汽车的通过性解读
第七章汽车的通过性
汽车理论讲义(第1版)
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汽车理论讲义(第1版)
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二、汽车通过性几何参数
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 承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;车体上所有点在支承平面上的 投影均位于圆周以内的最小外圆,称为转弯通道 外圆。转弯通道内、外圆半径的差值为汽车极限 转弯时所占空间的宽度,此值决定了汽车转弯时 所需的最小空间。它越小,汽车的机动性越好。
式中,ua为汽车行驶速度;Tw为驱动轮输入转矩; 为
驱动轮角速度;r为为驱动轮动力半径;sr滑转率。
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一、汽车支承通过性评价指标
一般用滑转率sr来表明滑转的程度,滑转率为
式中,ua为车辆的实际速度;ut为车辆的理论速 度; us为履带相对地面的滑动速度,其方向与 车辆行驶万向相反 。
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引言
汽车的通过性主要决定于汽车的支承—牵引参 数和几何参数,也与汽车的动力性、平顺性、稳定 性、机动性、视野性等有密切关系。
汽车在松软路面上行驶时,车轮与地面间的附 着力要比在硬路面上的附着力小得多,而遇到的波 动阻力却比硬路面上的阻力大得多。因此,汽车的 驱动与附着条件常得不到满足,从而限制了汽车的 行驶,降低了汽车的通过性。
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第一节 通过性评价指标
汽车的牵引-附着性能,亦即汽车在土 壤上的滚动阻力、驱动轮附着力以及驱动轮 滑转时引起土壤特性的变化等。
汽车克服地面不平度和越过障碍物的能力。 因此,汽车通过性可由支承与牵引所构成 的力学(或支承)通过性及几何通过性指标 进行评价。
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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)。
汽车理论第七章汽车的通过性
支承通过性评价指标
1、 牵引系数TC:单位车重的挂钩牵引力
式中:
TC=Fd/G
Fd —汽车挂钩牵引力;G —车重
2、牵引效率TE:驱动轮输出与输入功率之比。
式中:
TE= Fd u/Tw
u—车速;Tw —驱动轮输入转矩; —驱动轮角速度。
3、燃油利用指数Ef 单位燃油消耗所输出(牵引)的功。
1、前、后轮距 等轮距、单胎布置、增多驱动轴数有利于提高通过性。
2、轴荷分配 使前轮单位压力比后轮小20%-30%,可减少松软路上的
阻力。 3、最低稳定车速
车速低,土壤抗剪切能力较强,可提高附着系数。因此 应用低速通过困难地段。可用增大传动比降低最低稳定车轮按各自附着力分配驱动力, 可按各自附着力分配驱动力矩,可大大提高汽车通 过性。
汽车通过性几何参数
最小离地间隙 h 纵向通过角 接近角 1 离去角 2 最小转弯半径 dmin 转弯通道圆
汽车通过性几何参数
影响通过性的使用因素
1、轮胎气压 在松软路面上行驶,降低胎压可使轮胎接地面
积增加,减少滚动阻力,提高附着系数。
2、轮胎花纹 轮胎花纹宽而深可提高松软路面的附着系数,
但滑行噪声增大。
5、涉水能力
解决汽车电器的水密封问题。
第二节 汽车道路试验
1. 加速性能试验 2. 最高车速试验 3. 滑行试验 4. 制动性试验 5. 燃料消耗量试验
3、拱形轮胎 超低压拱形轮胎在专用越野车上得到广泛应用,其断面
宽度比普通轮胎大2-3倍。 拱形轮胎车辆在沙漠、雪地、沼 泽等具有良好的通过性,但在硬路面上行驶会过早磨损。
4、驾驶方法 通过沙漠、雪地、泥沼地时应用低档,尽量保持直线行
项目五 汽车的通过性和平顺性
(2)顶起失效:车辆前端或尾部触 及地面而不能通过的现象。
(4)几何参数:最小离地间隙、横向通过半 径、纵向通过半径、接近角、离去角等。
二、牵引支承通过性 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。
任务一 汽车的通过性
汽车的通过性(越野性)是指它在一定载质 量下能以足够高的平均车速通过各种坏路 和无路地带(如松软地面、凸凹不平地面 等)及各种障碍(如陡坡、侧坡、壕沟、台 阶、灌木丛、水障等)的能力。
汽车通过性可分为轮廓通过性和牵引支承 通过性。
一、轮廓通过性 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。主要概念如下。
车辆支承通过性的主要评价指标包括附着质 量、附着系数及车辆接地比压。
附着质量是指轮式车辆驱动轴载质量,车辆 附着质量与总质量之比,称为附着质量系 数。
三、汽车的倾覆失效
越野汽车在通过障碍时,过大的侧坡或纵坡 会导致汽车倾覆失效。汽车在侧坡上直线行 驶时,当坡度大到使重力通过一侧车轮接地 中心,而另一侧车轮的地面法向反作用力等 于零时,则汽车将发生侧翻。
汽车的平顺性影响“ 人-汽车”系统的操纵 稳定性以及行驶安全性。
一、平顺性的评价指标
平顺性主要靠主观感觉判断。
国际标准ISO 2631,以短时间简谐振动的实验 结果为基础。ISO 2631用加速度均方根值给出了 1~80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三个不 同界限。
(1)暴露界限:当人体承受的振动强度在此界限内, 将保持人的健康或安全。它作为人体可承受振动量 的上限。
(2)疲劳-工效降低界限:当人承受的振动强 度在此界限内时,能准确灵敏地反应,正常地进行 驾驶。它与保持人的工作效能有关。
汽车的通过性
r sin d pdz
Frc b
z0 0
r cos d pdx
n 1 z0 kc n kc ck k z d z b n 1
W b
r sin 0
0
pdx b
r sin 0
0
kc n k z dx b
对于“塑性”土壤
d dj
j 0
max
K
exp j / K
j 0
max
K
22
第二节 松软地面的物理性质
二、土壤法向负荷与沉陷的关系
如果将一块表示充气轮胎或履带接地面积的平板用均 匀负荷压入地面土壤,静止沉陷量 z 和单位压力 p 之 间的关系如下。
kc n n p kz k z b k kc k b
三、影响汽车通过性的因素
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。
1.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, 还必须提高汽车的驱动力和附着力。
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; ③采用高摩擦式差速器可提高在复杂路面上的附 着性能。
两边同除以面积A
max c tan
式中,τmax为剪切强度;σ为剪切面法向压力。
20
第二节 松软地面的物理性质
5.土壤的剪切应力与剪切变形的关系
c tan exp K
ymax
对于“脆性”土壤
2
2 2 K2 1 K1 j exp K 2 K 2 1 K1 j
式中,kc 为土壤的“粘聚”变 形模数; k 为土壤的“摩擦”变 形模数;b 为承载面积的短边长; z 为土壤沉陷量;n 为沉陷指数。
27汽车工程学-05-汽车通过性
表S-1-2汽车通过性几何参数的数值范围
汽车类型
4x2乘用车 4x4乘用车、吉普车
4 x2商用货车 4 x4、6 x6商用货车 6 x4>4 x2商用客车
最小离地间隙
h/mm
120 -200 210 ~370 180 〜300 260 ~ 350 220 〜370
车型 级别
发
乘
动
用
机 排
车
量
V/L
商
车
用
辆 总
客
长
车 La/m
V^l.O 1.0<F^1.6 1. 6 < V^2. 5 2.5 <7^4.0
V>4.0 la^3.5 3.5 <La^7. 0 7. 0 < ^10. 0 La > 10. 0
o 7.0-9.5 8.5 -11.0 9. 0 ~12. 0 10.0 ~ 13.0 11.0-15.0 8.0 -11.0 10.0-13.0 14.0-20.0 17.0 〜22.0
沙土、淤泥、冻结的雪等,切应力与变形
的关系曲线如图5-2-2中的曲线1。在最大
切应力Tmax时出现凸峰,然后维持一定的
塑性1 [脆性,,土壤
剩余切应力T%。 对于疏松土壤,如松散的沙土、潮湿
的粘土、干雪和大多数受过扰动的土壤,
剪切变形7
切应力与变形的关系曲线表现为逐渐接近 最大切应力而无凸峰,如图5-2-2中的曲线
决于土壤的坚实程度,对于松散沙土,K约为2.5cm;对于压实无摩擦的粘土,K约为
0• 6cm。 2. 土壤法向负荷与沉陷的关系
若将一块表示充气轮胎或履带接地面积的平板用均匀负荷压入地面土壤,则其静止沉陷
第七章 汽车的通过性和行驶平顺性
• 车轮接地比压是指车轮对地面的单位压力。车 辆在松软地面上行驶的滚动阻力系数和附着系 数都与车轮接地比压直接有关。 • 车轮接地比压小,轮辙深度小,车轮的行驶阻 力和车轮沉陷失效的概率就小。同样,当汽车 行驶在粘性土壤和松软雪地上时,降低车轮接 地比压可使得车轮接地面积增加,提高地面承 受的剪切力,使车轮不易打滑。 • 车轮接地比压与轮胎气压有关,车轮在硬路面 上承受额定载荷时,其关系式为 p k w p w
(4)前轮距与后轮距
• 当汽车在松软地面上行驶时,各车轮都 需克服形成轮辙的阻力(滚动阻力)。 如果汽车前轮距与后轮距相等,并有相 同的轮胎宽度,则前轮辙与后轮辙重合, 后轮就可沿被前轮压实的轮辙行驶,使 汽车总滚动阻力减小,提高汽车通过性。 所以,多数越野汽车的前轮距与后轮距 相等。
(5)前轮与后轮的接地比压
45~50
25~60 45~60
35~40
25~45 35~45
20~30
16~28 22~42
越野车(乘 用) 客车
210~370
45~50
35~40
20~30
220~370
10~40
6~20
28~44
2.接近角与离去角
• 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。 • 它表征了汽车接近或离开障碍物(如小丘、 沟洼地等)时,不发生碰撞的能力。 • 接近角和离地角越大,则汽车的通过性 越好。
(3)轮胎气压
• 在松软地面上行驶的汽车,应相应降低轮 胎的气压,以增大轮胎与地面的接触面积, 降低接地比压,从而减小轮胎在松软地面 的沉陷量及滚动阻力,提高土壤推力。 • 在硬路面上行驶时,应适当地提高轮胎气 压,这样可以减小轮胎变形,使行驶阻力 减小。 • 当车轮通过不同路面时,要求不同的轮胎 气压 ,故有“中央充气系统”,但结构复 杂,可靠性差,应用不广。
第七章 汽车的通过性
1.车轮布局 前后轴轮距相等 2.轴荷分配 a)前、后各50%, 寿命差不多 b)前1/3,后2/3, 公路用车 c)越野:前 50%,后 50%, 整体行驶阻力降低
第三节 影响通过性的主要因素
3、轮胎花纹 越野车要求花纹宽、深 4、拱形轮胎 宽度大高 ,超低压,适合软地面、沙漠 地区
第七章 汽车的通过性
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坏路和无路地 带(如松软地面、凹凸不平路面等)及各 种障碍(如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌 木丛、水障等)的能力。 有些内容涉及到:动力性、最小离地间隙 顶起失效:车辆中间底部的 车辆中间底部的 零部件碰到地面而被顶住的 现象。 现象。
在硬实地面上气压↑→f ↓、φ ↓ 所以某些越野车装有中央空气系统,在不同路面满足不同 气压要求
第三节 影响通过性的主要因素
2、驾驶技术 松软地面上,低速、不要换档,不要加速,直线行驶 差速锁 冰雪路面 防滑链 ua↓→车轮滑转倾向↓→通过性好。 越野车传动系最大传动比较大。
第三节 影响通过性的主要因素
第一节 通过性的几何参数
3、横向通过半径 横向通过半径ρ2, 横向通过半径 , 通过性越好。 通过性越好。
第一节 通过性的几何参数
4、接近角与离去角 触头失效 前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。 接近角γ1大些,前悬越短,车身前悬高些。
第一节 通过性的几何参数
托尾失效
后端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角 离去角γ2大些,后悬越短,车身后悬高些 接近角和离去角对上下坡都有影响
第一节 通过性的几何参数
7、车轮半径 、 半径大,通过性好
第二节
通过性的支承与牵引参数
松软地面上,p大则下沉, 所以p小些好, W, A
4.2汽车通过性
•
•
t an > t an B 2h >
g
22/5
2、汽车在横(侧)向坡道上等速转向行驶时的通过性
ZL
ZR
1 B B ( Gcos G hg sin F CY sin F CY hg cos ) B 2 2
1 B B ( Gcos G hg sin F CY sin F CY hg cos ) B 2 2
16/5
• 对于前轮驱动的汽车,以较低速度等速上坡 时,驱动轮不发生滑转的临界状态为:
F
t max
G sin max z1
汽车滑转先于翻倒的条件是:
L h
即:
L >0
b
<
g
b
h
g
17/5
对于全轮驱动的越野汽车,以较低速度等速上坡 时,驱动轮不发生滑转的临界状态为:
F
• 整理得:
9/5
• ⑷接近角 1
•—车身前最低点向前轮引切线,切线与地面之间 的夹角为接近角(触头失效)。
•⑸离去角 2
•—车身后部最突出点向后轮引切线,切线与地面 的夹角为离去角(托尾失效)。
•
接近角和离去角表征汽车接近或离开障碍
物(如小丘、沟洼地等)时不发生碰撞的可能性, 接近角和离去角和越大,则汽车通过性越好。
t max
G sin max
z Gcos
max
tan max
•
即:
<
b
h
g
•
上式即为全轮驱动的汽车在纵向坡道上坡通 过的条件。
18/5
•结论: • ①汽车在纵向坡道上坡时滑移的危险性高于倾覆,汽车 只要能驶上坡道就不会倾覆,即总是先滑后翻。 • ②后轮驱动和全轮驱动的越野汽车在纵向坡道上坡通过 b 的条件相同,即 < h • • 由于现代后轮驱动汽车的重心位置较低,因此上述条件 均能满足而有余。但是对于越野汽车,其轴距 L较小,重 心较高( h 较大),轮胎又具有纵向防滑花纹,因而附着 系数较大,故其滑移的危险性增加。因此,对于经常行驶 于坎坷不平路面的越野汽车,应尽可能降低其重心位置。 • ③前轮驱动的汽车在纵向坡道上坡通过的条件为 L > 0 ,其通过性最好。
汽车的通过性和平顺性
)max
iR — 分动器传动比
增大发动机扭矩、提高传动系统的传动比、限制载荷
通过性好。
2. 最低稳定车速
行驶车速低 车轮滑转的可能性小
通过性好。
也可按照发动机的最低稳定转速计算最低稳定行驶车速
va min
0.377
ne minr igiR i0
二、影响汽车通过性的因素
3. 汽车轮胎
车轮对汽车通过性有决定性影响。必须正确选择轮胎花纹、结构参数、轮胎气压、前 后轮距、车轮的接地比压、从动轮和驱动轮等,使附着力较大。 (1)轮胎花纹 对附着系数影响很大,应正确地选择轮胎花纹。
①前轮越障能力 (hw/r)随结构参数L/r的增加而减少; 当L1/L增加时,(hw/r)可以显著提高,甚至可使车轮爬上高度大于半径的 台阶。
②后轮越障能力
长轴距、前轴负荷大的汽车( L1/L 较小),后轮越过台阶的能力大于前轮; 结构参数L/r较大时,可改善后轮越过台阶的能力(与轴荷分配无关)。
二、影响汽车通过性的因素
侧滑的临界条件:
1(G cos ) G sin tan 1 m ax arctan1
式中,1— 侧向附着系数
侧滑和侧翻哪一种更危险?
宁可侧滑,避免侧翻
max m ax
即
B 2hg
1
3.汽车在良好道路上高速曲线行驶不发生侧翻的最大车速
转向时
①侧向惯性力
Fjl
G 12.96g
va2 R
在侧向力的作用下,开始发生侧滑的临界条件:
Fy 1 FZ
Gva2 12.96gR
1G
汽车不侧滑的最大允许车速为:
vm ax 12.96gR1
特别说明:与汽车的质心高度和轮距无关,但与转向半径有关
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。
第十二章汽车的通过性
第十二章 汽车的通过性
指汽车以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地 带及各种障碍的能力。 带及各种障碍的能力。 在无路和坏路条件下,工作效率越高,通过性越好。 在无路和坏路条件下,工作效率越高,通过性越好。 第一节 通过性的评价指标 第二节 提高通过性的措施
第一节 通过性的评价指标
汽车通过性的评价指标有结构参数和支承与牵引参 数。结构参数用于评价汽车在坏路条件下通过各种 障碍的能力; 障碍的能力;支承与牵引参数用于评价汽车在无路 条件下行驶的能力。 条件下行驶的能力。 与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸, 与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸,称汽车通过 包括: 性的几何参数。这些参数包括 性的几何参数。这些参数包括: 最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角、 最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角、最 小转弯半径、最大通道宽度、 小转弯半径、最大通道宽度、车轮半径等 。 驱动与附着参数包括最大动力因数( 档)、轮胎 驱动与附着参数包括最大动力因数(1档)、轮胎 接地压强、驱动轮附着重量、前后轮迹重合系数。 接地压强、驱动轮附着重量、前后轮迹重合系数。
间隙参数
第二节 提高通过性的措施
一、结构措施 保证间隙参数、提高最大动力因数、采用液力传动、 保证间隙参数、提高最大动力因数、采用液力传动、 高摩擦式差速器、装差速器锁、采用ASR装置。 装置。 高摩擦式差速器、装差速器锁、采用 装置 二、使用措施 控制车速:较低车速匀速行驶。 控制车速:较低车速匀速行驶。 正确选择轮胎:花纹、胎压、防滑链。 正确选择轮胎:花纹、胎压、防滑链。 正确驾驶:低速档、少换档、变速、少转弯、 正确驾驶:低速档、少换档、变速、少转弯、通过 坏路时先锁止差速锁。 坏路时先锁止差速锁。
课程内容概述
第一章 发动机原理基础知识 第二章 发动机的换气过程 第三章 汽油机的燃料与燃烧 第四章 柴油机的燃料与燃烧 第五章 燃气发动机的燃料与燃烧 第六章 发动机的特性 第七章 汽车的动力性 第八章 汽车的制动性 第九章 汽车的使用经济性 第十章 汽车的操纵稳定性 第十一章 汽车的舒适性 第十二章 汽车的通过性 第十三章 汽车性能的合理使用
简述汽车的通过性
简述汽车的通过性汽车的通过性是指一辆汽车的能力、灵活性及可靠性,它能使汽车在不同的条件下行驶并完成设定的任务。
汽车的通过性涉及到许多方面,包括车辆性能、操纵性及信息管理等,但最重要的是它们是安全性能。
首先,汽车的安全性能是最重要的,它主要包括抗冲击性、制动性能、转弯性能以及车辆稳定性等性能。
首先,抗冲击性是指汽车反弹到一定水平以上时,可以使汽车在冲击中保持完整、无损伤,不破坏安全带或其他安全装置的能力。
其次,制动性能主要指车辆在故障时,能够使其迅速停止或减少速度的能力。
接下来,转弯性能是指汽车在转弯时,可以保持其稳定性和乘客舒适性的能力。
最后,车辆稳定性是指汽车在道路上的驾驶稳定性,包括停止时的抗滑行能力,在不同状况下的抗移动性能,以及在遇到突发状况时的抗翻转性能等。
其次,汽车的性能也很重要,此外,还有车辆舒适性、汽车可靠性等问题。
汽车舒适性主要取决于车内温度、光线、噪声等,而汽车可靠性则主要取决于车辆材料和零部件质量,以及发动机性能和电子控制系统的可靠性。
最后,操纵性是指汽车在不同条件下的操纵灵活性和可控性,这也是评价一辆汽车的重要指标之一。
由于汽车的驾驶是一种复杂的行为,因此,操纵性的评价取决于驾驶员的驾驶经验和技能水平,同时,操纵反应时间也是值得考虑的一项指标。
此外,汽车的信息管理(IM)性能也很重要,它表明汽车能够充分发挥其使用价值,并能够有效的处理海量的数据。
IM性能的评价主要取决于网络带宽、信号覆盖等,以及车载终端的计算能力和存储容量。
总之,汽车的通过性是汽车的最重要的评价指标,它在一定程度上反映了车辆的安全性能、性能、舒适性以及可靠性。
此外,操纵性及信息管理性能也是汽车通过性完成任务的关键。
汽车运用工程 第6章 汽车通过性和汽车平顺性
3 汽车车轮
车轮对汽车通过性有着决定性的影响,为了 提高汽车的通过性,必须正确选择轮胎的花纹尺 寸、结构参数、气压等,使汽车行驶滚动阻力较 小,附着能力较大。
1) 轮胎花纹
轮胎花纹对附着系数有很大影响。正确地选择轮胎花纹,对提高 汽车在一定类型地面上的通过性有很大作用。越野汽车的轮胎具有宽 而深的花纹。
3) 轮胎的气压
在松软地面上行驶的汽车,应相应降低轮胎气 压,以增大轮胎与地面的接触面积,降低接地比压 ,从而减小轮胎在松软地面的沉陷量及滚动阻力, 提高土壤推力。
为了提高越野汽车通过松软地面的能力,而在 硬路面上行驶时又不致引起大的滚动阻力和影响 轮胎寿命,可装用轮胎中央充气系统,使驾驶员 能根据道路情况,随时调节轮胎气压。
4) 前轮距与后轮距
当汽车在松软地面上行驶时,各车轮都需克服形成轮辙的阻力(滚动阻力)。如 果汽车前轮距与后轮距相等,并有相同的轮胎宽度,则前轮辙与后轮辙重合, 后轮就可沿被前轮压实的轮辙行驶,使汽车总滚动阻力减小,提高汽车通过性 。所以,多数越野汽车的前轮距与后轮距相等。
5) 前轮与后轮的接地比压
1 汽车的最大单位驱动力
由于汽车越野行驶的阻力很大,为了充分利用地面提供的挂钩牵 引力,保证汽车通过性,除了减少行驶阻力外,还必须增加汽车的最 大单位驱动力。
2 行驶速度
当汽车低速行驶降时,土壤剪切和车轮滑转的倾向减少。因此, 用低速行驶克服困难地段,可改善汽车的通过性。为此,越野汽车传动 系最大总传动比一般较大。越野汽车最低稳定车速可按表6-2选取,其 值随汽车总质量而定。也可由发动机的最低稳定转速求得汽车的最低稳 定行驶速度
第六章 汽车通过性 及平顺性
6-1 汽车通过性
定义:汽车在一定载荷下,以足够高的平均速度通过 坏路或无路地带(松软地、砂地、雪地、坎坷路面)和克 服各种障碍的能力。
汽车的通过性
汽车的通过性通过性是指车辆通过一定路况的能力。
通过能力强的车子,可以轻松翻越坡度较大的坡道,可以放心的驶入一定深度的河流,也可以高速地行驶在崎岖不平的山路上,在城市中也不用为停车上下马路牙子而担心。
总之它可以使你比其他车辆更可能去你想去的地方,让你体验到征服自然的感觉。
通常,通过性与接近角、离去角及最小离地间隙等因素有关。
接近角是指水平面与切于前轮轮胎外缘(静载)的平面之间的最大夹角。
接近角越大,汽车在上下渡船或进行越野行驶时,就越不容易发生触头事故,汽车的通过性能就越好。
因此接近角对汽车的通过性能非常重要。
离去角是指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。
相对于接近角用在爬坡时,离去角则是适用在下坡时。
车辆一路下坡,当前轮已经行驶到平地上,后轮还在坡道上时,后保险杠会不会卡在坡道上,关键就在于离去角。
离去角越大,车辆就可以由越陡的坡道上下来,而不用担心后保险杠卡住动弹不得。
离去角相对于接近角,不像接近角那样直接决定着是否能通过一个坡度,当车辆开上土坡并离去时,即时后保险杠稍稍碰到坡面上,也会因车子的惯性而通过,因此,离去角的重要性比接近角稍稍差一点。
除了接近角和离去角以外,表征汽车通过性能的另一“角”便是纵向通过角,它是指汽车前后车轮中间离地距离最小的刚性部件,与前后车轮外沿的连线的夹角的补角。
因此,当轴距一定了之后,最小离地间隙就对车子的通过性能非常重要了。
最小离地间隙就是指地面与车辆底部刚性物体最低点之间的距离。
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。
最小离地间隙是汽车车身的最低点与地面的距离。
具有良好的离地间隙性能首先是由道路的路面加以保证的。
但在实际车辆运行中,车辆行驶时的车身高度受到多种可变因素的影响,例如悬架弹簧的刚度变化会引起离地间隙的变化。
最小离地间隙是反映汽车无碰撞地通过路面的能力。
在越野行驶时,凹凸不平的路面、石块等是常见的地面障碍,当汽车通过时,有时会碰撞汽车底部,甚至将汽车卡住。
汽车通过性概述(教案)
第七章 汽车通过性
第一节 概述
汽车通过性是指汽车以足够高的平均速度通过各种坏路和无路(如松软土壤、沙漠、雪地、沼泽等松软地面及坎坷不平地段)地带及各种障碍(如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障)的能力。
通过性影响因素主要有汽车的支承-牵引参数和几何参数。
这些参数也影响汽车其他使用性能,如汽车动力性、汽车平顺性、汽车操纵稳定性、汽车机动性及驾驶员视野性。
在松软地面上行驶时,汽车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。
它比一般硬路面上的附着力要小。
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,是指因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。
它要比硬路面上的滚动阻力大。
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。
它用于表征土壤强
度的贮备能力,也反映了汽车通过无路地带的能力。
挂钩牵引力可用于车辆加速上坡、克服道路不平的阻力和牵引挂车等装备。
农林区、矿区、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这些汽车应具有良好的通过性。
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。
汽车的通过性和汽车的平顺性.ppt
三、汽车倾覆失效
*越野汽车在通过障碍时,过大的侧坡 或纵坡会导致汽车倾覆失效。
1、侧翻失效条件:坡度大到使重力通过一侧车 轮接地中心,而另一侧车轮的地面法向反作用力 等于零时,则汽车将发生侧翻。
故: hBg
Ghg
sin
G
B cos ,
1
L1
L1 /L
/L
g
r
/
L
2
可见,L / r越小和L1 / L越大,即汽车前轮越容 易越过较高的台阶。
后轮:
hW 1 1
r r
vamax
6.48gBR hg
3、侧滑失效:在大侧坡角度的坡道上也可能发生侧滑,
其失效临界条件为: G cos 'l G sin ', 即: tg ' l
通常认为,与其发生侧翻,不如发生侧滑。
所以,应满足:
',即:B
2hg
l
4、汽车越过台阶、壕沟的能力(P171)
前轮(从动轮)碰到台阶时 的平衡方程式为: FZ' 1 cos fr FZ' 1 sin g Fz2 0 FZ' 1 sin fr FZ' 1 cos Fz2 0
的能力。
在松软地面上行驶时,汽车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 路面上的附着力要小得多。
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性迟 滞损耗阻力。它要比在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。
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第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
发动机在拖底后能继续行驶吗? 现在很多汽车的底盘设计很低,而我国的路况水准又不 是很高,再加上一些人为的损坏及施工,经常会造成路面的 坑洼不平,造成拖底事件时有发生。拖底严重时将使发动机 的油底壳损坏、变速器的壳体损坏,此时有可能因为缺少润 滑油而导致发动机和变速器的报废,轻者需要大修,严重就 要更换总成。在保险公司的规定中,这种因为驾驶员的原因 导致的间接的损失不予赔偿,所以在拖底后应该及时联系救 援和保险公司,而不要冒险行驶。
的能力
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第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
车辆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 当驱动轮对地面施加的水平力大于等于极限 剪切力时,引起车轮滑转。车轮压紧土壤等 松软支承物形成车辙阻力。 挂钩牵引力=土壤最大推力与车辙(土壤) 阻力之差。
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第一节 汽车通过性评价指标பைடு நூலகம்几何参数
最小离地间隙
3
1
2
h
能否改用大尺寸的轮圈 来提高通过性? 12/76
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最小离地间隙h
汽车满载、静止时,支承平面与汽车上的中间区 域最低点之间的距离。
它反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 最小转弯直径和内轮差
转向盘转到极限位置,以最 低稳定车速转向行驶。外侧 转向轮中心平面在支承面上 滚过的轨迹圆直径。
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最小转弯直径
d min
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。
1)汽车最低离地间隙
2)接近角何离去角 3)纵向通过半径和最小转弯半径 4)前后轴荷分配 5)轮胎花纹及尺寸
1)纵向倾覆
2)横向倾覆
6)轮胎对地面的单位压力
7)前后轮辙重合度 8)驱动轴数
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第七章 汽车的通过性
汽 车 通 过 性 : 汽 车 影响通过性的主 以 足 够 高 的 平 均 车 要因素:汽车的 速 通 过 各 种 坏 路 和 支承-牵引参数 无路地带(如松软地 和几何参数;也 面、坎坷不平地段 ) 与汽车的其它使 用性能 ( 如动力性、 和各种障碍(陡坡、 平顺性、机动性、 侧坡、壕沟、台阶、 稳定性、视野性 ) 灌木丛、水障)的 有关。 能力。
所有点在支承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;车体上所有点在支承平面上的投影均位于圆周以内的最
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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。
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
纵向通过角
3
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纵向通过角β
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
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第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
为什么汽车怕托底?
1)发动机油底壳和变速器底壳 2)三元催化器内部是陶瓷载体 3)油箱 4)制动油管 5)悬挂系统
怎样处理?
行驶中如果遇到大石块或 者深坑,应尽量避开。如果车 速快,路窄且周围有车和人无 法避开时,怎样处理?
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对称平面的切平面,两切平面交于车体下部较低部位时所夹的最小 锐角。
它表示汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
①最小离地间隙 ②接近角与离去角 ③纵向通过角 ④最小转弯半径和内轮差 ⑤转弯通道圆
这些参数的具体意义或 对汽车运用性能的影响 在哪里?
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第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
间隙失效及其几何参数
间隙失效:汽车因离地间隙不足而 被地面托住无法通过的现象。 顶起失效:车辆中间底部的零部件 碰到地面而被顶住的现象。 触头或托尾失效:因车辆前端或尾 部触及地面而不能通过的现象。 几何参数:最小离地间隙、纵向通 过角、接近角、离去角。
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应的剪切力便形成了构成地面对汽车的推力。
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
一、轮廓通过性 间隙失效——与不规则路面的间隙不足而造成 汽车被托住而无法通过的现象。 顶起失效 触头失效 托尾失效 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。
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第七章 汽车的通过性
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 第二节 汽车的侧翻 第三节 影响汽车通过性的因素
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第一讲
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
第二节 汽车的侧翻与侧滑
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第七章 汽车的通过性
汽车使用性能的主要指标——越野性、机动性和稳定性
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第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
几何通过性 汽车的通过性
支承通过性
几何通过性:以足够高的车速通过各种障碍的能力
支承通过性:以足够高的车速通过坏路和无路地带的能力
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第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
①轮廓通过性 —— 描述汽车通过坎坷不平路段和 障碍的能力。 ②支承通过性 —— 描述汽车顺利通过松软路面等
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。
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 转弯通道圆
转向盘转到极限位 置,以最低稳定车 2018/11/27 速转向行驶。
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。 23/76
转弯通道圆
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
接近角
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
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接近角γ1 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。
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
汽车满载静止时,汽车后端突出点向后轮引的切
离去角
线与地面的夹角。