車來說說，有沿沿縱、橫橫組合的的合成坡坡度方向向傾斜、滑移和和裝載偏偏重的可可能，這這對(duì)汽車車的行駛駛是相當(dāng)當(dāng)危險(xiǎn)的的。因此此，對(duì)坡坡度、曲曲線半徑徑和行車車速度等等都要嚴(yán)嚴(yán)格控制制。如圖212所所示，汽汽車行駛駛在縱坡坡度為ii(tgg)和橫橫向超高高坡度為為ih (ttg)的下下坡路段段上，作作用在前前軸上的的荷載WW1為離心力FF分配在在前軸上上的荷載

36、載W2為則，前軸軸總荷載載為因傾角和都很小小，上式式可以簡簡化為在平直路路段上，作用于于前軸的的荷載WW/為在有平曲曲線的坡坡道上，前軸荷荷載增加加量與WW/的比值值為對(duì)載重汽汽車，一一般，則則 在直坡坡道上，則I=I。即汽汽車沿直直坡道下下坡時(shí)，前軸荷荷載增加加量與在在平直路路段前軸軸荷載的的比率等等于該路路段的縱縱坡度。在曲線線上如果果也以直直線上相相同大小小的最大大縱坡iimaxx作為控控制，則則有下式式成立，即將v(mm/s)化成VV(kmm/h)并整理理，得 (22-388)式中：iimaxx汽車允允許最大大縱坡度度； RR平曲線線半徑（m） VV行車速速度（kkm/hh）； iih

37、橫向超超高坡度度。上式即為為汽車沿沿縱、橫橫組合方方向的穩(wěn)穩(wěn)定條件件，利用用該式可可以確定定：（1）汽汽車在有有坡度的的平曲線線上行駛駛時(shí)，若若已知汽汽車運(yùn)行行速度VV和平曲曲線半徑徑R，則則可計(jì)算算汽車穩(wěn)穩(wěn)定行駛駛的最大大縱坡度度i；（2）若若已知平平曲線半半徑R和和縱坡度度i，則則可計(jì)算算汽車穩(wěn)穩(wěn)定行駛駛的最大大允許行行駛速度度V；（3）若若已知汽汽車運(yùn)行行速度VV和縱坡坡度i，則可計(jì)計(jì)算汽車車穩(wěn)定行行駛的最最小平曲曲線半徑徑R。 汽汽車的制制動(dòng)性汽車的制制動(dòng)性是是指汽車車行駛中中強(qiáng)制降降低車速速以至停停車，或或在下坡坡時(shí)能保保持一定定速度穩(wěn)穩(wěn)定行駛駛的能力力。汽車的制制動(dòng)性直直接關(guān)系系到