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文档简介

1、PAGE PAGE 56汽车运行行特点道路是为为汽车行行驶服务务的,要要满足汽汽车在道道路上行行驶安全全、迅速速、经济济、舒适适、低公公害的要要求,就就必须从从驾驶者者、汽车车、道路路、和交交通管理理等方面面来保证证。在上上述因素素中,道道路的线线形设计计与汽车车行驶特特性最为为密切。因此,在在道路线线形设计计时,需需要研究究汽车在在道路上上的行驶驶特性及及其对道道路设计计的具体体要求,这这是道路路线形设设计的理理论基础础。道路线形形设计要要保证:1 保保证汽车车行驶的的稳定性性,即保保证安全全行车,不不翻车、不倒溜溜、不侧侧滑,这这就需要要合理设设置纵横横坡度、弯道,以以及保证证车轮与与地面

2、的的附着力力等。尽可能提提高车速速。保证道路路行车畅畅通,即即保证汽汽车不受受阻或少少受阻。这就需需要有足够的的视距和和路面宽宽度、合合理地设设置平竖竖曲线,以以及减少少道路交交叉等。 4 尽量满满足行车车舒适,即即采用符符合视觉觉舒适要要求的曲曲线半径径,注意意线形与与景观的的协调、沿线的的植树绿绿化等。本章主要要介绍汽汽车的驱驱动力和和行车阻阻力,汽汽车的动动力特性性,汽车车的行驶驶稳定性性、制动动性和燃燃油经济济性。在在表21中列列出了几几种有代代表性的的国产汽汽车的主主要技术术性能。汽车的驱驱动力及及行驶阻阻力汽车的驱驱动力汽车在道道路上行行驶时,必必须有足足够的驱驱力来克克服各种种行

3、驶阻阻力。汽车车行驶的的驱动力力来自它它的内燃燃发动机机,其传传力过程程如下:在发动机机里热能能转化为为机械能能 有效效功率NN 曲轴轴旋转(转转速为nn),产产生扭矩矩M 经变变速和传传动,将将M传给给驱动轮轮,产生生扭矩MMK 驱动动汽车行行驶。发动机曲曲轴扭矩矩M如将发动动机的功功率N、扭矩MM与曲轴轴转速nn之间的的函数关关系以曲线表示示,则该该曲线称称为发动动机特性性曲线。如果发发动机节节流阀全全开,即即高压油油泵在最最大供油油量位置置,则此此特性曲曲线称为为发动机机外特性性曲线;如果节节流阀部部分开启启,即部部分供油油,则称称此特性性曲线为为发动机机部分负负荷特性性曲线。在进行汽汽

4、车驱动动性能分分析时,只只需研究究外特性性曲线(参参见图221),nnminn为发动动机的最最小稳定定工作转转速。随随着曲轴轴转速的的增加,发发动机发发出的功功率和扭扭矩都在在增加。最大扭扭矩MMMAX时时的曲轴轴转速为为nM ,若转转速再增增加时,扭扭矩M有有所降低低,但功功率N继继续增加加,一直直到最大大功率NNMAXX ,此此时曲轴轴转速为为nN 。当转转速继续续增大时时,功率率N下降降,直到到允许的的发动机机最高转转速为nnMAXX 。对于不同同类型的的发动机机,其输输出的功功率不同同,故产产生的扭扭矩也不不同。它它们之间间的关系系如下:式中:MM发动机机曲轴的的扭矩(NN.m); N

5、N发动机机的有效效功率(KKW); nn发动机机曲轴的的转速 (r/minn)。把扭矩MM与转速速n之间间的函数数关系MM=M(n)称称为扭矩矩曲线,而而把功率率N与转转速n之之间的函函数关系系 N=N(nn)称为为功率曲曲线,并并通过上上式可以以使它们们相互转转换。通通常情况况下,上上述两条条曲线已已由厂家家绘于发发动机的的技术说说明书中中,图222为为东风EEQ1104型型汽车发发动机的的外特性性曲线。有时未给给定发动动机特性性曲线,只只给出最最大功率率NMAAX 及及其对应应的曲轴轴转速nnN ,则则可通过过下面的的经验公公式近似似地计算算发动机机的功率率曲线NN=N(n),即即:式中:

6、NNmaxx 发动动机的最最大功率率(KWW); nnN 发动动机的最最大功率率所对应应的转速速 (rr/miin) ;1、2、3与发动动机类型型有关的的系数,对对汽油发发动机可可近似地地取1231。然后,按按前面的的公式换换算成扭扭矩曲线线M=MM(n)。如果同时时给定最最大功率率NMAAX 及及其对应应的曲轴轴转速nnN ,以以及最大大扭矩MMMAXX及其对对应的曲曲轴转速速nM ,则可可用下式式直接计计算扭矩矩曲线MM=M(n),即即:式中:MMmaxx 最大大扭矩 (N.m) ; MMN 最大大功率所所对应的的扭矩,即即 nNN 最大大功率所所对应的的转速 (r/minn) ; nnM

7、最大扭扭矩所对对应的转转速 (r/mmin) ; nn 转速速 (rr/miin) 。驱动轮扭扭矩MKK 汽车车轮轮分为驱驱动轮和和从动轮轮。驱动动轮上有有发动机机传来的的扭矩MK ,在在MK 的作用用下驱使使车轮滚滚动向前前。而从从动轮上上无扭矩矩作用,它它的滚动动是驱动动轮上的的力经车车架传至至从动轮轮的轮轴轴上而产产生运动动。一般般汽车均均系前轮轮为从动动轮,后后轮为驱驱动轮。只有某某些特殊殊用途的的汽车前前后轮均均为驱动动轮。汽车发动动机曲轴轴传至驱驱动轮上上的扭矩矩按下式式计算,即即:式中:MMK 驱动动轮扭矩矩 (NN.m) ; MM发动机机曲轴扭扭矩 (N.mm) ;总变速速比,

8、i0 ik ; ii0 传动动器变速速比,见见表21; iiK 变速速箱变速速比,见见表21;T 传传动系统统的机械械效率,一一般载重重汽车取取0.88000.855,小客客车取 0.88500.955。此时,驱驱动轮上上的转速速nK =n/ , 相应的的车速VV为式中:VV汽车行行驶速度度 (kkm/hh) ; nn发动机机曲轴转转速 (r/mmin) ; rr车轮工工作半径径 (mm) ,即即变形直直径,它它与内胎胎气压、外胎构构造、路路面刚性性与平整整性、以以及荷载载有关,一一般取rr=(00.9330.96)r0; rr0 未变变形直径径,见表表222。汽车的驱驱动力如图23所示示,汽

9、车车行驶时时,共有有以下几几个力:作用于于驱动力力上的扭矩矩MK ,在驱驱动轮上上的汽车车重力GG以及与与之相平平衡的反反力G/ ,行行驶正面面阻力和和路面水水平反力力。把驱动轮轮上的扭扭矩MKK 用一一对力偶偶Ta和T代代替,TTa作用在在轮缘上上与路面面水平反反力F相相抗衡,TT作用在在轮轴上上推动汽汽车前进进,称为为驱动力力(或牵牵引力),与与汽车行行驶阻力力R相抗抗衡。驱驱动力可可按下式式计算,即即由上式可可以看出出,如要要获得较较大的驱驱动力TT,必须须要有较较大的总总变速比比。担增大,车车速V就就降低。因此,对对同一汽汽车发动动机而言言,要同同时得到到较大的的驱动力力和较高高的车速

10、速是不可可能的,二二者不可可能兼得得。为此此,对汽汽车设置置了几个个排挡,每每一排挡挡都具有有固定不不变的总总变速比比,以及及该排挡挡下的最最大车速速和最小小车速。当使用用低排挡挡时,变变速比值较大大,驱动动力T也也大,但但车速VV较小;而使用用高排挡挡时,变变速比值较小小,驱动动力T也也较小,但但车速较较大。上式为驱驱动力TT与扭矩矩M之间间的函数数关系式式。同样样,根据据式(221)可可推导出出驱动力力T与功功率N之之间的关关系式为为:汽车的行行驶阻力力汽车在行行驶过程程中需要要不断克克服各种种阻力,这这些阻力力有的来来自空气的阻阻力,有有的来自自道路摩摩擦力,有有的来自自汽车上上坡行驶驶

11、时产生生的阻力力,有的的来自汽汽车变速速行驶时时克服惯惯性的阻阻力,这这些阻力力可以分分为空气气阻力、道路阻阻力和惯惯性阻力力,下面面分述之之。空气阻力力汽车在行行驶过程程中所受受的空气气阻力主主要包括括:迎面空气气质点的的压力;车后真空空吸力;空气质点点与车身身表面的的摩擦力力。现代汽车车行驶速速度高,空空气阻力力对汽车车行驶的的动力性性和燃油油经济性影响响较大,当当行驶速速度在1100kkm/hh以上时时,有时时一半功功率用来来克服空空气阻力力。由空气动动力学的的研究与与试验结结果可知知,空气气阻力RRW可以用用下式计计算:式中:KK空气阻阻力系数数,参见见表23;空气密密度,一一般1.2

12、2558 (N.s2/m4) ; A汽汽车迎风风面积,即即正投影影面积(mm2); V汽汽车与空空气的相相对速度度 (mm/s) ,可可近似地地取汽车车行驶速速度。将车速VV (mm/s)化为VV (kkm/hh) ,并并化简得得: (2-8)对于汽车车挂车的的空气阻阻力,一一般可按按每节挂挂车的空空气阻力力为其牵牵引车空空气阻力力的200计算算。道路阻力力由道路给给行驶的的汽车产产生的行行驶阻力力,主要要包括滚滚动阻力力和坡度阻力。滚动阻力力车轮在路路面上滚滚动所产产生的阻阻力,称称为滚动动阻力。它是由由路面和轮胎变变形引起起的,与与路面种种类、状状态、车车速、轮轮胎结构构及充气气压力等等有

13、关。一般情情况下,滚滚动阻力力与汽车车的总重重力成正正比,若若坡道倾倾角为时,其其值可按按下式计计算:由于坡道道倾角一一般较小小,认为为 , 则式中:RRf 滚动动阻力 (N) ; GG车辆总总重力 (N) ; ff滚动阻阻力系数数,见表表244。坡度阻力力汽车在坡坡道倾角角为的道路路上行驶驶时,车车重G在在平行路路面方向向的分叐力力为,上上坡时它它与汽车车前进方方向相反反,阻碍碍汽车的的行驶;而下坡坡时与前前进方向向相同,助助推汽车车行驶。坡度阻阻力可用用下式计计算:因坡道倾倾角一般般较小,认认为,则则式中:RRi坡度阻阻力 (N) ; GG车辆总总重力 (N) ; ii道路纵纵坡度,上上坡

14、为正正,下坡坡为负。道路阻力力为滚动动阻力与与坡度阻阻力之和和,可按按下式计计算: (2-9)式中:RRR道路阻阻力 (N) ; ff+i统统称道路路阻力系系数。惯性阻力力汽车变速速行驶时时,需要要克服其其质量变变速运动动时产生生的惯性性力和惯性力矩矩,统称称为惯性性阻力。汽车的质质量分为为平移质质量和旋旋转质量量(如飞飞轮、齿齿轮、传传动轴和和车轮等等)两部部分。在在汽车变变速运动动时,平平移质量量产生惯惯性力,旋旋转质量量产生惯惯性力矩矩。 平平移质量量的惯性性力 旋旋转质量量的惯性性力矩式中:II旋转部部分的转转动惯量量;旋旋转部分分转动时时的角加加速度。汽车旋转转部分较较多,且且各部分

15、分的转动动惯量和和角加速速度各不不相同,计计算相当当复杂。为简化化计算,一一般给平平移质量量惯性力力乘以大大于1的的系数,来近近似代替替旋转质质量惯性性力矩的的影响,即即: (NN) (2-10)式中:RRI惯性阻阻力 (N) ; GG车辆总总重力 (N) ; gg重力加加速度 (m/s2) ; aa汽车的的加速度度(正值值)或减减速度(负负值)(m/ss2) ;惯性力力系数,其其值可用用下式计计算 (22-111)1汽车车车轮惯惯性力影影响系数数,一般般10.030.005 ;2发动动机飞轮轮惯性力力的影响响系数,一一般小客客车20.050.007,载载重汽车车2=0.040.005 ; i

16、kk变速箱箱的速比比,查表表211。这样,汽汽车的总总行驶阻阻力R为为在上述几几种阻力力中,空空气阻力力和滚动动阻力永永为正值值,亦即即在汽车车行驶的的任何情情况下都都存在;坡度阻阻力当上上坡时为为正值,平平坡为零零,下坡坡为负值值;而惯惯性阻力力则是:加速为为正值,等等速为零零,减速速为负值值。汽车的运运动方程程式与行行驶条件件汽车的运运动方程程式汽车在道道路上行行驶时,必必须有足足够的驱驱动力来来克服各各种行驶驶阻力。当驱驱动力与与汽车总总行驶阻阻力相等等的时候候,称为为驱动平平衡。其其驱动平平衡方程程式(即即汽车运运动方程程式)为为 (22122)驱动力可可按式(226)计计算,该该式为

17、节节流阀全全开的情情况。如如果节流流阀部分分开启,要要对驱动动力T进进行修正正。修正正系数用用U表示示,称为为负荷率率。即式中:UU负荷率率,取UU800900。将有关公公式代入入式(22122),则则汽车的的运动方方程为 (22-133)汽车的行行驶条件件汽车在道道路上行行驶,当当驱动力力等于总总行驶阻阻力时,汽汽车就等等速行驶;当当驱动力力大于总总行驶阻阻力时,汽汽车就加加速行驶驶;当驱驱动力小小于总行行驶阻力力时,汽汽车就减减速行驶驶,直至至停车。所以,要要使汽车车行驶,必必须具有有足够的的驱动力力来克服服各种行行驶阻力力。即 (22144)上式是汽汽车行驶驶的必要要条件,即即驱动条条件

18、。只有足够够的驱动动力还不不能保证证汽车的的正常行行驶。若若驱动轮轮与路面面之间的的附着力力不够大大,车轮轮将在路路面上打打滑,不不能行进进。所以以,汽车车能否正正常行驶驶,还要要受轮胎胎与路面面之间附附着条件件的制约约。即汽汽车正常常行驶的的充分条条件是驱驱动力小小于或等等于轮胎胎与路面面之间的的附着力力,即 (22155)式中:GGK驱动轮轮荷载,一一般情况况下,小小汽车为为总重的的5065%; 载重汽汽车为总总重的665880%;附着系系数,查查表25。汽车的动动力特性性及加、减速行行程汽车的动动力性能能系指汽汽车所具具有的加加速、上上坡、最最大速度度等性能能。汽车车的动力力性越好好,速

19、度度就越高高,所能能克服的的行驶阻阻力也就就越大。本节主主要介绍绍汽车的的最高速速度、最最小稳定定速度以以及汽车车的加、减速行行程,为为道路的的纵断面面设计提提供依据据。汽车的动动力因数数为便于分分析,将将式(22122)作如如下改变变上式等号号左端 (即驱驱动力与与空气阻阻力之差差)称为为汽车的的后备驱动动力,其其值与汽汽车的构构造和行行驶速度度有关;等号右右端为道道路阻力力RR与惯性性阻力RRI之和,其其值主要要与动力力状况和和汽车的的行驶方方式有关关,将右右端行驶驶阻力表表达式代代入,得得:将上式两两端同时时除以车车辆总重重G,得得: (2-16)令上式右右端为DD,即 (2-117)D

20、称为动动力因数数,它表表征某种种类型的的汽车在在海平面面高程上上,满载载的情况况下,每每单位车车重克服服道路阻阻力和惯惯性阻力力的性能能。将有有关公式式代入式式(217),得得 显然,DD可以表表示为车车速V的的二次函函数,即即 (22-188)式中:为使用方方便,可可用曲线线表示DD与V的的函数关关系,称称为动力力特性图图。表224为为东风EEQ1104载载重汽车车原始数数据,图图244为东风风EQ1044载重汽汽车的动动力特性性图。利利用该图图可以查查出各排排挡下不不同车速速对应的的动力因因数值。动力因数数和动力力特性是是按海平平面及汽汽车满载载情况下下的标准准值绘制制的。若若道路所所在地

21、不不在海平平面上,汽汽车也不不是满载载,由于于海拔增增高,气气压降低低,使发发动机的的输出功功率、汽汽车的驱驱动力及及空气阻阻力都随随之降低低。所以以,应对对动力因因数进行行修正,方方法是给给D乘上上一个修修正系数数,即式中:海拔系系数,见见图25; GG满载时时汽车的的总重力力 (NN) ; GG/实际装装载时汽汽车的总总重力 (N) 。则 (2-119)汽车的行行驶状态态1 道道路阻力力系数由式(22199)可得得 (2-220)式中:道路阻阻力系数数, 。汽车的行行驶状态态有以下下三种情情况: 当0 加加速行驶驶 当D时时 a00 等速行行驶 当D时时 a V11 时时,汽车车将减速速行

22、驶,直直到V11为止;当V VVK 的速度度行驶时时,若道道路阻力力额外增增加(如如道路局局部坡度度增大,路路面出现现坑凹或或松软等等),汽汽车可以以自动在在原来排排挡上降降低车速速,以获获得较大大的道路路因数DD值,来来克服额额外阻力力,待阻阻力消失失后,汽汽车可自自动提高高车速到到V1 的行驶驶速度,这这种状态态称为稳稳定行驶驶。当汽汽车采用用V20时时(即)时时 (22-277)当时,为为加速行行程;当时,为为减速行行程。(2)BB0(即即)时 (2-228)因,只能能减速行行驶,且且 。(3)BB0(即即)时 (2-29)式中arrctgg以弧长长即。 当时,为为减速行行程。2 加加、

23、减速速行程图图为使用方方便,根根据已知知数据将将加、减减速行程程绘成图图,以备备查用。图28为东东风EQQ1440型载载重汽车车加、减减速行程程图。图图中左下下到右上上的曲线线为加速速行程,左左上到右右下的曲曲线为减减速行程程。本图图采用直直角坐标标绘制,横横坐标为为距离行行程S,单单位为mm;纵坐坐标为车车速,单单位为kkm/hh。曲线线上数字字代表道道路阻力力系数(%)。3 加加、减速速行程图图的用法法图299为任意意两条加加、减速速行程曲曲线,其其主要用用法有两两种:(1)已已知道路路阻力系系数(%)、初初速度VV1和终速速度V22,求加加速最短短行程SSa和减速速最大行行程Sdd。即(

24、2)已已知道路路阻力系系数(%)、初初速度VV1、加速速最短行行程Sa 或减减速最大大行程Sd,求终终速度VV2。在行行程图上上可直接接查得。汽车的行行驶稳定定性汽车的行行驶稳定定性是指指汽车在在行驶过过程中,在在外界不不利因素素的影响响下,尚尚能保持持正常行行驶状态态和方向向,不致致失去控控制而产产生滑移移或倾覆覆等的能能力。汽车行驶驶的稳定定性从不不同方向向来看,可可有纵向向稳定性性和横向向稳定性性两种;从丧失失稳定性性的方式式来看可可有滑动动稳定性性和倾覆覆稳定性性两种。分析和和确保汽汽车行驶驶的稳定定性对于于合理设设计汽车车的结构构尺寸、正确设设计公路路、保证证行车安安全、提提高运输输

25、生产率率、减轻轻驾驶员员的疲劳劳强度,有有着十分分重要的的意义。影响汽车车行驶稳稳定性主主要有以以下三方方面的因因素:汽车本身身的结构构参数。驾驶员的的因素。如驾驶驶员开车车时的思思想集中中状况、反映快快慢、技术熟练练程度、动作灵灵活程度度等因素素对驾驶驶员能否否作出准准确判断断、及时时采取措措施使汽汽车趋于于稳定有有着直接接关系。道路与环环境等外外部因素素。汽车行驶驶的纵向向稳定性性图2110为汽汽车等速速上坡时时的受力力图,惯惯性阻力力为零,因因上坡时车速低低,可忽忽略空气气阻力和和滚动阻阻力。图图中G为为汽车总总重力,为坡道倾角,hg为重心高度,Z1和Z2为作用在前、后轮上的法向反作用力

26、,X1和X2为作用在前、后轮上的切向反作用力,L为汽车轴距,l1和l2为汽车重心至前、后轴的距离,O点为汽车重心,O1和O2为前、后轮与路面接触点。纵向倾覆覆产生纵向向倾覆的的临界状状态是汽汽车前轮轮法向反反作用力力Z1 为零,此此时汽车可可能绕OO2点发生生倾覆现现象。对对O2点取矩矩并让ZZ1 00,得 则 (2-330)式中:0Z1为零时时的极限限倾角; ii0Z1为零时时道路的的纵坡度度。当坡道倾倾角(或或道路纵纵坡度 时),汽汽车可能能发生纵纵向倾覆覆。由式式(230)可可知,纵纵向倾覆覆的稳定定性主要要与汽车车重心至至后轴的的距离ll2和重心心高度hhg有关。l2越大,hhg 越低

27、低,汽车车的纵向向稳定性性越好。纵向滑移移对于后轮轮驱动的的汽车,根根据附着着条件,驱驱动力不不产生滑滑移的临临界状态是是因为,则则 (2-31)式中:产生纵纵向滑移移临界状状态时坡坡道的倾倾角; i产生纵纵向滑移移临界状状态时道道路纵坡坡度; GK驱动轮轮荷载; G汽车车总重力力;附着系系数,查查表25。当坡道倾倾角(或或道路纵纵坡度 时),汽汽车可能能发生纵纵向滑移。 i的大小小主要取取决于驱驱动轮荷荷载GKK与汽车车总重力力G的比比值,以以及附着着系数值,因因此,要要防止汽汽车滑移移,一方方面要增增加汽车车重量,另另一方面面要增加加车轮与与路面的的附着力力。纵向稳定定性保证证分析式(22

28、300)和(22311),一一般接近近于1,而而远远小于11,所以以 或或 也就是说说,汽车车在坡道道上行驶驶时,在在发生纵纵向倾覆覆之前,首首先发生生纵向滑滑移现象象。为保保证汽车车行驶的的纵向稳稳定性,道道路设计计应满足足不产生生纵向滑滑移为条条件,这这样,也也就避免免了汽车车的纵向向倾覆现现象。所所以,汽汽车行驶驶的纵向向稳定条条件为 (2-332)只要设计计的道路路纵坡度度满足上上式条件件,当汽汽车满载载时一般般都能保保证纵向向行驶的的稳定性性。但在在运输中中装载过过高时,由由于重心心高度hhg的增大大,有可可能破坏坏纵向稳稳定性条条件,所所以,应应对汽车车装载高高度有所所限制。汽车行

29、驶驶的横向向稳定性性汽车行驶驶时,常常受到横横向力的的影响,例例如重力力、惯性性力等的的横向分力力。因而而,汽车车行驶时时,在横横向力作作用下有有可能产产生横向向滑移或或横向倾倾覆。为为保证行行车安全全,必须须分析和和研究汽汽车行驶驶的横向向稳定性。汽车在平平曲线上上行驶时时力的平平衡汽车在平平曲线上上行驶时时会产生生离心力力,其作作用点在在汽车重重心,其方向水水平背离离圆心。汽车离离心力的的大小与与行驶速速度的平平方成正正比,而而与平曲曲线半径径成反比比,计算算公式为为式中:FF离心力力(N); R平平曲线半半径(mm); v汽汽车行驶驶速度(mm/s)。在平曲线线上行驶驶的汽车车,离心心力

30、对其其稳定性性的影响响很大,它它可使汽汽车向外外侧滑移移或倾覆覆。为了了减少离离心力的的作用,保保证汽车车在平曲曲线上稳稳定行驶驶,必须须使平曲曲线上路路面做成成外侧高高、内侧侧低,呈呈单向横横坡形式式,称为为横向超超高。如如图211所所示,汽汽车行驶驶在具有有超高的的平曲线线上时,其其车重的的水平分分力可以以抵消一一部分离离心力的的作用,其其余部分分由汽车车轮胎与与路面之之间的横横向摩擦擦力与之之平衡。将离心力力F与汽汽车重力力G分解解为平行行于路面面的横向向力X和和垂直于于路面的的竖向力力Y,即即由于路面面横向倾倾角一般较较小,则则,其中中称为横横向超高高坡度(简简称超高高率),所所以横向

31、力XX是汽车车行驶的的不稳定定因素,竖竖向力是是稳定因因素。就就横向力力而言,只只从其值值的大小小是无法法反映不不同重量量汽车的的稳定程程度。例例如,55KN的的横向力力若作用用在小汽汽车上,可可能使其其横向倾倾覆或滑滑移,而而作用在在重型载载重汽车车上可能能是安全全的。于于是采用用横向力力系数来来衡量稳稳定性程程度,其其定义为为单位车车重的横横向力,即即将车速vv(m/s)化化为V(km/h),则则 (22-333)式中:RR平曲线线半径(mm);横向力力系数; VV行车速速度(kkm/hh); iih横向超超高坡度度。上式表达达了横向向力系数数与车速速、平曲曲线半径径及超高高之间的的关系。

32、车速VV越大、平曲线线半径RR越小、横向超超高坡度度 ihh越小,则则横向力力系数越大,汽汽车的横横向稳定定性就越越差。此此式对确确定平曲曲线半径径、超高高率及评评价汽车车在平曲曲线上行行驶时的的安全性性和舒适适性有十十分重要要的意义义。横向倾覆覆条件分分析汽车在平平曲线上上行驶时时,由于于横向力力的作用用,可能能使汽车车绕外侧车轮接接触点产产生向外外倾覆的的危险。为使汽汽车不产产生倾覆覆,必须须使倾覆覆力矩小小于或等等于稳定定力矩,即即一般情况况下,比比G小得得多,可可忽略不不计,则则 (2-334)式中:bb汽车轮轮距(mm); hhg汽车重重心高度度(m)。将式(22344)代入入式(2

33、2233)并整整理,得得 (22-355)利用上式式可以确确定:(1)汽汽车在平平曲线上上行驶时时,若已已知汽车车运行速速度V,则则可计算算汽车不不产生横横向倾覆覆的最小小平曲线线半径RR;(2)若若已知平平曲线半半径R和和横向超超高坡度度ih ,则可可计算汽汽车不产产生横向向倾覆的的最大允允许行驶驶速度。横向滑移移条件分分析汽车在平平曲线上上行驶时时,因横横向力的的存在,可可能使汽汽车沿横横向力的方向向产生横横向滑移移。为使使汽车不不产生横横向滑移移,必须须使横向向力小于于或等于于轮胎与与路面之之间的横横向附着着力,即即 (2-36)式中:横横向附着着系数,一一般:,见表225。将式(223

34、66)代入入式(22333)并整整理,得得 (2-337)同样。利利用上式式可以计计算出汽汽车在平平曲线上上行驶时时,不产产生横向向滑移的的最小平平曲线半半径R或或最大允允许行驶驶速度VV。横向稳定定性的保保证由式(22344)和式式(236)可可知,汽汽车在平平曲线上上行驶时时的横向稳定定性主要要取决于于值的大大小。现现代汽车车在设计计制造时时,一般般重心较较低,即即 ;而而 ,所所以。也也就是汽汽车在平平曲线上上行驶时时,在发发生横向向倾覆之之前,先先产生横横向滑移移现象。为此,在在道路设设计时应应首先保保证汽车车不产生生横向滑滑移,同同时也就就保证了了横向倾倾覆的稳稳定性。只要设设计时采

35、采用的值满载载式(22366)的条条件,一一般在满满载的情情况下都都能保证证行车的的横向稳稳定性。但在装装载过高高时,可可能发生生横向倾倾覆,应应严格控控制超高高。汽车行驶驶的纵横横组合向向稳定性性汽车行驶驶在具有有一定坡坡度的小小半径平平曲线上上时,较较直线上上增加了一项弯弯道阻力力。对上上坡的汽汽车来说说,耗费费的功率率增加,行行车速度度降低。对下坡坡的汽车车来说,有有沿纵、横组合合的合成成坡度方方向倾斜斜、滑移移和装载载偏重的的可能,这这对汽车车的行驶驶是相当当危险的的。因此此,对坡坡度、曲曲线半径径和行车车速度等等都要严严格控制制。如图212所所示,汽汽车行驶驶在纵坡坡度为ii(tgg

36、)和横横向超高高坡度为为ih (ttg)的下下坡路段段上,作作用在前前轴上的的荷载WW1为离心力FF分配在在前轴上上的荷载载W2为则,前轴轴总荷载载为因倾角和都很小小,上式式可以简简化为在平直路路段上,作作用于前前轴的荷荷载W/为在有平曲曲线的坡坡道上,前前轴荷载载增加量量与W/的比值值为对载重汽汽车,一一般,则则 在直坡坡道上,则则I=II。即汽汽车沿直直坡道下下坡时,前前轴荷载载增加量量与在平平直路段段前轴荷荷载的比比率等于于该路段段的纵坡坡度。在在曲线上上如果也也以直线线上相同同大小的的最大纵纵坡immax作作为控制制,则有有下式成成立,即即将v(mm/s)化成VV(kmm/h)并整理理

37、,得 (22-388)式中:iimaxx汽车允允许最大大纵坡度度; RR平曲线线半径(mm) VV行车速速度(kkm/hh); iih横向超超高坡度度。上式即为为汽车沿沿纵、横横组合方方向的稳稳定条件件,利用用该式可可以确定定:(1)汽汽车在有有坡度的的平曲线线上行驶驶时,若若已知汽汽车运行行速度VV和平曲曲线半径径R,则则可计算算汽车稳稳定行驶驶的最大大纵坡度度i;(2)若若已知平平曲线半半径R和和纵坡度度i,则则可计算算汽车稳稳定行驶驶的最大大允许行行驶速度度V;(3)若若已知汽汽车运行行速度VV和纵坡坡度i,则则可计算算汽车稳稳定行驶驶的最小小平曲线线半径RR。 汽汽车的制制动性汽车的制制动性是是指汽车车行驶中中强制降降低车速速以至停停车,或或在下坡坡时能保保持一定定速度稳稳定行驶驶的能力力。汽车的制制动性直直接关系系到汽

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