第二章汽车行使理论.

二 汽车的行驶阻力
1、空气阻力
KAV 2 Rw 21.15
式中：K——空气阻力系数，与汽车的流线形有关。参考表2-3。 A——汽车迎风面积，或称正（m2），KA也称为汽车流线型因数； V—— 汽车与空气的相对速度（ km/h），可近似地取汽车的行驶速 度。 2、道路阻力 （1）滚动阻力 R f =G f (N) 若坡道倾角为α时，其值可用下式计算： R f=G f cosα (N) 由于坡道倾角α一般较小，认为cosα≈1，则 R f=G f (N) 式中：R f——滚动阻力 (N)； G ——汽车的总重力 (N)； f——滚动阻力系数，见课本表2-4。
2.2
汽车的驱动力及行驶阻力
一 汽车的驱动力 1、发动机曲轴扭矩 N = Mω （W） =Mω /1000 （kW） ω =2π n/60 （rad/s） 得 Mn （kW） N
9549 N m） M 9549 （N· n
M——发动机曲轴的扭矩(N· m)； N——发动机的有效功率（kW）； n——发动机曲轴的转速 (r/min)。
G——车辆总重力 （N）； α——道路纵坡倾角；
2、驱动轮扭矩 M k
式中：Mk——汽车驱动轮扭矩（N· m）； M——发动机曲轴扭矩（N· m）； γ——总变速比，γ= i0· i k （i 0为传动器速比, i k为变速箱速比） ηT——传动系统的机械效率，一般载重汽车为0.80~0.85，小客车为 0.85~0.95。 n n n 此时，驱动轮上的转速n k为 （r/min） k i0 i k 相应的车速V为 n 60 nr （km/h） V 2r 0.377 1000 式中：V——汽车行驶速度（km/h）； n——发动机曲轴转速（r/min）； r——车轮工作半径（m），即变形半径，它与内胎气压、外胎构 造 、 路 面 的 刚 性 与 平 整 度 以 及 荷 载 等 有 关 ， 一 般 为 未 变 形 半 径 r0 的 0.93~0.96倍。 从以上可以看出，通过变速箱和主传动器的二次降速，其主要目的在于增 大扭矩。
第 2章
汽车行驶性能
2.1概述 2.2汽车的驱动力及行驶阻力 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3汽车的动力特性及加、减速行程 2.4汽车的行驶稳定性 2.5汽车的制动性 2.6汽车的燃油经济性
2.1
概述
道路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的。汽车行 驶的总的要求是安全、迅速、经济与舒适，它是通过人、 车、路和环境等方面来保证的。因此，在道路线形设计时， 需要研究汽车在道路上的行驶特性及其对道路设计的具体 要求。 一、汽车行驶性能的主要内容 1、动力性能：是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽 车受到的纵向力决定、所能达到的平均行驶速度 ,即指决 定汽车加速、爬坡和获得最大速度的性能。汽车的动力性 能越好 , 就会具有较高的车 速、较好的爬坡能力和加速能 力。动力性能决定道路的最大纵坡、坡长限制及长陡坡上 陡坡与缓坡的组合。
Mk=Mγη
3. 汽车的驱动力
M k MT n T 0.377 MT r r V
3600 N T V
从上式也可看出，如要获得较大的牵引力T，必须要有较大的总变速比 γ。但γ增大，则车速V就降低，因此，对同一发动机不可能同时获得大 的牵引力和高的车速。为此，对汽车设置了几个排档，每一排档都具有 固定的总变速比γ，以及该档的最大车速和最小车速。当使用低档时， 用较大的γ值，获得较大的牵引力，但车速较小。当使用高档时，用较 小的γ值，获得较小的牵引力和较高的车速。牵引力T与功率N之间的关 系是发动机的有效功率越大，汽车的牵引力越大。
2. 制动性 指汽车行驶中能在短距离内停车旦维持行驶方向 稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。汽车制动性 的好坏 , 直接关系到行车安全。制动性能越好 , 汽车才 能以较高的车速行驶 , 在下长坡时保障行车安全。制动 性能与道路的行车视距直接相关。 3. 行驶稳定性 指汽车在行驶过程中 , 受外部因素作用 , 汽车尚能 保持正常行驶状态和方向 , 不致失去控制而产生滑移、 倾覆等现象的能力。汽车行驶稳定性直接关系到行车的安 全 , 其决定道路圆曲线极限最小半径和纵、横向组合最 大坡度的取值 , 也影响道路纵坡度的设置。
4. 操纵稳定性 指汽车是否按照驾驶员的意图控制汽车的性能 , 它 包括汽车的转向特性、高速稳定性和操纵轻便性。汽车的 转向特性影响着汽车在弯道上的行驶轨迹。 5. 燃油经济性 是指汽车以最少的燃油消耗量完成单位运输工作的能 力 , 它是汽车的主要使用性能之一。汽车燃油经济性越 好 , 单位行程的燃油消耗量越小。 6. 行驶平顺性 指汽车在不平道路上行驶时 , 汽车免受冲击和震动 的能力。汽车行驶平顺性 , 对汽车平均技术车速、驾驶 员和乘客的舒适性、运货的完整性等有很大影响。 7. 通过性 是指汽车在各种道路和无路地带行驶的能力。汽车通 过性能越好 , 汽车使用的范围就越广。
(2)坡度阻力
汽车在坡道上行驶时，汽车重量在平行于路面方向有分力，上坡时分力与 汽车前进方向相反，阻碍汽车行驶，而下坡时分力与前进方向相同，推动 汽车行驶。坡度阻力可用下式计算
RI=G sinα （N）
因坡道倾角一般较小，认为sinα≈tgα= i，则
Ri= G i （N）
式中：RI——坡度阻力 （N）；
二、汽车行驶对路线的要求 1. 保证汽车在道路上行驶的稳定性； 合理的选用圆曲线的半径和设置纵横坡度，提高车轮与路 面间的附着力。 2. 尽可能地提高车速； 严格控制曲线半径、最大纵坡及坡长，合理地设置缓和坡 段，尽可能地采取大半径曲线及平缓的纵坡。 3. 保证道路上的行车连续； 保证有足够的视距和安全净空，合理地设置平、竖曲线， 尽可能的减少平面交叉。 4. 尽量满足行车舒适。 正确地组合平面线形和纵面线形，注意线形与景观的协调； 对平、竖曲线的最小半径要加以限制。 道路线形设计与汽车行驶时各主要使用性能是密切相 关的 , 因此汽车行驶性能是道路线形设计的基础。