汽车行驶特性概括

本章摘要
本章主要介绍汽车行驶性能及其对路线的要 求；汽车的驱动力、行驶阻力及行驶条件； 汽车的动力特性、行驶状态、爬坡能力及加、 减速行程；汽车行驶的纵向、横向及纵横组 合向稳定性；汽车的制动力和制动距离以及 汽车的燃油经济性等内容。
第一节 概述
一、汽车行驶性能的主要内容 1. 动力性能（加速、爬坡、最大V） 2.制动性（行车视距） 3.行驶稳定性（侧滑、倾覆） 4.操作稳定性（转向稳定、高速稳定性和操作轻便性） 5.燃油经济性 6.行驶平顺性 7.通过性
δ2——表示发动机飞轮惯性力的影响系数，一般小
客车δ2=0.05～0.07，载重汽车δ2=0.04～0.05；
ik——变速箱的速比。
汽车的总行驶阻力R为：
R=Rw十RR十RI
三、汽车的运动方程式与行驶条件
1．汽车的运动方程式 汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服 各种行驶阻力。当驱动力与各种行驶阻力之代数和 相等的时候，称为驱动平衡。其驱动平衡方程式 （也称汽车的运动方程式）为
1．空气阻力
将车速v（m／s）化为V（km／h）并化简，得
Rw

KAV2 21.15
(N)
对汽车列车的空气阻力，一般可按每节挂车的空 气阻力为其牵引车的20%折算。
2．道路阻力
道路阻力是由弹性轮胎变形和道路的不同路面类型 及纵坡度而产生的阻力，主要包括滚动阻力和坡度阻 力。
（1）滚动阻力
汽车的质量：平移质量
旋转质量
平移质量的惯性力
RI1

ma
G g
a
旋转质量的惯性力矩
RI2
d I
dt
惯性阻力计算：
RI
Ga g
(N)
式中：δ——惯性力系数（或旋转质量换算系数）。

δ＝l＋δ1＋δ2ik2
式中：δ1——表示汽车车轮惯性力的影响系数，一般
δ1=0.03～0.05；
3．汽车行驶对道路的基本要求：
安全：保证汽车的行驶稳定性，避免发生翻车、倒 溜、侧滑等；
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。
1.发动机；2.离合器；3.变速器；4.万向节 头传动轴；5.主传动器；6.驱动轮
汽车传动系统：
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3．汽车的驱动力 T M r k M rT 0 .3V n 7 M 7 T 36 V N T 0( 0 N )
二、汽车的行驶阻力
1．空气阻力
汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力，车
（2）坡度阻力
汽车在坡道倾角为α的道路上行驶时，车重G在平 行于路面方向的分力为Gsinα，上坡时它与汽车前 进方向相反，阻碍汽车行驶；而下坡时与前进方 向相同，助推汽车行驶。坡度阻力可用下式计算
Ri=Gsinα 因坡道倾角一般较小，认为sinα≈tgα＝i，则
Ri=Gi （N） 式中：Ri——坡度阻力 （N）；

Rf＝Gfcosα
由于坡道倾角α一般较小，认为cosα≈1，则

Rf=Gf （N）
式中：Rf——滚动阻力（N）；

G——车辆总重力（N）；

f——滚动阻力系数，它与路面类型、轮胎结构
和行驶速度等有关，一般应由试验确定，在一定类型
的轮胎和一定车速范围内，可视为只和路面状况有关
的常数，见表2-4。
汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种行驶 阻力。汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。在发动机里 热能转化成机械能，产生有效功率，驱使曲轴以每分钟的转 速旋转，发生的扭矩，再经过离合器、变速器、传动轴、主 传动器、差速器和半轴等一系列的变速和传动，将曲轴的扭 矩传给驱动轮，产生的扭矩驱动汽车行驶。
后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻 碍汽车前进，总称为空气阻力。
Rw

1KAv2
2
式中：K——空气阻力系数，它与汽车的流线型有关；

ρ——空气密度，一般ρ=1.2258（N·s2／m4）；

A——汽车迎风面积（或称正投影面积）（m2）；

v——汽车与空气的相对速度（m／s），可近似
地取汽车的行驶速度。
在道路线形设计时，需正确地组合平面线形和纵 面线形，注意线形与景观的协调，以增进驾驶者和乘 客在视觉上和心理上的舒适感；对平、竖曲线的最小 半径要加以限制，以免车辆离心力过大而引起驾驶员 和乘客不舒适。
第二节 汽车的驱动力及行驶阻力
一、汽车的驱动力 汽车的动力来源： 汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。
G——车辆总重力（N）；
i ——道路纵坡度，上坡为正；下坡为负。
滚动阻力和坡度阻力均与道路状况有关，且都与 汽车的总重力成正比，将它们统称为道路阻力，以 RR表示
RR=G（f+i） 式中：f+i——统称道路阻力系数。
3．惯性阻力
汽车变速行驶时，需要克服其质量变通运动时产 生的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力，用RI表示。
弹性轮胎反复变形时，其材料内部发生摩擦要消耗 一部分功率。在柔性路面上汽车行驶时汽车的不仅轮 胎变形，而且路面也会变形，其接触面之间产生摩擦 要消耗部分功率（路面支反力前移，与车轮重力形成 反向力矩）。另外，由于路面的不平整而造成轮胎震 动和撞击引起部分功率的消耗。
（1）滚动阻力
滚动阻力与汽车的总重力成正比，若坡道倾角为 α时，其值可用下式计算。
第二章 汽车行驶特性
1．学习目的： 道路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的。 汽车运动基本规律及对公路的要求，指导公
路设计；保证公路的使用品质、服务等级。汽 车行驶理论是公路线形设计的理论基础。 2．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。
二、汽车行驶对路线的要求 1.保证汽车在道路行驶的稳定性
需要合理地选用圆曲线的半径和设置纵、横坡度， 并提高车轮与路 面间的附着力。 2．尽可能地提高车速
在公路设计时必须严格控制曲线半径、最大纵坡及 其坡长，合理地设置缓和坡段，并尽可能地采取大半 径曲线及平缓的纵坡。 3．保证道路上的行车连续
公路线形设计需要保证有足够的视距和安全净空， 合理地设置平、竖曲线，并尽可能地减少平面交叉等。 4．尽量满足行车舒适