道路勘测设计--第2章 汽车行驶特性.ppt

第二章 汽车行驶特性 研究内容： 研究汽车的驱动力和行驶阻力； 分析汽车运动的基本规律； 研究汽车主要动力性能； 分析影响汽车主要使用性能的因素。 汽车行驶对道路基本要求 安全：保证汽车行驶稳定性，避免发生翻车、倒溜、侧滑 迅速：行驶速度——平均技术速度。 经济：运输成本：低 运输生产率：高 评价汽车运输工作效率的指标有： 汽车运输生产率——周转率 运输成本——油料及轮胎消耗，保养周期 舒适：视觉上：线形美观，赏心悦目，自然环境与景观设计 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。 第一节 汽车的驱动力及行驶阻力 汽车传动系统 N-n曲线、M-n曲线、耗油量ge-n曲线 发动机输出功率P与产生的扭矩M的关系： 式中：Pmax——发动机的最大功率(kW)； nN——发动机的最大功率所对应的转速（r／min） 发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱（变速比ik）和主传动器（变速比i0）两次变速 两次变速的总变速比为：γ=i0·ik； 传动系统的机械效率为ηT1.0； 传到驱动轮上的扭矩Mk为： Mk=MγηT 驱动轮上的转速nk为： 1. 空气阻力 汽车在行驶中，迎面空气质点压力，车后真空吸力及车身表面摩擦力，总称为空气阻力。 Ri=Gi （N） 式中：Ri——坡度阻力 （N）； G——车辆总重力（N）； i ——道路纵坡度，上坡为正；下坡为负。 汽车变速行驶，克服其质量变化产生的惯性力和惯性力矩 汽车的质量：平移质量 旋转质量 汽车的行驶条件 驱动力＝行驶阻力，汽车等速行驶； 驱动力＞行驶阻力，汽车加速行驶； 驱动力＜行驶阻力，汽车减速行驶，直至停车。 汽车行驶的必要条件（即驱动条件） ： T≥R 驱动力≤轮胎与路面的附着力，即 T≤?Gk 式中：?——附着系数，取决于路面的粗糙程度和潮湿泥泞程度。 Gk——驱动轮荷载，小汽车为总重的0.5～0.65倍，载重车为总重的0.65～0.80倍。 第二节 汽车的动力特性及加、减速行程 动力特性：反映汽车动力性能指标。 汽车动力性能：汽车具有的加速、上坡、最大速度等的性能。汽车的动力性愈好，速度就愈高，能克服行驶阻力也愈大。 一、汽车的动力因数 汽车运动方程式：T = Rw+RR+RI 改变形式， T - Rw= RR+RI T-Rw--汽车后备驱动力，T、RW只与汽车构造和行驶速度有关。 令上式左端为D，即 道路不在海平面上，汽车不满载，对动力因数D进行修正。方法乘以一个修正系数λ， 当汽车的动力因数为D，道路阻力为ψ，汽车的行驶状态有以下三种情况： 当ψ＜D时： 加速行驶 平衡速度：任意的D＝ψ相应等速行驶的速度，用VP表示。 临界速度：每一排档最大动力因数Dmax对应的速度，用Vk表示。 汽车的最高、最小速度 汽车最高速度：节流阀全开、满载（不带挂车）、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Vmax ： 第三节 汽车的行驶稳定性 一、汽车行驶的纵向稳定性 2．纵向滑移（驱动轮滑转） 3．纵向稳定性的保证 由于路面横向倾角α一般很小，则sinα≈tgα=ih，cosα≈1，其中ih称为横向超高坡度 横向倾覆：汽车在平曲线上行驶时，由于横向力的作用，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N1为0。 倾覆力矩等于或大于稳定力矩。 倾覆力矩：Xhg 倾覆力矩：Xhg 在平直路段上，作用于前轴的荷载W为 直坡道上ih≈0则I=i。即汽车沿直坡道下坡时，前轴荷载增量与在平直路段前轴荷载比率等于该路段的纵坡度。在曲线上如果也以直线上相同大小的最大纵坡imax作为控制，则有下式成立 汽车制动时，制动力P取决于轮胎与路面之间的附着力。在附着系数较小的路面上，若制动力大于附着力，车轮将在路面上滑移，易使制动方向失去控制。所以P值的极限值为: P = G? 汽车在部分滑动部分滚动情况下附着力最大 制动平衡方程式为 ：-P = RW + RR + RI P + RR + RI = 0 （忽略