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1.1汽車(chē)使用條件1.2汽車(chē)運(yùn)行工況復(fù)習(xí)思考題
第1章汽車(chē)使用條件和運(yùn)行工況1.1汽車(chē)使用條件1.1.1氣候條件我國(guó)各地的氣候條件差異很大。北方寒冷、干燥,南方高溫、潮濕。環(huán)境溫度對(duì)汽車(chē)特別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱工況影響很大。在寒冷地區(qū),發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,運(yùn)行油耗增加,機(jī)件磨損嚴(yán)重;風(fēng)窗玻璃容易結(jié)霜、結(jié)冰;冰雪道路容易發(fā)生交通事故。在寒冷氣候條件下,為了保證駕駛員適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件、乘客的舒適和安全、貨物的防凍,需要在結(jié)構(gòu)上對(duì)汽車(chē)采取相應(yīng)的措施。在炎熱地區(qū),發(fā)動(dòng)機(jī)容易過(guò)熱,充氣系數(shù)下降,燃料消耗增加;燃料供給系易過(guò)熱,形成氣阻;蓄電池電解液蒸發(fā)過(guò)快,導(dǎo)致故障。高溫可能造成潤(rùn)滑脂溶化而擠出,增加機(jī)件磨損,導(dǎo)致故障。高溫還會(huì)使制動(dòng)液粘度下降,在制動(dòng)系中形成氣阻,導(dǎo)致制動(dòng)故障。高溫也會(huì)加速非金屬零件的老化及變形。在氣候干燥、風(fēng)沙大的地區(qū),汽車(chē)及其各總成的運(yùn)動(dòng)副易因風(fēng)沙侵入而加劇磨損。在氣候潮濕的沿海地區(qū)和雨季較長(zhǎng)的地區(qū),如果發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛室、車(chē)廂的防水和泄水不良,則將引起零件銹蝕,以及因潮濕而使電氣系統(tǒng)工作不可靠。另外,大氣濕度過(guò)高,會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的充氣效率,使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性下降。在高原地區(qū),空氣稀薄,氣壓低,水的沸點(diǎn)下降,且一日內(nèi)溫差大,由此使發(fā)動(dòng)機(jī)的混合氣過(guò)濃,真空點(diǎn)火提前調(diào)節(jié)器失效,冷卻水易沸騰,氣壓制動(dòng)系統(tǒng)氣壓不足,以及使駕駛員體力下降。上述的不同氣候條件對(duì)車(chē)輛的結(jié)構(gòu)和使用提出了不同的要求,因而,應(yīng)針對(duì)具體的氣候和季節(jié)條件,使用相應(yīng)的變型汽車(chē)或?qū)?biāo)準(zhǔn)型汽車(chē)進(jìn)行改造,以提高車(chē)輛對(duì)氣候的適應(yīng)程度。汽車(chē)運(yùn)輸企業(yè)還應(yīng)針對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn),合理地選用汽車(chē),并制定相應(yīng)的技術(shù)措施,克服或減少由氣候條件造成的各種困難,只有這樣才能做到合理使用,取得最佳的使用效果。1.1.2道路條件
1.道路等級(jí)根據(jù)公路的任務(wù)、功能和適應(yīng)的交通量,我國(guó)將公路分為高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路和四級(jí)公路五個(gè)等級(jí)。
(1)高速公路:是專(zhuān)供汽車(chē)分向、分車(chē)道高速行駛并全部控制出入的干線(xiàn)公路。四車(chē)道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均晝夜交通量為25000~55000輛;六車(chē)道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均晝夜交通量為45000~80000輛;八車(chē)道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均晝夜交通量為60000~100000輛。
(2)一級(jí)公路:一般能適應(yīng)按各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均晝夜交通量為15000~30000輛,是連接高速公路、大城市結(jié)合部、開(kāi)發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)帶以及邊遠(yuǎn)地區(qū)的干線(xiàn)公路,可供汽車(chē)分向、分道行駛并部分控制出入的公路。
(3)二級(jí)公路:一般能適應(yīng)按各種車(chē)輛折合成中型載貨汽車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均晝夜交通量為3000~7500輛,是連接中等城市的干線(xiàn)公路或通往大工礦區(qū)、港口的公路,或交通運(yùn)輸繁忙的城郊公路。
(4)三級(jí)公路:一般能適應(yīng)按各種車(chē)輛折合成中型載貨汽車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均晝夜交通量為1000~4000輛,是溝通縣及城鎮(zhèn)的集散公路。
(5)四級(jí)公路:一般能適應(yīng)按各種車(chē)輛折合成中型載貨汽車(chē)的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限的年平均晝夜交通量為1500輛以下,是溝通鄉(xiāng)、村等地的地方公路。
《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》為每級(jí)公路規(guī)定了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如車(chē)道寬度、車(chē)道數(shù)、最小停車(chē)視距、縱坡、平曲線(xiàn)半徑和路面等級(jí)等(見(jiàn)表1-1)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的路線(xiàn)參考取值,均在保證設(shè)計(jì)車(chē)速的前提下,考慮了汽車(chē)行駛的安全性、舒適性以及駕駛員的視覺(jué)和心理反應(yīng)。表1-1我國(guó)各級(jí)公路的主要技術(shù)指標(biāo)目前,我國(guó)的公路尚不能滿(mǎn)足汽車(chē)運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展需要,至2006年底,全國(guó)公路通車(chē)?yán)锍虨?480000km(其中高速公路45400km)。我國(guó)已經(jīng)制定了宏偉的公路發(fā)展規(guī)劃,它的實(shí)現(xiàn)將使我國(guó)的道路現(xiàn)狀發(fā)生根本性的改變,對(duì)我國(guó)汽車(chē)運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)將起到巨大的推動(dòng)作用。
2.公路的技術(shù)特性影響公路使用質(zhì)量和車(chē)輛使用效率的公路的主要技術(shù)特性,在水平面內(nèi)是曲線(xiàn)段的平曲線(xiàn)半徑,在縱斷面內(nèi)是縱坡、縱坡長(zhǎng)度、豎曲線(xiàn)半徑,在橫斷面內(nèi)是車(chē)道寬度、車(chē)道數(shù)、路肩寬度等。汽車(chē)在彎道行駛時(shí),受離心力的作用可能會(huì)引起側(cè)滑,嚴(yán)重時(shí)可能翻車(chē);彎道也會(huì)惡化汽車(chē)的操縱性,降低乘員的舒適性。在窄而平的曲線(xiàn)半徑行駛的車(chē)輛輪胎側(cè)向變形增大,磨損增加,車(chē)輛油耗增加。曲線(xiàn)路段影響駕駛員的視線(xiàn),夜間行車(chē)光照距離在曲線(xiàn)段也比直線(xiàn)段短,對(duì)行車(chē)安全不利。但直線(xiàn)路段很長(zhǎng)時(shí)對(duì)行車(chē)安全也不利,容易使駕駛員產(chǎn)生枯燥感,喪失警惕,所以高速公路都避免采用長(zhǎng)距離的直線(xiàn)路段,一般都盡量采用大于或等于表1-1所列的最小平曲線(xiàn)半徑。當(dāng)條件不許可時(shí),可設(shè)超高或緩和曲線(xiàn)。緩和曲線(xiàn)可使作用在汽車(chē)上的離心力逐漸變化,以便于駕駛員平緩地操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)向,保證行車(chē)安全。公路的縱坡使汽車(chē)動(dòng)力消耗增大,燃料消耗增加。另外,公路的凸形變更,也影響駕駛員的視距。《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了各級(jí)公路縱坡的許用值。路面質(zhì)量對(duì)汽車(chē)的運(yùn)行工況和安全性有重要的影響。路面應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、很高的穩(wěn)定性、良好的平整度以及適當(dāng)?shù)拇植诙龋员WC汽車(chē)的附著條件和最小運(yùn)行阻力。路面平整度是路面的主要使用特性之一。它影響汽車(chē)允許運(yùn)行速度(見(jiàn)圖1-1)、動(dòng)載荷、輪胎磨損、貨物完好性及乘員舒適性,從而影響汽車(chē)的利用指標(biāo)和使用壽命。圖1-1中路面平整度指標(biāo)為用測(cè)震儀測(cè)得的汽車(chē)公里行程的震動(dòng)累計(jì)值,其單位可為cm/103m或m/103m。圖1-1汽車(chē)允許運(yùn)行速度(va)和路面平整度(s)的關(guān)系曲線(xiàn)
3.道路景觀現(xiàn)代道路,除了要滿(mǎn)足交通要求外,還要求其線(xiàn)形和諧優(yōu)美,與環(huán)境相互融合。道路線(xiàn)形的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是根據(jù)汽車(chē)的動(dòng)力特性以及舒適安全的要求而確定的,但如果僅按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和公式設(shè)計(jì)道路路線(xiàn),未必會(huì)產(chǎn)生所需要的效果。設(shè)計(jì)高質(zhì)量的線(xiàn)形不僅要理解汽車(chē)的動(dòng)力特性,還要理解駕駛員對(duì)線(xiàn)形質(zhì)量的評(píng)價(jià)。路線(xiàn)設(shè)計(jì)的目的就是要使路線(xiàn)各個(gè)要素融為一體,使得駕駛員體驗(yàn)到一條在視覺(jué)上連續(xù)不間斷的自由流動(dòng)與和諧的形體。在道路上以一個(gè)較快的速度行駛,所感受到的周?chē)坝^和靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)所看到的是不同的。人的視覺(jué)有以下幾個(gè)方面的特性:
(1)當(dāng)車(chē)速增加時(shí),駕駛員的注意力應(yīng)增加,速度越快越要注意道路前方,雖然道路應(yīng)是豐富多彩的,但是,太細(xì)的枝節(jié)會(huì)分散駕駛員的注意力。
(2)當(dāng)車(chē)速增加時(shí),駕駛員的注意力集中點(diǎn)伸向遠(yuǎn)方,駕駛員要從足夠遠(yuǎn)的前方觀察道路,以便能在必要時(shí)做出回避動(dòng)作,在行進(jìn)中從反應(yīng)到采取制動(dòng)車(chē)輛駛過(guò)的距離增加。
(3)當(dāng)車(chē)速增加時(shí),駕駛員動(dòng)視減小,視力主要集中在道路的軸線(xiàn)上,如果在這個(gè)狹窄的視野中路線(xiàn)的景觀不發(fā)生變化,譬如沿著一條長(zhǎng)直線(xiàn)路段行駛,將會(huì)使駕駛員變得遲鈍,失去對(duì)速度的感覺(jué)和應(yīng)變的警覺(jué),從而失去采取回避動(dòng)作的時(shí)間和距離。
(4)當(dāng)車(chē)速增加時(shí),景觀的細(xì)部開(kāi)始模糊,前面的物體向后飛逝得很快,駕駛員必須向更遠(yuǎn)處看才能得到清晰的景象,因此,道路景觀的細(xì)部對(duì)高速行駛的駕駛員已無(wú)價(jià)值。道路的環(huán)境應(yīng)把駕駛員的需要放在首位,即應(yīng)把駕駛員的視線(xiàn)直接引向道路路線(xiàn)的方向。要將道路的遠(yuǎn)景和近景互相融合,既要有吸引人的遠(yuǎn)景,也要有同樣吸引人的近景。依次相接的景觀的出現(xiàn)和消失,車(chē)輛運(yùn)行變化的速度、方式以及遠(yuǎn)近景的配合都是影響道路節(jié)奏韻律的要素。在小半徑的彎道,景觀的變化頻繁而強(qiáng)烈,將會(huì)加快道路的節(jié)奏;在大半徑或長(zhǎng)直線(xiàn)上,寬廣不變的遠(yuǎn)景則會(huì)減少節(jié)奏;豎曲線(xiàn)的靈活運(yùn)用可以充分展示景觀,特別是遠(yuǎn)景很容易獲得最佳視覺(jué)效果。
4.公路養(yǎng)護(hù)水平公路養(yǎng)護(hù)水平的兩個(gè)評(píng)定指標(biāo)是“好路率”和“養(yǎng)護(hù)質(zhì)量綜合值”。根據(jù)交通部頒布的《公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢查評(píng)定暫行辦法》,將現(xiàn)有公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量分為優(yōu)、良、次、差四個(gè)等級(jí)。評(píng)定項(xiàng)目包括路面平整、路拱適度、行車(chē)順適、路肩整潔、變坡穩(wěn)定、標(biāo)志完善鮮明、行道樹(shù)齊全等。滿(mǎn)分為100分,其中路面、路基和其他分別為50、20和30分。公路養(yǎng)護(hù)等級(jí)評(píng)分值見(jiàn)表1-2。表1-2公路養(yǎng)護(hù)等級(jí)評(píng)分值
若已知某公路的總里程L、優(yōu)等里程LY、良等里程LL、次等里程LC、差等里程LCH,則好路率Q的計(jì)算式為
Q=×100%
(1-1)養(yǎng)護(hù)質(zhì)量綜合值P的計(jì)算式為
P=(1-2)好路率和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量綜合值都與車(chē)輛運(yùn)行無(wú)關(guān),但它們與直接影響汽車(chē)速度、平順性和總成使用壽命的路面平整度的評(píng)分有關(guān)。因而,它們可粗略地表征道路狀況,并可用于粗略地評(píng)價(jià)道路對(duì)汽車(chē)運(yùn)行的影響。
5.公路養(yǎng)護(hù)水平對(duì)汽車(chē)使用性能的影響
1)油耗為了確切地描述路面質(zhì)量對(duì)汽車(chē)百公里油耗的影響,選擇典型路段進(jìn)行試驗(yàn)。測(cè)取在不同路段的路面分值和汽車(chē)的百公里油耗,回歸分析得到指數(shù)方程:
Q=ae-bx (1-3)式中:Q——一定車(chē)速下汽車(chē)的百公里油耗(L/100km);
x——路面分;
a、b——回歸系數(shù)。路面分與汽車(chē)油耗的關(guān)系的指數(shù)回歸見(jiàn)表1-3。表1-3路面分與汽車(chē)油耗的關(guān)系的指數(shù)回歸在車(chē)速為50km/h的情況下,試驗(yàn)路段的路面分依次為18分和49分時(shí),油耗分別為28.43L/100km和26.01L/100km,即路面分從18分增至49分后,油耗將下降8.5%。
2)維護(hù)費(fèi)用對(duì)吉林和河北兩省一些地區(qū)2000年時(shí)的車(chē)輛維護(hù)費(fèi)用和道路養(yǎng)護(hù)綜合值的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,可得到表1-4的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。對(duì)其進(jìn)行回歸分析,可得:
Y=0.2265-0.1586lnX(1-4)式中:Y——每公里維護(hù)費(fèi)用(元/km);
X——道路養(yǎng)護(hù)綜合值。
由表1-4可知,道路養(yǎng)護(hù)綜合值由2.48提高到2.78,車(chē)輛維護(hù)費(fèi)用約可減少24.2%,即加強(qiáng)道路的養(yǎng)護(hù),便可大幅度地減少車(chē)輛的損壞,節(jié)約車(chē)輛的維護(hù)費(fèi)用。表1-4車(chē)輛維護(hù)費(fèi)用和道路養(yǎng)護(hù)綜合值
3)大修間隔里程河北省公路好路率與汽車(chē)大修間隔里程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)列于表1-5中。表1-5河北省某年的好路率(%)和大修間隔里程(104km)通過(guò)相關(guān)分析可知,好路率與汽車(chē)大修間隔里程存在下式關(guān)系:
Y=-29.909+0.637X式中:Y——汽車(chē)大修間隔里程(104km);
X——好路率(%)。
6.汽車(chē)高速公路的使用條件自1984年開(kāi)通沈大高速公路以來(lái),我國(guó)高等級(jí)公路的建設(shè)進(jìn)入了高速發(fā)展期,1997年底已修建高速公路4735余千米。高速公路的設(shè)計(jì)車(chē)速一般為100~120km/h。高速公路與高速運(yùn)輸是密切相關(guān)的。高速運(yùn)輸?shù)淖铒@著特點(diǎn)就是運(yùn)輸車(chē)輛持續(xù)高速運(yùn)行。高速運(yùn)輸對(duì)汽車(chē)的動(dòng)力性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性、加速性、舒適性的要求更加嚴(yán)格,許多在普通公路上運(yùn)行不存在的問(wèn)題,在高速行駛中卻變得至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)外高速公路死亡事故率僅為普通公路的1/3~1/2,一般性事故率是普通公路的1/5~1/3。而我國(guó)情況則相反,1995年高速公路僅為公路總里程的0.2%,但交通事故卻占1.5%,死亡人數(shù)占1.36%,直接經(jīng)濟(jì)損失占4.36%。有關(guān)資料表明:在高速公路上發(fā)生的交通事故中,汽車(chē)機(jī)械故障造成的比例逐年升高。例如,在京石高速公路河北段雙幅路開(kāi)通后不到兩年的時(shí)間里,因機(jī)械故障引發(fā)的交通事故就達(dá)96起,其中制動(dòng)失效和不良的就有58起。
1)高速公路行駛的安全條件為了避免發(fā)生追尾事故,汽車(chē)間應(yīng)保持一定的行車(chē)間距。當(dāng)車(chē)輛行駛速度為100km/h時(shí),行車(chē)間距至少應(yīng)為100m;當(dāng)車(chē)速為70km/h時(shí),應(yīng)至少保持70m的行車(chē)間距。在潮濕的路面上行駛時(shí),應(yīng)保持2倍以上的上述行車(chē)間距。當(dāng)遇有大風(fēng)、雨、霧或路面積雪、結(jié)冰時(shí),應(yīng)以更低的速度行駛,以保證行駛安全。高速公路行駛對(duì)車(chē)速也有限制。因我國(guó)汽車(chē)總體技術(shù)水平與國(guó)外相比有一定的差距,在連續(xù)高速行駛的情況下容易發(fā)生交通事故,故《高速公路交通管理辦法》規(guī)定,車(chē)輛在高速公路上行駛,最低車(chē)速不得低于50km/h,轎車(chē)等小型車(chē)輛最高車(chē)速不得超過(guò)110km/h,大型客車(chē)和貨車(chē)車(chē)速不得超過(guò)90km/h。也有的高速公路或路段最高車(chē)速限制為100km/h、80km/h,甚至60km/h。高速公路行駛的主要問(wèn)題是安全問(wèn)題,因此應(yīng)注意如下事項(xiàng):
(1)要嚴(yán)格遵守交通法規(guī),按照規(guī)定的限速行駛。
(2)為了防止汽車(chē)在高速公路上發(fā)生故障,妨礙交通,在進(jìn)入高速公路前要對(duì)汽車(chē)的燃料、潤(rùn)滑油、冷卻液、轉(zhuǎn)向器、制動(dòng)器、燈光、輪胎等部件以及汽車(chē)的裝載和固定情況進(jìn)行仔細(xì)地檢查,以使車(chē)況處于最佳狀態(tài)。
(3)車(chē)輛進(jìn)入高速公路后應(yīng)使車(chē)速達(dá)到50km/h以上。通過(guò)匝道進(jìn)入高速公路的汽車(chē)須在加速車(chē)道提高車(chē)速,并在不妨礙主車(chē)道其他車(chē)輛行駛的情況下,駛?cè)胫鬈?chē)道。
(4)在正常情況下,汽車(chē)應(yīng)在主車(chē)道上行駛,只有當(dāng)前方有障礙物或需要超越前車(chē)時(shí),方可變換到超車(chē)道上行駛;通過(guò)障礙物或超越前車(chē)后,應(yīng)駛回主車(chē)道。車(chē)輛不準(zhǔn)在超車(chē)道上長(zhǎng)時(shí)間行駛或騎、壓車(chē)道分界線(xiàn)行駛。
(5)為了減輕碰撞時(shí)的人員傷亡,配有安全帶的汽車(chē)的前排司乘人員應(yīng)佩帶安全帶。貨運(yùn)汽車(chē)除駕駛室外,其他部位一律不得載人。大型客車(chē)的乘客不許站立于汽車(chē)中。
(6)車(chē)輛在高速公路上行駛時(shí),不允許隨意停車(chē)。為了防止追尾或側(cè)滑的危險(xiǎn),當(dāng)發(fā)生故障時(shí),汽車(chē)不得采取急制動(dòng),而應(yīng)立即打開(kāi)右轉(zhuǎn)向燈,將車(chē)停放在右側(cè)緊急停車(chē)帶或右側(cè)路肩。停車(chē)后無(wú)關(guān)人員應(yīng)迅速撤至護(hù)欄外側(cè)。當(dāng)故障排除重新行駛時(shí),應(yīng)及時(shí)將車(chē)速提高到50km/h以上,然后在不影響其他車(chē)輛行駛的情況下駛?cè)胫鬈?chē)道。當(dāng)車(chē)輛因故障或事故無(wú)法離開(kāi)主車(chē)道時(shí),須開(kāi)啟車(chē)輛危險(xiǎn)報(bào)警閃光燈,夜間還應(yīng)開(kāi)啟示寬燈和尾燈,并在車(chē)后100m外設(shè)置故障警告標(biāo)志,同時(shí)應(yīng)利用路旁的緊急電話(huà)或其他通信設(shè)備通知有關(guān)管理機(jī)構(gòu),不得隨意攔截車(chē)輛。
(7)當(dāng)交通受阻時(shí),要按順序停車(chē),等待有關(guān)人員處理,不得在路肩上行駛,以免影響救護(hù)車(chē)、公安交通和管理巡邏車(chē)的通行。
(8)在高速公路上汽車(chē)不許掉頭、倒車(chē)和穿越中央分隔帶,不許進(jìn)行試車(chē),也不許在匝道上超車(chē)和停車(chē)。
(9)當(dāng)遇有大風(fēng)、雨、霧或路面積雪、結(jié)冰時(shí),要注意可變交通標(biāo)志或臨時(shí)交通標(biāo)志,遵守公安交通和管理部門(mén)采取的限速或封閉車(chē)道的管制措施。
2)高速公路行駛條件下輪胎的使用由于子午線(xiàn)輪胎具有使用壽命長(zhǎng)、滾動(dòng)阻力小、附著性能好、緩沖性能好和負(fù)荷能力大等特點(diǎn),因此在高速公路行駛條件下,應(yīng)選用子午線(xiàn)輪胎,并且最好選用無(wú)內(nèi)胎輪胎。選用輪胎時(shí)應(yīng)注意輪胎的花紋和速度級(jí)別,區(qū)別轎車(chē)輪胎和輕型載重胎,注意載重輪胎的層級(jí)和負(fù)荷,輪胎認(rèn)證權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)可標(biāo)志,輪胎的磨耗、牽引、溫度標(biāo)志和級(jí)別。1.1.3運(yùn)輸條件
1.貨物的類(lèi)別貨物是指從接受承運(yùn)起到送交收貨人止的所有商品或物資。通常根據(jù)汽車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中的貨物裝卸方法、運(yùn)輸和保管條件以及批量對(duì)貨物進(jìn)行分類(lèi)。
1)按裝卸方法分類(lèi)貨物按裝卸方法可分為堆積、計(jì)件和罐裝三類(lèi)。對(duì)于沒(méi)有包裝的、用堆積裝卸的貨物(如煤碳、砂、土和碎石等)和按體積或質(zhì)量計(jì)量的貨物宜于采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸。對(duì)于可計(jì)個(gè)數(shù),并按質(zhì)量計(jì)量裝運(yùn)的貨物,如桶裝、箱裝、袋裝的包裝貨物及無(wú)包裝貨物,可采用普通欄板式貨車(chē)、廂式貨車(chē)及保溫廂式貨車(chē)運(yùn)輸。對(duì)于無(wú)包裝的液體貨物,通常采用自卸罐車(chē)運(yùn)輸。
2)按運(yùn)輸和保管條件分類(lèi)按運(yùn)輸和保管條件分,貨物可分為普通貨物和特殊貨物。前者是指在運(yùn)輸過(guò)程中無(wú)特殊要求,可用普通車(chē)廂運(yùn)輸?shù)呢浳?。后者是指在運(yùn)輸過(guò)程中必須采取特別措施,才能保證完好無(wú)損地承運(yùn)貨物。特殊貨物包括特大、長(zhǎng)型、沉重、危險(xiǎn)和易腐的貨物。特大貨物是指標(biāo)準(zhǔn)車(chē)廂不能容納的貨物。長(zhǎng)型貨物通常是指其長(zhǎng)度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)車(chē)身長(zhǎng)度1/3以上的貨物。沉重貨物是指單件質(zhì)量大于250kg的貨物。危險(xiǎn)貨物是指在運(yùn)輸和保管過(guò)程中,可能使人致殘或破壞車(chē)輛、建筑物和道路的貨物。易腐貨物是指在運(yùn)輸和保管過(guò)程中,需專(zhuān)門(mén)的庫(kù)房和車(chē)輛來(lái)維持一定溫度的貨物。
3)按貨物批量分類(lèi)按一次托運(yùn)貨物的數(shù)量,貨物可分為小批和大批貨物。小批貨物又稱(chēng)為零擔(dān)貨物,如食品、郵件和行李等個(gè)別少量運(yùn)輸?shù)呢浳?。大批貨物指大批量運(yùn)輸?shù)呢浳?,又稱(chēng)大宗貨物。貨物批量是選用車(chē)輛類(lèi)型的主要依據(jù)。貨物運(yùn)輸汽車(chē)的車(chē)廂構(gòu)造和尺寸都應(yīng)同裝運(yùn)的貨物相適應(yīng)。
2.貨運(yùn)量在汽車(chē)運(yùn)輸中,完成或需要完成的運(yùn)輸數(shù)量稱(chēng)為貨運(yùn)量,通常以噸(t)為計(jì)量單位。在汽車(chē)運(yùn)輸中,完成或需要完成的貨物運(yùn)輸工作量,即貨物的數(shù)量與運(yùn)輸距離的乘積稱(chēng)為貨物周轉(zhuǎn)量,它以復(fù)合指標(biāo)噸·公里(t·km)為計(jì)量單位。貨運(yùn)量和貨物周轉(zhuǎn)量統(tǒng)稱(chēng)為貨物運(yùn)輸量。按托運(yùn)貨物的批量,貨運(yùn)量可分為零擔(dān)和整車(chē)兩類(lèi)。在我國(guó),凡是一次托運(yùn)貨物在3t以上為整車(chē)貨物,不足3t為零擔(dān)貨物。需要較長(zhǎng)時(shí)間和較多車(chē)輛,才能運(yùn)完的整車(chē)貨物為大宗貨物,而短時(shí)間內(nèi)或少數(shù)車(chē)輛即能全部運(yùn)完的貨物為小宗貨物。貨物批量取決于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。貨物批量的形成受多種因素的影響,如托運(yùn)單位的發(fā)貨條件、貨物形成工藝、貨物集聚時(shí)間、貨物價(jià)值和經(jīng)濟(jì)上合理的集聚量等;客戶(hù)要求的交貨速度、數(shù)量和用貨條件等;運(yùn)輸組織、道路條件和貨物集散時(shí)貨物批量合并的可能性等。因此,貨物不可能都是大宗的。但是,因工業(yè)結(jié)構(gòu)的變化,專(zhuān)業(yè)化、協(xié)作化的生產(chǎn),要求及時(shí)、快速地運(yùn)送貨物。商品經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,都需要快速運(yùn)輸生活日用品及農(nóng)副產(chǎn)品,這些貨物的特點(diǎn)是批量小、運(yùn)距短、批次多。顯然這類(lèi)小批量貨物適宜輕型汽車(chē)運(yùn)輸,而大宗貨物采用大型車(chē)輛運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益高,因此,應(yīng)盡可能地組織大宗貨物運(yùn)輸。所以運(yùn)輸行業(yè)應(yīng)配備不同噸位的車(chē)輛,才能合理地組織運(yùn)輸,提高運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益。
3.貨物運(yùn)距貨物運(yùn)距是指貨物由裝貨點(diǎn)至卸貨點(diǎn)間的運(yùn)輸距離。貨物運(yùn)距在很大程度上影響運(yùn)輸車(chē)輛利用效率指標(biāo),并對(duì)車(chē)輛的結(jié)構(gòu)和性能提出不同的要求。當(dāng)運(yùn)距較短時(shí),要求車(chē)輛結(jié)構(gòu)能很好地適應(yīng)貨物裝卸的要求,以縮短車(chē)輛貨物的裝卸作業(yè)時(shí)間,提高車(chē)輛短運(yùn)距的生產(chǎn)率。長(zhǎng)途運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)輸生產(chǎn)率隨車(chē)輛的速度性能提高和載質(zhì)量的增大而顯著增加(見(jiàn)圖1-2和圖1-3)。因此,隨著運(yùn)距的增加,要求增加汽車(chē)的噸位,但汽車(chē)的最大軸重受到國(guó)家法規(guī)的限制。圖1-2和圖1-3中,L為貨物運(yùn)距,且L3>L2>L1。圖1-2車(chē)輛運(yùn)輸生產(chǎn)率(WP)與車(chē)輛的技術(shù)速度(vT)和行程利用率(β)的關(guān)系曲線(xiàn)圖1-3車(chē)輛運(yùn)輸生產(chǎn)率(WP)與車(chē)輛載質(zhì)量(Go)和行程利用率(β)的關(guān)系曲線(xiàn)
4.貨物裝卸條件貨物的裝卸條件決定了汽車(chē)裝卸作業(yè)的停歇時(shí)間、裝卸貨的勞動(dòng)量和費(fèi)用,從而影響汽車(chē)的運(yùn)輸生產(chǎn)率及運(yùn)輸成本。運(yùn)距越短,裝卸條件對(duì)運(yùn)輸效率的影響越明顯(見(jiàn)圖1-4)。圖1-4中,L為貨物運(yùn)距。圖1-4載質(zhì)量4t的貨車(chē)運(yùn)輸生產(chǎn)率(WP)與車(chē)輛每運(yùn)次裝卸貨停歇時(shí)間(t)的關(guān)系曲線(xiàn)裝卸條件受貨物類(lèi)別、運(yùn)量、裝卸點(diǎn)的穩(wěn)定性、機(jī)械化程度以及裝卸機(jī)械等諸多因素的影響。一定類(lèi)別和運(yùn)量的貨物要求相應(yīng)的裝卸機(jī)械,也決定了運(yùn)輸車(chē)輛的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。如運(yùn)輸土、砂石、煤炭等堆積貨物的車(chē)輛,要考慮鏟斗裝卸貨物時(shí),貨物對(duì)汽車(chē)系統(tǒng)及機(jī)構(gòu)的沖擊載荷,以及汽車(chē)的裝載質(zhì)量和車(chē)廂容積與鏟斗容積的一致,才能保證獲得最高的裝運(yùn)生產(chǎn)率。帶自裝卸機(jī)構(gòu)的汽車(chē)可縮短汽車(chē)裝卸作業(yè)時(shí)間,但是,自裝卸機(jī)構(gòu)使汽車(chē)的成本及裝載質(zhì)量比相同噸位的汽車(chē)的小。實(shí)踐表明,只有在短運(yùn)距運(yùn)輸時(shí),自裝卸汽車(chē)才能發(fā)揮其優(yōu)越性(見(jiàn)圖1-5)。1-通用車(chē)輛;2-自裝卸車(chē)輛圖1-5車(chē)輛運(yùn)輸生產(chǎn)率(WP)
5.貨物運(yùn)輸類(lèi)型及組織特點(diǎn)貨物運(yùn)輸類(lèi)型有多種分類(lèi)方法,如短途貨運(yùn)、長(zhǎng)途貨運(yùn)、城市貨運(yùn)、城間貨運(yùn)、營(yíng)運(yùn)貨運(yùn)、自用貨運(yùn)、分散貨運(yùn)、集中貨運(yùn)等。自用貨運(yùn)是指車(chē)輛擁用單位的車(chē)輛完成本單位的貨物運(yùn)輸工作。分散貨運(yùn)是指在同一運(yùn)輸服務(wù)區(qū)內(nèi),若干汽車(chē)貨運(yùn)企業(yè)或有車(chē)單位各自獨(dú)立地調(diào)度車(chē)輛,分散地從事貨運(yùn)工作。顯然分散貨運(yùn)的車(chē)輛、里程、載質(zhì)量利用率都降低,從而降低了汽車(chē)運(yùn)輸生產(chǎn)率,增加了運(yùn)輸成本。集中貨運(yùn)是指在同一運(yùn)輸服務(wù)區(qū)內(nèi)的車(chē)輛和完成某項(xiàng)貨運(yùn)任務(wù)的有關(guān)單位車(chē)輛,集中由一個(gè)機(jī)構(gòu)統(tǒng)一調(diào)度,組織貨物運(yùn)輸工作。這種運(yùn)輸類(lèi)型可提高車(chē)輛的載質(zhì)量利用率和時(shí)間利用率,從而有利于提高汽車(chē)運(yùn)輸生產(chǎn)率,降低運(yùn)輸成本。運(yùn)輸組織特點(diǎn)主要取決于車(chē)輛的運(yùn)行路線(xiàn)。由于貨運(yùn)任務(wù)的性質(zhì)和特點(diǎn)不同,道路條件不同,以及所用車(chē)輛類(lèi)型不同,因此,在相同收發(fā)貨點(diǎn)間完成同樣的貨運(yùn)任務(wù),可采用不同的運(yùn)行路線(xiàn)方案,并產(chǎn)生不同的運(yùn)輸效益。貨運(yùn)車(chē)輛的運(yùn)行路線(xiàn)可分為往復(fù)式、環(huán)形式和匯集式。往復(fù)式運(yùn)行路線(xiàn)是指貨運(yùn)車(chē)輛多次重復(fù)于兩個(gè)貨運(yùn)點(diǎn)間行駛的路線(xiàn)。環(huán)形式運(yùn)行路線(xiàn)是指將幾個(gè)貨運(yùn)方向的運(yùn)行路線(xiàn)依次連接成一條封閉的路線(xiàn)。車(chē)輛沿環(huán)形式路線(xiàn)運(yùn)行時(shí),每個(gè)運(yùn)次是運(yùn)輸同一起迄點(diǎn)的貨物。匯集式運(yùn)行路線(xiàn)是指車(chē)輛沿運(yùn)行路線(xiàn)上的各個(gè)貨運(yùn)點(diǎn)依次分別或同時(shí)裝卸貨物,并且每次運(yùn)量都小于一整車(chē)時(shí)的運(yùn)行路線(xiàn)。貨運(yùn)車(chē)輛結(jié)構(gòu)應(yīng)與選用的路線(xiàn)相適應(yīng),長(zhǎng)運(yùn)距的往復(fù)式運(yùn)行路線(xiàn),宜使用速度性能優(yōu)良、載質(zhì)量大的車(chē)輛。為了提高車(chē)輛運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間利用率,牽引車(chē)駕駛室設(shè)有臥鋪,便于兩個(gè)駕駛員輪班休息,以減少因停車(chē)休息而延長(zhǎng)路線(xiàn)的運(yùn)行時(shí)間;也可在中途設(shè)站更換駕駛員駕駛。用于環(huán)形式或匯集式運(yùn)行路線(xiàn)的車(chē)輛,其載質(zhì)量應(yīng)與每運(yùn)次的運(yùn)量相適應(yīng),其結(jié)構(gòu)還應(yīng)便于途中裝卸貨物。
6.客運(yùn)的基本要求客運(yùn)分為市內(nèi)客運(yùn)和公路客運(yùn),各種客運(yùn)應(yīng)配備不同結(jié)構(gòu)型式的客車(chē)。市區(qū)公共客車(chē)采用車(chē)廂式多站位車(chē)身,站位與座位之比為2∶1,通道很寬,車(chē)門(mén)數(shù)目多,車(chē)廂地板較低。在國(guó)外,為方便殘疾人輪椅上下,車(chē)門(mén)踏板采用自動(dòng)升降結(jié)構(gòu)。市區(qū)公共汽車(chē)為了適應(yīng)乘客高峰滿(mǎn)載的需要,要求有較高的動(dòng)力性。為了適應(yīng)城市道路的特點(diǎn),還要求汽車(chē)操縱方便。城間客車(chē)要求有較高的行駛速度和旅客乘坐舒適性,通常座位寬大舒適,椅背傾斜可調(diào),車(chē)門(mén)數(shù)少,其他輔助設(shè)施齊全。為了適應(yīng)旅游的需要,高級(jí)旅游客車(chē)還配備衛(wèi)生間、微型酒吧以及汽車(chē)兩側(cè)下部設(shè)有較大空間的行李箱。1.1.4汽車(chē)運(yùn)行技術(shù)條件
1.機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件為保證車(chē)輛的安全行駛、可靠運(yùn)行,車(chē)輛必須符合國(guó)家關(guān)于《機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》(GB7258—1997)的規(guī)定。其主要技術(shù)條件如下:車(chē)輛外觀整潔,裝備齊全,緊固可靠,各部件應(yīng)完好,并具有正常的技術(shù)性能。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能良好,運(yùn)行平穩(wěn),不得有異響,燃潤(rùn)料消耗正常,無(wú)漏油、漏水、漏氣、漏電現(xiàn)象。底盤(pán)各總成連接牢固,無(wú)過(guò)熱,無(wú)異響,性能良好,各潤(rùn)滑部位不缺油,鋼板彈簧無(wú)斷裂或錯(cuò)開(kāi)現(xiàn)象;輪胎氣壓正常;汽車(chē)、掛車(chē)連接和防護(hù)裝備齊全、可靠。轉(zhuǎn)向輕便靈活,轉(zhuǎn)向節(jié)及轉(zhuǎn)向節(jié)臂、橫直拉桿及球銷(xiāo)不得松曠,性能良好;前輪定位符合要求;車(chē)輛制動(dòng)性能符合規(guī)定,掛車(chē)與牽引車(chē)意外脫離后,掛車(chē)應(yīng)能自行制動(dòng),牽引車(chē)的制動(dòng)仍然有效。客車(chē)車(chē)廂、貨車(chē)駕駛室內(nèi)應(yīng)不進(jìn)塵土、不漏雨;門(mén)窗關(guān)閉嚴(yán)密、開(kāi)啟靈活;擋風(fēng)玻璃視線(xiàn)清晰;客車(chē)坐椅齊全整潔、牢固;貨車(chē)車(chē)箱無(wú)漏洞,欄板銷(xiāo)鉤牢固、可靠。車(chē)輛的噪聲及廢氣排放應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。燈泡、信號(hào)、儀表和其他電氣設(shè)備應(yīng)配備齊全,工作正常、可靠。
2.汽車(chē)危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸規(guī)則車(chē)輛運(yùn)載具有易爆、易燃、有毒、放射性等危險(xiǎn)貨物時(shí),必須符合《汽車(chē)危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸規(guī)則》的規(guī)定。其主要技術(shù)條件如下:車(chē)輛的車(chē)廂、底板平坦良好,欄板牢固,襯墊不得使用松軟易燃材料。運(yùn)載危險(xiǎn)貨物的車(chē)輛左前方懸掛黃底黑字“危險(xiǎn)品”字樣的信號(hào)標(biāo)志。根據(jù)車(chē)內(nèi)裝運(yùn)危險(xiǎn)貨物的性質(zhì),車(chē)輛必須配備相應(yīng)的消防器材等用具。3.特種貨物運(yùn)輸運(yùn)行技術(shù)條件
車(chē)輛裝載散裝、粉塵、污穢貨物時(shí),應(yīng)使用密閉車(chē)廂或加蓋篷布,以免貨物灑漏,污染環(huán)境。
4.特殊條件下車(chē)輛運(yùn)行技術(shù)條件車(chē)輛在等外道路、危險(xiǎn)渡口和橋梁上通過(guò)時(shí)及在遇有臨時(shí)開(kāi)溝、改線(xiàn)、水毀、塌方、冰坎、翻漿等情況時(shí),必須采取確實(shí)有效的技術(shù)措施,以保障行車(chē)安全。另外,汽車(chē)駕駛操作水平明顯地影響汽車(chē)零件磨損、燃料經(jīng)濟(jì)性和污染物排放率。緊急制動(dòng)。熟練的駕駛員不僅能保證汽車(chē)安全運(yùn)行,而且能提高汽車(chē)行駛的技術(shù)速度15%~20%,延長(zhǎng)汽車(chē)大修間隔里程40%~50%,在相同的交通和道路條件下可節(jié)約燃料20%~30%。汽車(chē)維護(hù)費(fèi)用占汽車(chē)運(yùn)輸成本的15%~20%。但我國(guó)目前因維護(hù)市場(chǎng)放開(kāi),一些地區(qū)宏觀管理混亂,在維護(hù)工作中手工作業(yè)占有相當(dāng)大的比例,加之配件質(zhì)量不穩(wěn)定,檢驗(yàn)設(shè)備少,診斷技術(shù)尚未真正用于控制汽車(chē)技術(shù)狀況,由此導(dǎo)致汽車(chē)維護(hù)質(zhì)量低下,降低了汽車(chē)?yán)玫慕?jīng)濟(jì)效益。高水平的汽車(chē)維護(hù)標(biāo)志是:汽車(chē)完好率達(dá)0.9~0.93,總成大修間隔里程較定額高20%~25%,配件消耗減少15%~20%,燃料、潤(rùn)滑材料的消耗減少20%~30%。1.2汽車(chē)運(yùn)行工況1.2.1汽車(chē)運(yùn)行工況調(diào)查在汽車(chē)運(yùn)行工況研究中,工況調(diào)查是首先要進(jìn)行的工作。通過(guò)運(yùn)行工況調(diào)查,掌握在特定的使用條件下,表征汽車(chē)運(yùn)行狀況的各參數(shù)變化范圍和變化規(guī)律,為評(píng)價(jià)車(chē)輛的合理運(yùn)用以及車(chē)輛性能、結(jié)構(gòu)能否滿(mǎn)足使用要求提供基礎(chǔ)資料。汽車(chē)運(yùn)行工況測(cè)試是汽車(chē)運(yùn)行工況調(diào)查的重要步驟。通過(guò)汽車(chē)運(yùn)行試驗(yàn)及試驗(yàn)后的數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析完成運(yùn)行工況調(diào)查。汽車(chē)運(yùn)行工況調(diào)查的內(nèi)容有:選擇反映汽車(chē)運(yùn)行狀況,具有代表性的路線(xiàn),并取得道路資料和交通狀況的調(diào)查數(shù)據(jù);同步測(cè)取汽車(chē)行駛中的車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油耗、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度及擋位使用和變化情況;調(diào)查路線(xiàn)(或路段)內(nèi)的累積停車(chē)次數(shù)和累積制動(dòng)次數(shù)等。必要時(shí)還要記錄交通流情況,如交通量、交通構(gòu)成等。在汽車(chē)運(yùn)行試驗(yàn)中,主要使用非電量的電測(cè)法,即在測(cè)量部位安裝將非電量狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器,將信號(hào)直接或經(jīng)放大后傳送至測(cè)量?jī)x表和記錄器(如磁帶機(jī)、光線(xiàn)示波器、X-Y記錄儀),以供統(tǒng)計(jì)分析使用。在進(jìn)行汽車(chē)運(yùn)行工況測(cè)試時(shí),風(fēng)速、氣溫、海拔高度等試驗(yàn)條件應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定,或?qū)y(cè)試參數(shù)進(jìn)行修正。汽車(chē)運(yùn)行試驗(yàn)所用車(chē)輛必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。運(yùn)行試驗(yàn)中所做的記錄稱(chēng)為汽車(chē)運(yùn)行記錄。圖1-6為載貨汽車(chē)在市區(qū)行駛時(shí)的運(yùn)行記錄。圖1-7為某市區(qū)公共汽車(chē)運(yùn)行的速度記錄。圖1-6載貨汽車(chē)在市區(qū)行駛時(shí)的運(yùn)行記錄圖1-7公共汽車(chē)運(yùn)行的速度記錄運(yùn)行工況的計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真是采用數(shù)學(xué)模型方法,將汽車(chē)運(yùn)行工況看成由汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系模型、道路模型、駕駛員模型及交通流干擾模型組成的系統(tǒng)的輸出。輸入有關(guān)道路及設(shè)施數(shù)據(jù)、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)、汽車(chē)傳動(dòng)系數(shù)據(jù)、輪胎數(shù)據(jù)、氣溫、風(fēng)速、駕駛員習(xí)慣、換擋過(guò)程時(shí)間分布、自由行駛—跟馳行駛—超車(chē)行駛的概率,在計(jì)算機(jī)上模擬汽車(chē)的運(yùn)行,并統(tǒng)計(jì)出反映汽車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的各個(gè)參數(shù)。在汽車(chē)運(yùn)行試驗(yàn)中得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)必須經(jīng)處理后,才能得到汽車(chē)運(yùn)行工況的統(tǒng)計(jì)特征和分布。根據(jù)記錄介質(zhì)為紙帶(光線(xiàn)示波器)或磁帶的不同,數(shù)據(jù)的處理方法也不同。對(duì)于紙帶記錄必須用手工處理,因?yàn)檫@種記錄和處理方法精度差,工作量大,目前已經(jīng)很少使用。磁帶記錄數(shù)據(jù)信息量大,可采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)精度高,結(jié)果準(zhǔn)確,是現(xiàn)在普遍使用的方法。在汽車(chē)運(yùn)行記錄中的速度、轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、曲軸轉(zhuǎn)矩等模擬量曲線(xiàn)首先需要進(jìn)行數(shù)字化處理,然后才能進(jìn)行分布及統(tǒng)計(jì)特征分析。速度模擬量數(shù)據(jù)處理的基本步驟為:模擬量速度曲線(xiàn)的離散化,即根據(jù)香農(nóng)(Shannon)采樣定理確定取樣間
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