第2章汽车行驶理论
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3） 行驶稳定性：指汽车遵循驾驶者指定方向行驶的能力。汽车 行驶稳定性直接关系到行车的安全。
4） 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、乘车舒适 性、运货完整性等有很大影响。
5） 操纵稳定性：指汽车是否按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。
④尽量满足行车舒适。线形设计时，需要正确地组合平面线形和纵面线形，以 增进驾百度文库者和乘客在视觉上和心理上的舒适感，采用符合视觉舒顺要求的曲线 半径，注意线形与景观的协调、沿线的植树绿化等。
如上所述，公路的线形设计与汽车行驶时各主要性能是密切相关的，因 此汽车行驶理论是公路线形设计的理论基础，是制定公路线形几何标准 （如平曲线半径、纵坡坡度等）的理论依据。掌握应用汽车行驶理论对 于指导公路线形设计、研究和制定公路技术标准有着重要意义。
2.2 汽车的牵引力与牵引力平衡
1.汽车行驶中的受力分析 汽车在道路路面上行驶时，汽车牵引力将克服行驶阻力，并受到
弯道超高、加减速、制动、路面凹凸不平等因素的影响。汽车运 动时所受的力可分为：（1）路面摩擦力，由汽车轮胎与路面接触 而产生。司机可通过加速、制动而改变作用力，以控制汽车的运 行。（2）因路面凹凸不平而产生的力，包括垂直方向及前后、左 右的力，它恶化了汽车的耐久性和平顺性，影响了行驶的稳定性。 （3）由于路面结构而产生的力，包括路拱（超高）侧向力、由于 路面形状而产生的力、弯道引起的力。汽车行驶中受力情况与汽 车的运动状态有密切的关系。汽车的运动状态可分为直线行驶和 曲线行驶，下面分别对两种状态下汽车行驶中受力情况进行简单 分析。
Pw Mj1 Pj1
Mf1
X1
Z1
Gasin
Mj2
G Mf2 a
X2
Z2
i
Gacos
图2-1汽车直线上坡行驶的受力示意图
Z1 Z 2 Ga cos
Pf Gk f Ga cos f
M f 1 M f 2 (Z1 Z 2 ) f • rk Ga cos • f • rk Pf • rk
汽车车轮上的切向反作用力X1 及X2 作用在车轮与路面的接触面上，并与车轮接 触面的切线方向一致，从动轮的切向反作用力X1 的作用方向与汽车行驶方向相 反，而驱动轮的 切线反作用力的作用方向则与汽车行驶方向相同，惯性力矩MJ1 及MJ2 的作用方向与车轮的回转方向相反。 如果将汽车的诸作用力分别对前轮接地点及后轮及地点取矩，并考虑到
2.汽车的行驶性能
1） 动力性能： 指汽车所具有的牵引力所决定的汽车加速、爬坡 和最大速度的性能。汽车的动力性能越好，就会有较高的车速、 较好的爬坡能力和加速能力。通过性（又称越野性）：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） 制动性：指汽车强制停车和降低车速的能力。汽车制动性能 的好坏，直接关系到行车安全，制动性能好，汽车才能以较高的 车速行驶。
则
Z1
Ga
cos
(L2
frk ) Ga
hg
sin L
Pj1hg
M
j1
M
j2
Pw hw
（2—1）
Z2
Ga
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frk ) Ga hg
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M
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（2—2）
面之分力 Ga cos 。作用在汽车上的力除上述的外，还有路面对汽车的反作用力；
汽车车轮上的法向反作用力 Z1及Z2，它与接触面垂直，并通过车轮中心；滚动阻 力矩 Mf1及Mf2，其作用方向与车轮回转方向相反，由前所述知滚动阻力矩值为
M f 1 Z1 f rk
M f 2 Z 2 f rk
（1）汽车在直线上行驶
图2-1所示为后轴启动的双轴汽车，在直线坡道上作上坡加速行驶的受力情况。
汽车加速上坡行驶时之惯性力Ga dv g dt
及重力平行于路面的分力Ga sin （即坡度阻
力）作用在汽车的重心 Cg 上，作用方向与汽车行驶方向相反。 空气阻力 Pw 可
视为作用在汽车正面风压中心的集中力。此外，在汽车上尚有汽车重力垂直于路
②尽可能提高车速。评价运输效率的指标是汽车运输生产率和运输成本，平均 技术速度是主要影响因素之一。为了提高车速，就需要充分发挥汽车行驶的动 力性能，因此在公路设计时必须严格控制曲线半径、最大纵坡及坡长，合理设 置超高和缓和曲线，并尽可能地采取大半径曲线及平缓的纵坡。
③保证公路上的行车畅通。为保证公路上行车不受阻碍或受尽量小阻碍，公路 线形设计需要保证平面上有足够的视距，纵断面上应正确设计竖曲线，横断面 上应有足够的通行宽度。此外，还应尽可能地减少平面交叉以及采取增加交通 安全和防止公害等措施。
1、研究汽车行驶理论的意义
公路是一种线形的交通运输工程结构物，主要供汽车行驶，因此，必须了解汽车 的性能及其行驶对公路的要求。
汽车行驶理论是一门在分析汽车行驶基本规律的基础上，研究汽车行驶原理、 使用性能和行驶性能的学科。通过上述研究，进一步分析影响汽车使用和行驶性 能的各种因素，就可最大限度地从汽车构造、公路设计以及其它行车条件等方面 发挥汽车的使用效益。
汽车行驶总的要求是安全、迅速、经济与舒适。要满足汽车在公路上行驶安全、 迅速、经济、舒适、低公害的要求，就必须从驾驶者、汽车、公路和交通管理等 方面来保证。就公路线形设计方面讲，主要从以下几方面来保证。
①保证汽车在路上行驶的稳定性，即保证安全行车，不发生翻车、倒溜或侧滑。 因此需要在研究汽车行驶过程中的力系的平衡条件、分布情况和行车稳定性等 的基础上，合理设置纵、横坡度和弯公以及提高车轮与路面间附着力。
第2章 汽车行驶理论
2.1 概述 2.2 汽车的牵引力及牵引力平衡 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性 2.4 汽车的制动性能 2.5汽车在道路上的行驶轨迹 复习思考题
2.1 概述
公路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的，因此，在公路线形设计时，就必须 弄清汽车行驶对公路的要求是什么，而要弄清这一问题，又需要了解汽车在公路 上是怎样行驶的，这就是汽车行驶理论所需要研究的问题。
4） 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、乘车舒适 性、运货完整性等有很大影响。
5） 操纵稳定性：指汽车是否按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。
④尽量满足行车舒适。线形设计时，需要正确地组合平面线形和纵面线形，以 增进驾百度文库者和乘客在视觉上和心理上的舒适感，采用符合视觉舒顺要求的曲线 半径，注意线形与景观的协调、沿线的植树绿化等。
如上所述，公路的线形设计与汽车行驶时各主要性能是密切相关的，因 此汽车行驶理论是公路线形设计的理论基础，是制定公路线形几何标准 （如平曲线半径、纵坡坡度等）的理论依据。掌握应用汽车行驶理论对 于指导公路线形设计、研究和制定公路技术标准有着重要意义。
2.2 汽车的牵引力与牵引力平衡
1.汽车行驶中的受力分析 汽车在道路路面上行驶时，汽车牵引力将克服行驶阻力，并受到
弯道超高、加减速、制动、路面凹凸不平等因素的影响。汽车运 动时所受的力可分为：（1）路面摩擦力，由汽车轮胎与路面接触 而产生。司机可通过加速、制动而改变作用力，以控制汽车的运 行。（2）因路面凹凸不平而产生的力，包括垂直方向及前后、左 右的力，它恶化了汽车的耐久性和平顺性，影响了行驶的稳定性。 （3）由于路面结构而产生的力，包括路拱（超高）侧向力、由于 路面形状而产生的力、弯道引起的力。汽车行驶中受力情况与汽 车的运动状态有密切的关系。汽车的运动状态可分为直线行驶和 曲线行驶，下面分别对两种状态下汽车行驶中受力情况进行简单 分析。
Pw Mj1 Pj1
Mf1
X1
Z1
Gasin
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图2-1汽车直线上坡行驶的受力示意图
Z1 Z 2 Ga cos
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M f 1 M f 2 (Z1 Z 2 ) f • rk Ga cos • f • rk Pf • rk
汽车车轮上的切向反作用力X1 及X2 作用在车轮与路面的接触面上，并与车轮接 触面的切线方向一致，从动轮的切向反作用力X1 的作用方向与汽车行驶方向相 反，而驱动轮的 切线反作用力的作用方向则与汽车行驶方向相同，惯性力矩MJ1 及MJ2 的作用方向与车轮的回转方向相反。 如果将汽车的诸作用力分别对前轮接地点及后轮及地点取矩，并考虑到
2.汽车的行驶性能
1） 动力性能： 指汽车所具有的牵引力所决定的汽车加速、爬坡 和最大速度的性能。汽车的动力性能越好，就会有较高的车速、 较好的爬坡能力和加速能力。通过性（又称越野性）：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） 制动性：指汽车强制停车和降低车速的能力。汽车制动性能 的好坏，直接关系到行车安全，制动性能好，汽车才能以较高的 车速行驶。
则
Z1
Ga
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（2—1）
Z2
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（2—2）
面之分力 Ga cos 。作用在汽车上的力除上述的外，还有路面对汽车的反作用力；
汽车车轮上的法向反作用力 Z1及Z2，它与接触面垂直，并通过车轮中心；滚动阻 力矩 Mf1及Mf2，其作用方向与车轮回转方向相反，由前所述知滚动阻力矩值为
M f 1 Z1 f rk
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（1）汽车在直线上行驶
图2-1所示为后轴启动的双轴汽车，在直线坡道上作上坡加速行驶的受力情况。
汽车加速上坡行驶时之惯性力Ga dv g dt
及重力平行于路面的分力Ga sin （即坡度阻
力）作用在汽车的重心 Cg 上，作用方向与汽车行驶方向相反。 空气阻力 Pw 可
视为作用在汽车正面风压中心的集中力。此外，在汽车上尚有汽车重力垂直于路
②尽可能提高车速。评价运输效率的指标是汽车运输生产率和运输成本，平均 技术速度是主要影响因素之一。为了提高车速，就需要充分发挥汽车行驶的动 力性能，因此在公路设计时必须严格控制曲线半径、最大纵坡及坡长，合理设 置超高和缓和曲线，并尽可能地采取大半径曲线及平缓的纵坡。
③保证公路上的行车畅通。为保证公路上行车不受阻碍或受尽量小阻碍，公路 线形设计需要保证平面上有足够的视距，纵断面上应正确设计竖曲线，横断面 上应有足够的通行宽度。此外，还应尽可能地减少平面交叉以及采取增加交通 安全和防止公害等措施。
1、研究汽车行驶理论的意义
公路是一种线形的交通运输工程结构物，主要供汽车行驶，因此，必须了解汽车 的性能及其行驶对公路的要求。
汽车行驶理论是一门在分析汽车行驶基本规律的基础上，研究汽车行驶原理、 使用性能和行驶性能的学科。通过上述研究，进一步分析影响汽车使用和行驶性 能的各种因素，就可最大限度地从汽车构造、公路设计以及其它行车条件等方面 发挥汽车的使用效益。
汽车行驶总的要求是安全、迅速、经济与舒适。要满足汽车在公路上行驶安全、 迅速、经济、舒适、低公害的要求，就必须从驾驶者、汽车、公路和交通管理等 方面来保证。就公路线形设计方面讲，主要从以下几方面来保证。
①保证汽车在路上行驶的稳定性，即保证安全行车，不发生翻车、倒溜或侧滑。 因此需要在研究汽车行驶过程中的力系的平衡条件、分布情况和行车稳定性等 的基础上，合理设置纵、横坡度和弯公以及提高车轮与路面间附着力。
第2章 汽车行驶理论
2.1 概述 2.2 汽车的牵引力及牵引力平衡 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性 2.4 汽车的制动性能 2.5汽车在道路上的行驶轨迹 复习思考题
2.1 概述
公路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的，因此，在公路线形设计时，就必须 弄清汽车行驶对公路的要求是什么，而要弄清这一问题，又需要了解汽车在公路 上是怎样行驶的，这就是汽车行驶理论所需要研究的问题。