汽车的通过性定义和测量方法
《汽车性能与使用》实验指导书
实验一:汽车结构参数测量一、实验内容汽车外廓尺寸、通过性参数测量。
二、实验目的、要求熟悉汽车主要结构参数和通过性参数的实际含义，并能正确的进行测量。
三、仪器设备1.主要结构参数测量仪器设备1）高度尺：量程0~1000mm，最小刻度：0.5mm；2）离地间隙仪：量程0~500mm，最小刻度：0.5mm；3）角度尺：量程0~180°，最小刻度：1°；4）钢卷尺：量程0~20m，最小刻度：1mm；2.实验车四、准备工作1．实验车应按《使用说明书》规定，达到完好技术状态。
2．按规定值添加汽车用油、水。
五、实验步骤1．汽车结构参数测量步骤1）基准面和基准点确定；2）测量外部宽度尺寸；3）测量外部高度尺寸；4）测量长度尺寸；5）测量轴距；6）测量前轮距；7）测量后轮距；8）测量前悬；9）测量后悬。
2．汽车通过性参数测量步骤1）测量接近角；2）测量离去角。
六、注意事项（1）测量场地应是具有水平坚硬覆盖层的支承表面；（2）汽车转向车轮应以直线前进状态置于测量场地上；（3）汽车轮胎气压应符合设计要求；（4）车门、发动机罩，行李舱盖及通气孔盖等均为关闭状态；（5）货车的货箱栏板应处于关闭状态；（6）不包括汽车牌照，但包括汽车牌照架。
七、结果整理与分析测量日期：实验地点：车VIN码：车轴数：测量仪器和设备：参数名称单位测量结果主要尺寸参数总长总宽总高轴距前轮轮距后轮轮距前悬后悬通过性参数离地间隙接近角离去角实验二:车辆预检一、实验内容按照国家标准有关规定检查实验车的技术状况。
二、实验目的要求熟悉国家标准中有关规定及要求，对实验车技术状况作出初步诊断。
三、仪器设备1．地沟用升降平台1台2．实验车1辆四、准备工作1．清洗实验车，并干燥；轮胎花纹沟槽内应无杂物，使轮胎气压符合规定值。
2.地沟用升降平台应能上、下灵活，无卡滞现象。
五、实验步骤1．车辆外观检查检查内容：1）车身、车架装置——包括货车驾驶室、车箱（或客车车厢）、车门的外观质量（车身、车架的铆钉和螺钉；栏板；底板；栏板钩环；合页以及汽车的保险杠；档泥板；货车车箱前部的安全架；门窗玻璃等）。
汽车理论第七章汽车的通过性
汽车理论第七章汽车的通过性摘 要汽车的通过性(越野性)是指汽车能以足够高的平均车速通过各种不良道路、无路地带和 克服各种障碍的能力。
本章对学习汽车的通过性意义进行概括性论述，讨论汽车的地面通过性、汽车的几何通过性的相关参数、分析汽车越过台阶、壕沟的能力，在此基础上分析各种因素对汽车通过性的阻碍，最后通过一些实例运算来说明以上所述理论内容的具体应用。
引 言汽车是一种常用的、高效率的交通运输工具，不同用途的汽车对通过性的要求也不同，用户应依照自己特定的用途选择具有合适通过性的汽车。
高级轿车和公共汽车要紧在都市行驶，由于路面条件甚好，因此对汽车通过性的要求不突出。
农林区、矿区、建设工地等使用的车辆和军用车辆，经常行驶在坏路和无路地面上。
因此，要求这些汽车应具有良好的通过性。
汽车的通过性要紧决定于汽车的驱动力、附着力等牵引参数和几何参数，也与汽车的平顺性、机动性、视野等性能紧密相关。
本章第一从地面通过性的评判指标和土壤的可通过性两方面分析汽车的地面通过性，然后具体介绍了汽车的几何通过性参数和汽车越过台阶、壕沟的能力。
在此基础上，从汽车结构、车轮和驾驶技术三个方面讨论了阻碍汽车通过性的因素。
最后介绍了测定和比较汽车的通过性能的试验。
第一节 汽车的地面通过性汽车的地面通过性是指汽车在松软地面上的行驶能力。
一、地面通过性的评判指标汽车在松软地面上能否行驶取决于汽车行驶的驱动与附着条件，但满足该条件只是说明 能否正常行驶，还不能说明能力的大小。
评判汽车行驶能力的大小，通常用牵引性系数等 指标。
牵引力T F 对汽车总重力之比称为牵引性系数。
牵引性系数Ⅱ用下式表示：Ⅱ=GF T =G F F r q 式中 r F 为在松软土壤上行驶时的土壤阻力。
牵引性系数Ⅱ反映了汽车加速、爬坡、克服道路不平的阻力和牵引挂车或武器装备的能 力。
牵引性系数越大，通过性越好。
二、土壤的可通过性土壤的可通过性是土壤支承车辆通过的能力。
美国学者贝克(Bekker)通过大量研究后建 议，用在均布压力g 作用下每单位承载面积的土壤所能产生的净推力τ来衡量，即⎰-+=z qd Lqtg C 1)(φτ (7—1) 式中 C ——土壤内聚力系数； φ——土壤的内摩擦角，tg φ为内摩擦系数；q ——土壤单位面积压力；L ——接触面积长度；z ——下陷量(或称变形量)。
第7章 汽车通过性
学习目标通过本章的学习，应熟练掌握汽车通过性的评价指标及表征通过性的几何参数的含义；了解汽车通过性的影响因素；掌握计算各类型汽车越过台阶和壕沟的能力的方法。
7.1节 汽车通过性评价指标及几何参数7.1.1 汽车通过性概述汽车的通过性是指汽车在一定载重量下能以足够高的平均车速，通过各种坏路和无路地带(如松软的土壤、沙漠、雪地、沼泽及坎坷不平地段以及克服各种障碍陡坡；侧坡、台阶、壕沟等)的能力。
汽车的通过性可分为轮廓通过性和牵引支承通过性。
前者是表征车辆通过坎坷不平路段和障碍的能力；后者是指车辆顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、冰面、沼泽等地面的能力。
山区、矿区、建设工地等使用的车辆和军用车辆，经常行驶在坏路和无路地面上。
因此，要求这些汽车应具有良好的通过性。
7.1.2 汽车的间隙失效由于汽车与越野地面间的间隙不足而被地面托住、无法通过的情况，称为间隙失效。
当车辆中间底部的零部件碰到地面而被封住时，称为“顶起失效”；当车辆前端或尾部触及地面而不能通过时，则分别称为“触头失效” 或“托尾失效”。
后两种情况属于同一类失效。
7.1.3 汽车通过性几何参数与间隙失效有关的汽车整车几何参数，称为汽车的通过性几何参数。
汽车通过性的几何参数如图7.1所示，主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过半径、横向通过半径等。
图7.1 汽车的通过性几何参数1γ—接近角2γ—离去角 1ρ—纵向通过半径 2ρ—横向通过半径 c —最小离地间隙另外，汽车的最小转弯半径、最大通道宽度等，也是汽车通过性的重要轮廓参数。
7.1.3.1 最小离地间隙c最小离地间隙c 是汽车除车轮外的最低点与路面间的距离。
它表征汽车无碰撞地越过石块、树桩等障碍物的能力。
汽车的前桥、飞轮壳、变速器壳、消声器和主减速器外壳等，通常有较小的离地间隙。
在设计越野汽车时，应保证有较大的最小离地间隙。
7.1.3.2 接近角1γ与离去角2γ接近角1γ和离去角2γ是指自车身前、后突出点，向前、后车轮引切线时，切线与路面之间的夹角。
第七章 汽车的通过性
第七章汽车的通过性摘要汽车的通过性(越野性)是指汽车能以足够高的平均车速通过各种不良道路、无路地带和克服各种障碍的能力。
本章首先对学习汽车的通过性意义进行概括性论述，然后具体讨论汽车的地面通过性、汽车的几何通过性的相关参数、分析汽车越过台阶、壕沟的能力，在此基础上分析各种因素对汽车通过性的影响，最后通过一些实例计算来说明以上所述理论内容的具体应用。
引言汽车是一种常用的、高效率的交通运输工具，不同用途的汽车对通过性的要求也不同，用户应根据自己特定的用途选择具有合适通过性的汽车。
高级轿车和公共汽车主要在城市行驶，由于路面条件甚好，所以对汽车通过性的要求不突出。
农林区、矿区、建设工地等使用的车辆和军用车辆，经常行驶在坏路和无路地面上。
因此，要求这些汽车应具有良好的通过性。
汽车通过性，是指汽车在一定载质量条件下能以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍的能力。
坏路及无路地带，是指松软土壤、沙漠、雪地、沼泽等松软地面及坎坷不平地段；各种障碍，是指陡坡、侧坡、台阶、壕沟等。
汽车通过性可分为轮廓通过性和牵引支承通过性。
前者是表征车辆通过坎坷不平路段和障碍（如陡坡、侧坡、台阶、壕沟等）的能力；后者是指车辆能顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、冰面、沼泽等地面的能力。
汽车在松软地面上行驶时，驱动轮对地面施加向后的水平力，使地面发生剪切变形，相应的剪切变形所构成的地面水平反作用力，被称为土壤推力。
它常比在一般硬路面下的附着力要小得多。
汽车在松软地面上行驶时也受到土壤阻力的作用。
土壤阻力，是指轮胎对土壤的压实作用、推移作用而产生的压实阻力、推土阻力，以及充气轮胎变形引起的弹滞损耗阻力。
它要比在一般硬路面上的滚动阻力大得多。
因此，它们经常不能满足汽车行驶附着条件的要求，这是松软地面限制汽车行驶的主要原因。
牵引车的挂钩牵引力等于土壤最大推力与土壤阻力之差。
它表征了土壤强度的储备能力，它可用于车辆加速、上坡、克服道路不平的阻力和牵引与挂钩连接的挂车等装备，它也反映了汽车通过无路地带的能力。
汽车理论—通过性
第七章 汽车的通过性
一、汽车通过性的几何参数 汽车通过性几何参数表示汽车在高低不平地 区行驶的可能性。 区行驶的可能性 。 它取决于不平道路的外形与汽 车下缘轮廓间的相互几何关系。 车下缘轮廓间的相互几何关系。 1.最小离地间隙 最小离地间隙 指汽车满载、 静止时， 指汽车满载 、 静止时 ， 除车轮外的最低点与 地面间的距离。 地面间的距离。 2.纵向通过角 纵向通过角β 纵向通过角 β越大，顶起失效的可能性越小，汽车的通过 越大， 越大 顶起失效的可能性越小， 性越好。 性越好。
第七章 汽车的通过性
一、汽车通过性的几何参数 3.接近角 1 接近角γ 接近角 汽车满载、静止时， 汽车满载、静止时， 前端突出点向前轮所引 切线与地面间的夹角。 切线与地面间的夹角。越大越好 4.离去角 2 离去角γ 离去角 汽车满载、静止时， 汽车满载、静止时， 后端突出点向后轮所引 切线与地面间的夹角。 切线与地面间的夹角。越大越好 5.最小转弯直径 min 最小转弯直径d 最小转弯直径 当转向盘转到极限位置、 当转向盘转到极限位置 、 汽车以最低稳定车 速转向行驶时， 速转向行驶时 ， 外侧转向轮的中心平面在支承平 面上滚过的轨迹圆直径。 面上滚过的轨迹圆直径。
第七章 汽车的通过性
一、汽车通过性的几何参数
6.转弯通道圆 转弯通道圆 越小越好 二、影响汽车通过性的因素
汽车的通过性与汽车的结构特点、 汽车的通过性与汽车的结构特点、路面 质量和行驶状况有关。 质量和行驶状况有关。
1.传动系的结构 传动系的结构
为了保证汽车的通过，除了要减少行驶阻力外， 为了保证汽车的通过，除了要减少行驶阻力外，还必须提高汽 车的驱动力和附着力。 车的驱动力和附着力。 采用副变速器可提高汽车的动力因数； ①采用副变速器可提高汽车的动力因数；②采用液力传动能提 高传动系工作的稳定性； 高传动系工作的稳定性；③采用高摩擦式差速器可提高在复杂路 面上的附着性能。 面上的附着性能。
汽车通过性测试技术研究
汽车通过性测试技术研究近年来，汽车通过性已经成为了重要的车辆性能指标之一。
随着路况日益恶劣，越野性能的要求也越来越高，因此汽车通过性测试技术的研究与应用也成为了人们关注的焦点。
本文将对汽车通过性测试技术进行深入探讨，以期为读者提供一些有益的参考。
一、什么是汽车通过性测试技术？汽车通过性测试技术是通过实验和模拟等方法，对汽车在各种路面、坡度、水深、障碍等不同条件下的行驶性能进行检测和评估的一种技术。
通过对汽车在极限条件下的性能测试，可以客观反映出汽车的越野性能、驾驶稳定性、通过能力等指标。
二、汽车通过性测试技术的分类根据测试方式和测试条件的不同，汽车通过性测试技术可以分为以下几类：1. 静态测试：汽车通过性测试中最简单的一种方式，一般是在实验室或车辆维修工场进行。
静态测试包括了车身高度、角度、悬挂行程等各项参数的测量，可以有效地检测汽车的通过能力和悬挂性能。
2. 动态测试：这种测试是指对汽车在不同路面和坡度条件下的行驶性能进行检测。
动态测试分为直线行驶、起步加速、急转弯、轮胎抓地力等多个方面，可以反映出汽车在不同道路条件下的稳定性、加速性能以及通过能力等指标。
3. 环保测试：随着环保意识的日益加强，车辆和发动机的排放标准也越来越高。
因此，对汽车的底盘、发动机等进行环保测试也成为了重要的测试项目之一。
主要测试的指标包括排放浓度、灯光照射等方面。
除了以上几种测试方式之外，对于越野车辆和SUV等越野性能要求高的汽车，还可以进行障碍物通过测试以考验其通过能力。
三、汽车通过性测试技术的意义汽车通过性测试技术对于车辆制造企业、车主以及消费者都有着重要的意义：1. 对于车辆制造企业来说，通过性测试可以有效地提高汽车的越野性能和通过能力，增强其产品在市场上的竞争力。
2. 对于车主来说，通过性测试可以帮助其更好地了解自己的车辆性能，根据车辆的越野能力选择更加适合的路线和行驶方式，从而提高行车安全性和行驶舒适度。
3. 对于消费者来说，购买一辆通过性能良好的汽车，可以保证其在极限环境下的行驶稳定性和通过能力，增强了消费者的信心和满意度。
《汽车通过性试验方法》编制说明
推荐性国家标准《汽车通过性试验方法》（征求意见稿）编制说明标准起草工程组202X年07月一、工作简况 (1)二、国家标准编制原那么和确定国家标准主要内容依据 (3)三、主要试验（或验证）情况分析 (3)四、标准中涉及专利的情况 (10)五、预期到达的社会效益等情况 (10)六、采用国际标准和国外先进标准的情况 (10)七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性 (10)八、重大分歧意见的处理经过和依据 (11)九、标准性质的建议说明 (11)十、贯彻标准的要求和措施建议 (11)十一、废止现行相关标准的建议 (11)十二、其他应予说明的事项 (11)《汽车通过性试验方法》（征求意见稿）编制说明一、工作简况1、任务来源汽车通过性是车辆的一项重要性能，指汽车在一定的车载质量下，以一定的平均车速通过各种坏路及无路地带（如：沙地、沼泽、雪地等）和克服各种障碍（如：陡坡、台阶、壕沟等）的能力。
汽车通过性测试方法研究即明确汽车通过各种路面和障碍的试验方法，为汽车的性能测试提供参考。
GBT 12541-1990《汽车地形通过性试验方法》自1990年发布以来，己实施三十余年，在此期间主要为越野汽车提供了地形通过性试验方法参考。
随着汽车行业的开展，等标准也进行了修订，将运动型乘用车等近年来出现的新的车型类别纳入标准中。
运动型乘用车等车型，在地形通过性和软地面通过性等方面具有有别于传统轿车的优势，行业需要新的通过性标准来满足除越野车以外的其他车型的试验需要。
202X年12月，国家标准化管理委员会发布了《国家标准化管理委员会关于下达202X 年第四批推荐性国家标准方案的通知》（国标委发（202X）53号），下达标准方案名称为《汽车通过性试验方法》，由中国人民解放军63969部队、中国汽车技术研究中心等单位负责标准编制，方案号为202X5122-T-339。
2、协作单位中国人民解放军63969部队、中国汽车技术研究中心、北京汽车集团越野车有限公司、安徽江淮汽车集团股份、中汽研汽车检验中心（天津）、中汽研汽车检验中心（宁波）等。
车辆通过性小论文
车辆通过性研究概述摘要车辆的通过性也称越野性、系指车辆通过各种地面和地形的能力。
前苏联的曲达柯夫和西米列夫在《汽车理论》一书中，把通过性解释为汽车在不平的路面相松软土壤上通过的能力，并提出了支承通过性和几何通过性两个概念。
支承通过性系指汽车在松软土壤上可靠行驶的性能，几何通过性系指汽车克服几何障碍如垂直台阶、弹坑、壕沟及丛林灌木的能力。
贝克在《越野行驶》一书中把通过性理解为车辆在表面较平整的软路面上通过，以及保证它在有粗糙不平的表面和大的几何障碍物的硬路面上工作的能力。
一、车辆通过性研究的进程通过性的研究，可以追溯至l8世纪末19世纪初，关于车轮在变形地面上滚动过程的研究在那时就已经开始[1]。
1813年，捷克的Gerstncr提出了车轮尺寸、载荷、轮辙深度与行驶阻力间的关系。
1913年，德国的R．Bemstein提出了车轮的下陷深度与接地压力之间的关系式，但是他只考虑了被动车轮的下陷和运动阻力，而未触及到驱动车轮的推动力问题。
1929年，苏联学者M．H．在R．Bemstein的理论的基础上引入了指数，将其修正为至今仍在应用的指数形式的方程。
1944年，英国学者E．W．E．Micldethwait研究了驱动车轮的推力问题，首次提出可以应用土力学中的C．A．Coulomb(库伦)公式和K．Terzaghi(太沙基)公式分析地面对车辆的承载能力，但这些成果在当时并没有引起人们的注意。
1936-1939年，M．GBekker（贝克）在波兰的华沙工学院首先设立了地面车辆力学学位课程，并建立了相应的实验室。
第二次世界大战的后期，美国军事部门发现土壤状况制约战车的行动，一些不可预估的土壤状态和变化，常使制定的作战计划遭到破坏。
于是，开始对此进行研究，目的在于探索一种可以预报汽车能否通过某一地面的快速方法。
如美军水道试验站提出了应用锥头贯入计探测某作战地段的土壤的参数(圆锥指数CI)嘲，以此为依据判断战车的通过能力。
汽车的通过性试验
b
Qh
，
s
Q
3 ro2 ri2 ro3 ri3
；
ri、ro 为剪切环的内、外径；h为剪切齿片高；ξ为系数，当剪
切环沉陷 z<h/2 时，ξ=1，当 z>h/2 时， 2sin 245 / 2。
8
第七节 汽车的通过性试验
剪切环转动时，底面上的平均剪切位移为
j ro ri
360 式中，θ为剪切环的转角(°)。
还应进行越障性能的试验，以检验汽车通过某些典 型障碍的能力，如陡坡、侧坡、凸岭、路沟、壕沟、弹 坑、灌木丛、河流、土坎、田埂及台阶等。
3
第七节 汽车的通过性试验
二、土壤参数的测定
测量土壤参数常用贝氏仪，由加载装置、测试装置和 数据采集及处理装置三部分组成。
4
第七节 汽车的通过性试验
二、土壤参数的测定
7
第七节 汽车的通过性试验
➢假定剪切环产生某一角位移时，底面及侧面上的平
均切应力分别为τb、τs ， 则
2π
T Tb Ts 3
ro3 ri3
b 2πh
ro2 ri2
2
s
3
ro3 ri3
式中，T、Tb、Ts为作用在剪切环上的总转矩、底面及侧面
上的转矩；τ为等效切应力，
摩擦力为“表观”内聚力及内摩擦角，其与“真实”的内
聚力和内摩擦力之间存在如下关系
c
ce /1
e
Q
式中，ce、e 为“表观”内聚力及内摩擦角。
10
T
2π 3Βιβλιοθήκη ro3 ri3 由
j ro ri
360
可将 M 与θ的关系转 换为τ与 j 的关系。
9
汽车的通过性定义和测量方法
C-NCAP(中国新车评价规程)要求对一种车型进行车辆速度50km/h与刚性固定壁障100%重叠率的正面碰撞、车辆速度56km/h对可变形壁障40%重叠率的正面偏置碰撞、可变形移动壁障速度50km/h与车辆的侧面碰撞等三种碰撞试验，根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。
金华青年汽车制造有限公司杭州分公司汽车在高低不平或有较多乱石、坑沟或土堆的地段上行驶时，很容易碰撞障碍物或陷人坑沟，以致车辆损坏或被迫停驶，能否安全通过这些地段，取决于汽车通过性的性能参数。
评价汽车通过性的主要性能参数有：汽车的最小离地间隙、纵向通过半径与横向通过半径、接近角与离去角、最小转弯半径等，这些参数在很大程度上表示了汽车可以通过高低不平地带和障碍物的能力。
(1)最小离地间隙h最小。
它是指汽车在满载、轮胎气压符合规定时，汽车的最低突出部分和路面间的最小间距。
一般汽车的最低点是后桥装主传动器的地方，其离地面的间隙最小。
这个离地间隙愈大，汽车通过路面障碍的性能愈好。
(2）纵向通过半径Ra。
它是指与汽车的前、后轮及汽车中部最低点相切的圆弧半径。
汽车的轴距愈短，车架愈高，则纵向通过半径愈小，汽车的通过性就愈好。
(3)横向通过半径Riot。
它是指与汽车前桥或后桥的左右车轮及车桥的最低点相切的圆弧半径。
汽车的轮距（即同一车桥左、右轮胎的胎面中心线间的距离；装用双轮胎时，指左、右轮双胎之间的纵向中心线间的距离）愈小，车桥最低点离地距离愈大，则横向通过半径愈小，汽车的通过性就愈好。
(4）接近角a。
它是指通过汽车最前端的最低点向前轮所作外圆的切线与地面形成的夹角。
汽车的前悬（即汽车最前端至前桥中心的水平距离）愈长，前保险杠愈低，接近角就愈小。
当汽车遇到上坡或土堆、坑洼时，前端就很容易与地面碰触，甚至发生汽车前端被顶起而无法通行的现象。
(5）离去角γ2。
它是指通过汽车最后端的最低点向后轮所作外圆的切线与地面形成的夹角。
汽车的后悬（即汽车最后端至后桥中心的水平距离）愈长，后部的离地高度愈小，离去角就愈小。
操纵稳定性、平顺性、通过性试验
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操纵稳定性、平顺性、通过性试验
(四) 汽车回正能力试验 汽车回正能力试验要在平坦的场地上进行。令汽车沿半径为
15 m的圆周行驶，调整车速使侧向加速度达4m/s２，然后 突然松开转向盘，在回正力矩作用下，前轮将要回复到直线 行 摆驶 角。 速记 度录ωr这，个整过理程出的ω时r-t间曲t线、。车速u、转向盘转角δsw和横 对于最高车速超过100km/h的汽车，还要进行高速回正性 能试验，试验车速为最高车速的70%。令汽车以试验车速 直线行驶，随后驾驶员转动转向盘使侧向加速度达到2 m/s2，然后突然松开转向盘作回正试验。 回正试验是表征和测定汽车自曲线回复到直线行驶的过渡过 程，是测定自由操纵力输入的基本性能试验。回正能力是汽 车操纵稳定性的一个重要方面，一辆没有回正能力的汽车， 或基本上回不到正中(即有较大一点的残余横摆角速度)，或 回正过程中行驶方向往复摆动的汽车，驾驶员和乘客都是不 满意的。
试验中记录转向盘转角及转向盘转矩，并按双纽线路径每一周 整理出如图5-5-2所示的转向盘转矩-转向盘转角曲线。通常以 转向盘最大转矩、转向盘最大作用力及转向盘作用功等来评价 转向轻便性。
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操纵稳定性、平顺性、通过性试验
(二) 稳态转向特性试验
稳态转向特性试验的目的是测定汽车对转向盘转角输入达到 稳定行驶状态时汽车的稳态横摆响应。我国主要采用定转向 盘转角试验法。
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操纵稳定性、平顺性、通过性试验
(五) 转向盘角脉冲试验 通常以汽车横摆角速度频率特性来表征汽车的动特性。因此，
频率特性的测量成为一个重要的试验。这个试验要确定给转 向盘正弦角位移输入时，输出(汽车横摆角速度)与输入的振 幅比与相位差。通过直接给转向盘正弦角位移输入来测量汽 车的频率特性是很困难的，因为一方面准确的正弦输入难以 做到，而且要在几个固定车速下给转向盘以不同频率的正弦 输入也是很费时间的。所以，经常是用转向盘角位移脉冲试 验来确定汽车的频率特性。进行这种试验时，给等速行驶的 汽车-转向盘角位移脉冲输入，记录下输入的角脉冲与输出的 汽车横摆角速度，参看图5-5-4。通过求得输入、输出的富 氏变换，便可确定频率特性。
汽车使用性能与检测 情境7 汽车通过性与检测
情境七 汽车通过性与检测
结束
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数 二 轮廓通过性
1.汽车通过性的几何参数
最小离地间隙
3
1
2
h
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数
二 轮廓通过性
接近角
1.汽车通过性的几何参数
汽车满载静止时，汽车前端突出点向前轮所引切 线与地面的夹角。
1
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数
二 轮廓通过性
离去角
在松软路面上应该低速并匀速前进。
任务二：分析影响汽车通过性的因素 任务思考
1.从使用角度讲，影响汽车通过性的主要因素有哪些？ 2.汽车轮胎的哪些参数会影响汽车通过性？
情境七 汽车通过性与检测
任务三：汽车通过性试验
参考 GB/T 12541-1990 汽车地形通过性试验方法
Motor vehicles-Passing topography capacity-Test method
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数 二 轮廓通过性
1.汽车通过性的几何参数
转弯通道圆
转向盘转到极限位 置，以最低稳定车 速2转020向/10行/1 驶。
车体上所有点在支承面 上的投影均位于圆周以 外的最大内圆14。/55
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数 二 轮廓通过性
2.汽车越过台阶、壕沟的能力
挂钩牵引力＝土壤最大推力与车辙（土壤）阻力之差。
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数 四 汽车的倾覆失效
汽车在高速圆周行驶时，当车 速或者转向角度达到一定值时，汽车 也将发生侧翻。
任务一 汽车通过性评价指标及几何参数
任务思考
1.汽车通过性定义？ 2.汽车通过性的几何参数主要有哪些？并解 释定义？ 3.车辆支承通过性的主要评价指标？
《汽车理论》教案7-汽车通过性
1. 汽车间隙失效
2. 通过性的几何参数
3. 汽车越过台阶的能力
无
1. 汽车通过性评价指标及几何参数（45’）
（1）汽车通过性概述（10’） 1）汽车通过性的定义 2）汽车通过性的分类 支承通过性 几何通过性 （2）汽车的间隙失效与通过性几何参数（35’） 1）汽车间隙失效的概念 2）汽车间隙失效的种类 顶起失效 触头失效 拖尾失效 3）通过性几何参数 最小离地间隙 纵向通过角 接近角 离去角 最小转弯直径 转弯通道圆 4）通过性几何参数与间隙失效的关系 最小离地间隙、纵向通过角越大，不易发生顶起失效
（1）2 学时 （ 90’ ） 课情况调 整，总计时 间不超过 2 学时 （90’）。 2）采用多媒 体课件教 学，在多媒 体教室讲 授。 3）板书设 计：左侧一 栏中阴影部 分为板书基 本内容
接近角越大，不易发生触头失效
离去角越大，不易发生拖尾失效
本课程采用多媒体教学，应安排在多媒体教室上课。本课程的多媒体课件 含有较多图片和视频文件，数据较大；同时本课程可同步在课程网站和网络教 学平台上发布课件、视频、案例、预习思考题、课后作业等。因此，应在该教 室配备内存较大、运转速度较快并能上网的计算机或提供笔记本接口。
2
备注
给出实际车辆参数（路面附着系数、车轮直径），让学生课堂计 算车辆的越台高度和跨沟宽度。
本章共 2 学时，1 次课，预习思考题： 第 1 次课预习思考题 汽车通过性几何参数有哪些？与间隙失效的关系如何？ 4×2 汽车越台、跨沟能力由什么车轮确定？如何确定？ 4×4 汽车越台、跨沟能力与 4×2 汽车的比较。 1、什么叫间隙失效？间隙失效有哪几种型式？各与哪些汽车几何参数有关？ 2、4×2R 汽车的越台能力和跨沟能力由哪个车轮决定?各是多大? 1. 《汽车理论》，主编：余志生，机械工业出版社，2009.3，第 5 版 2. 《汽车理论》，主编：杨万福，华南理工大学出版社，2010.8，第 1 版 3.《车辆动力学基础》，著：Thomas D. Gillespie，清华大学出版社，2006.12 4.《汽车动力学》第 4 版，著：Manfred Mitschke，清华大学出版社，2009.12 5.《汽车工程学Ⅰ汽车纵向动力学（英文版）》，著：Henning Wallentowitz，机 械工业出版社，2009.8
第七讲 汽车的通过性
>8000 汽车总质量 <2000 <6500 <8000 /kg 最低稳定车 ≤5 ≤2～3 ≤1.5～ ≤0.5～1 速/（km/h） 2.5
2．汽车车轮
–轮胎花纹 –增大轮胎直径和宽度 –选择合适的轮胎气压 –减少滚动阻力
（1）轮胎花纹
• 正确选择轮胎花纹，可以提高在一定路面 上的通过性 • 越野汽车的轮胎具有宽而深的花纹 ：
• 表征：
– 汽车可无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。
– 纵向通过角越大，汽车的通过性越好。
最小转弯直径
• 【定义】：
– 车辆行驶过程中，方向盘 向左或向右转到极限位置 时，车辆外转向轮在其支 撑面上的轨迹圆直径。
最小转弯直径
• 表征：
– 车辆在最小面积内的回转能力和通过狭窄弯曲 地带或绕过障碍物的能力 – 转弯时机动性能
接近角和离去角
• 【定义】：
– 指自车身前、后突出点，分别向前、后车轮外缘引切 线，切线与路面之间的夹角。（如图所示）
• 表征：
– 汽车接近或离开障碍物时，不发生碰撞的能力。 – 接近角或离去角越大，通过性越好
纵向通过角
• 【定义】：
– 指汽车空载、静止时，在汽车侧视图上通过车轮前 后外缘做切线交于下部较低部位所形成的最小锐角， 车辆可以超越的最大角度 。
3．差速器
• 为了保证各驱动车轮能以不同的角度旋转，在传 动系统装有差速器。但普通的齿轮差速器，由于 它有使驱动车轮之间转矩平均分配的特性，当某 一驱动车轮陷入泥泞或冰雪路面上时，得到较小 的附着力，则与之对应的另一驱动车轮，也只能 以同样小的附着力限制其驱动力。为了避免这种 情况的发生，某些越野汽车上装有差速锁，以便 必要时能锁止差速器。
第七章 汽车通过性-PPT精品文档
提高车辆的通过
性？
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第二节 松软地面的物理性质
4.剪切强度τmax
F Ac W tan m ax
式中，τmax为剪切强度；σ为剪切面法向压力。
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第二节 松软地面的物理性质
5.土壤的切应力与剪切变形的关系
土壤的切应力与剪切变形的关系曲线
1.粘性土壤的最大土壤推力
对于粘性土壤或雪，最大切应力仅与土壤或雪的粘聚 性和轮胎与地面的接地面积有关
F X Ac
式中，A为驱动轮的接地面积；c为土壤或雪的粘聚系数。
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第二节 松软地面的物理性质
2.摩擦性土壤的最大土壤推力
对于摩擦性土壤（干沙、冻结的粒状雪），按照库仑 摩擦定律，最大切应力与负荷W成正比地增加
本节内容结束
下一节
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第七章 汽车的通过性
第二节 松软地面的物理性质
本节将主要介绍土壤的物理性质，包括土壤的抗压性 和抗剪性。
抗压性直接影响到车辆通过时的滚动阻力；抗剪性直
接影响到在土壤条件下驱动轮所能产生的最大驱动力，即 附着力。
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第七章 汽车的通过性
一、土壤切应力与剪切变形的关系
汽车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线 与地面间的夹角。
γ1越大，越不容易发生触头失效。
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第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（4）离去角γ2 汽车满载、静止时，后端突出点向后轮所引切线与 地面间的夹角。 γ2越大，越不容易发生托尾失效。
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第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（5）最小转弯直径 d m i n 转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时， 外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆直径。 它表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障 碍物的能力。
第十一章 汽车通过性检测
第十一章 汽车通过性检测
二、汽车行驶速度 三、差速器 四、驾驶技术 五、液力传动 六、涉水能力
第十一章 汽车通过性检测
（5）转弯通道圆 当转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，车体 上所有点在支撑平面上的投影均位于圆周以外的最大内圆，称为转弯 通道内圆；车体上所有点在支撑平面上的投影均位于圆周以内的最小 外圆，称为转弯通道外圆。
第十一章 汽车通过性检测
二、汽车的倾覆失效
第十一章 汽车通过性检测
第十一章 汽车通过性检测
一、轮廓通过性
由于汽车与地面间的间隙不足而被地面托住、无法通过的情况， 称为间隙失效。间隙失效主要有顶起失效、触头失效（或托尾失效） 两种形式。顶起失效是车辆中间底部的零件碰到地面，而被顶住的间 隙失效。触头失效（或托尾失效）是汽车前端（或车尾）触及地面的 间隙失效。 汽车通过性的几何参数是与防止间隙失效有关的汽车本身的几何 参数。这些参数主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过 角、最小转弯直径等。 （1）最小离地间隙（h） 最小离地间隙是汽车除车轮外的最低点与路面间的距离。
第十一章 汽车通过性检测
§11—பைடு நூலகம் 汽车通过性的评价指标
学习目标 掌握通过性的概念、几何参数。 汽车的通过性是指汽车在一定载重下，能以足够高的平均车速， 通过各种坏路和无路地带（如松软的土壤、沙漠、雪地、沼泽及坎坷 不平地段），以及克服各种障碍（陡坡、侧坡、台阶、壕沟等）的能 力。 汽车的通过性可分为轮廓通过性和牵引支撑通过性。
第十一章 汽车通过性检测
汽车通过性的几何参数 h—最小离地间隙 b—两侧轮胎内缘间距 γ 1—接近角 γ 2—离去角 β—纵向通过角
第十一章 汽车通过性检测
（2）接近角（γ 1）与离去角（γ 2） 接近角和离去角是指自车身前、后突出点，向前、后车轮引切线 时，切线与路面之间的夹角。 （3）纵向通过角（β） 纵向通过角是指汽车满载、静止时，分别通过前、后车轮外缘作 垂直于汽车纵向对称平面的切平面，当两切平面交于车体下部较低部 位时所夹的最小锐角。 （4）最小转弯直径（dmin） 最小转弯直径是指当转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速 转向行驶时，外侧转向轮的中心平面在支撑平面上滚过的轨迹圆的直 径。
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C-NCAP(中国新车评价规程)要求对一种车型进行车辆速度50km/h与刚性固定壁障100%重叠率的正面碰撞、车辆速度56km/h对可变形壁障40%重叠率的正面偏置碰撞、可变形移动壁障速度50km/h与车辆的侧面碰撞等三种碰撞试验，根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。
金华青年汽车制造有限公司杭州分公司
汽车在高低不平或有较多乱石、坑沟或土堆的地段上行驶时，很容易碰撞障碍物或陷人坑沟，以致车辆损坏或被迫停驶，能否安全通过这些地段，取决于汽车通过性的性能参数。
评价汽车通过性的主要性能参数有：汽车的最小离地间隙、纵向通过半径与横向通过半径、接近角与离去角、最小转弯半径等，这些参数在很大程度上表示了汽车可以通过高低不平地带和障碍物的能力。
(1)最小离地间隙h最小。
它是指汽车在满载、轮胎气压符合规定时，汽车的最低突出部分和路面间的最小间距。
一般汽车的最低点是后桥装主传动器的地方，其离地面的间隙最小。
这个离地间隙愈大，汽车通过路面障碍的性能愈好。
(2）纵向通过半径Ra。
它是指与汽车的前、后轮及汽车中部最低点相切的圆弧半径。
汽车的轴距愈短，车架愈高，则纵向通过半径愈小，汽车的通过性就愈好。
(3)横向通过半径Riot。
它是指与汽车前桥或后桥的左右车轮及车桥的最低点相切的圆弧半径。
汽车的轮距（即同一车桥左、右轮胎的胎面中心线间的距离；装用双轮胎时，指左、右轮双胎之间的纵向中心线间的距离）愈小，车桥最低点离地距离愈大，则横向通过半径愈小，汽车的通过性就愈好。
(4）接近角a。
它是指通过汽车最前端的最低点向前轮所作外圆的切线与地面形成的夹角。
汽车的前悬（即汽车最前端至前桥中心的水平距离）愈长，前保险杠愈低，接近角就愈小。
当汽车遇到上坡或土堆、坑洼时，前端就很容易与地面碰触，甚至发生汽车前端被顶起而无法通行的现象。
(5）离去角γ2。
它是指通过汽车最后端的最低点向后轮所作外圆的切线与地面形成的夹角。
汽车的后悬（即汽车最后端至后桥中心的水平距离）愈长，后部的离地高度愈小，离去角就愈小。
当汽车离开下坡或土堆、坑洼时，其后端就容易与地面碰触，以致发生汽车后端被托住而无法行驶的现象。
(6)爬坡能力和涉水深度。
汽车的最大爬坡度和最大涉水深度，各类汽车都有具体的规定，其数值愈大，汽车的通过性愈好。
一般来说，越野汽车的爬坡能力和涉水能力都比普通汽车的好。
(7)最小转弯半径及其偏出距。
汽车能否迅速而顺利地通过狭窄弯道，与汽车的最小转弯半径及偏出距有关。
所谓最小转弯半径是指汽车转弯时，当转向盘转到最大极限位置时，外侧前轮所滚过的轮迹中心线至转向中心的距离。
它同汽车前轮的最大转向角有关，转向角愈大，则转弯半径愈小，汽车的机动性就愈好。
汽车最后而又靠外侧的一点，在转向时向外偏出的距离，就称为偏出距。
汽车的后悬愈长，偏出距就愈大，这在汽车装载超长物资时更为明显。
当汽车在通过道路两侧空间受到限制的地区，临近转弯时，必须注意汽车后部（包括所载物资）是否会碰擦路旁的树木、建筑物或其他障碍物等情况。
由此可见，汽车的最小转弯半径及其偏出距表明了汽车在最小面积内回转的能力，以及汽车通过狭窄弯曲道路和绕过障碍物的能力。
(8）内轮差。
它是指汽车转弯时，内侧前轮轮迹和内侧后轮轮迹与转向中心的两个半径之差（见下图)。
其大小同汽车转向角的大小和轴距的长短有关。
转向角愈大，内轮差愈大；反
之愈小。
轴距愈长，内轮差愈大；反之愈小。
因此，驾驶员在行车中，遇到转弯时，除要正确估计最小转弯半径及其偏出距外，还要正确估计内轮差，特别是转急弯时，更要充分估计，既不能使前外轮驶出路外，又要避免后内轮掉沟及碰触障碍物。
(9）驱动形式。
它通常用2X1, 2X2, 3X3等表示，前一数字表示车桥数，后一数字表示其中的驱动桥数。
也有用车轮数和驱动轮数来表示驱动形式的，相应表示为4X2, 4X4, 6X6等。
驱动桥数或驱动轮数愈多，其通过性愈好。
最小离地间隙就是指汽车停放水平地面上，在额定满载的前提下，其底盘最下突出部位与水平地面的距离。
最小离地间隙反映的是汽车无碰撞通过有障碍物或凹凸不平的地面的能力。
接近角(APPROACH ANGLE)是指在汽车满载静止时，汽车前端突出点向前轮所引切线与地面的夹角。
即水平面与切于前轮轮胎外缘（静载）的平面之间的最大夹角，前轴前面任何固定在车辆上的刚性部件不得在此平面的下方。
离去角（Departure angle）γ2（如图），是指汽车满载、静止时，自车身后端突出点向后车轮引切线与路面之间的夹角，即是水平面与切于车辆最后车轮轮胎外缘(静载)的平面之间的最大夹角，位于最后车轮后面的任何固定在车辆上的刚性部件不得在此平面的下方。
它表征了汽车离开障碍物(如小丘、沟洼地等)时，不发生碰撞的能力。
离去角越大，则汽车的通过性越好。
最小转弯半径是指当转向盘转到极限位置，汽车以最低稳定车速转向行驶时，外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆半径。
它在很大程度上表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。
转弯半径越小，汽车的机动性能越好。
微型车4.50小型车6.00轻型车6.50～8.00
纵向通过角就是车辆在进行满载静止时，在前后轮胎进行切于平面之间相交于车底面或是较低部位之间的夹角，也可是最小的锐角，这是车辆超越的最大角度之一。
纵向通过角（Ramp Angle），也是指在汽车满载、
静止时，在汽车侧视图上分别通过前、后车轮外缘做切线交于车体下部较低部位所形成的最小锐角。
它表征汽车可无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。
纵向通过角越大，汽车的通过性越好。
汽车在通过起伏不平的路面、拱桥或渡船时，有时地面的凸起物会使汽车的底部托住，使汽车不能通过。
这就表明汽车的纵向通过性能不好。
汽车的纵向通过性能用纵向通过角来表示。
它是从汽车底部的突出部位向汽车前轮和后轮所作的两个切面之间在汽车后方形成的夹角。
这个夹角越大，汽车被地面凸起物托住的可能性越小，汽车的纵向通过性能就越好。
汽车的通过性是描述汽车通过能力的性能指标，亦称越野性能。
通过性的主要的几个参数：最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角和横向通过半径等。
通过角是汽车满载静止时，通过障碍物的能力。
如图：接近角(A)最大为27°(GX为32°)，离去角(C)为27°，纵向通过角(B)为20°
横向通过角（Transverse Angle），多用于越野车的性能参数，实际意义是指从一个水平面上延伸一个坡障碍，需要在保证不侧翻、能够顺利的、安全通过的情况下表明车辆的横向通过角。
如果车辆在此坡障碍上发生侧翻或者其他事故（如轮胎抓地力不足造成滑坡、轮胎承受能力不足造成爆胎等情况），此角度就不能被称之为这辆汽车的横向通过角。
横向通过半径（R横）：是指汽车满载、静止条件下，后桥或前桥的左右车轮内侧与车桥最低点相切的弧圆半径，如图：离地间隙小，横向通过半径越大，横向通过半径越大的汽车，在通过拱桥、小丘及凸起的路面时，容易发生车辆中间低部零件与障碍的碰擦，通过能力较差。
横向通过半径是汽车通过性能的一项指标之一。
(5) 横向通过半径（R横）：是指汽车后桥或前桥的左右车轮内侧与车桥最低点相切的弧圆半径，如图：离地间隙小，横向通过半径过大的汽车，在通过拱桥、小丘及凸起的路面时，容易发生车辆中间低部零件与障碍的碰擦。
纵向通过半径是汽车通过性能的一项指标。
纵向通过半径(R纵)：是汽车前后车轮外圆与汽车中部最低点相切的圆弧半径，就是如图所示的圆弧的R纵。
汽车的轴距短，汽车长度就短，最小转弯半径和纵向通过半径也小，汽车的通过性就好。
反之，不仅上述两值变大，而且还易发生托底现象。