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文档简介

1、PAGE PAGE 63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,在道路路线形设设计时,需要研研究汽车车在道路路上的行行驶特性性及其对对道路设设计的具具体要求求,这是是道路线线形设计计的理论论基础。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,不翻车车、不倒倒溜、不不侧滑,这就需需要合理理设置纵纵横坡度度、弯道道,以及及保证车车轮与地地面的

2、附附着力等等。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,以及减减少道路路交叉等等。 4 尽量满满足行车车舒适,即采用用符合视视觉舒适适要求的的曲线半半径,注注意线形形与景观观的协调调、沿线线的植树树绿化等等。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,必须有有足够的的驱力来来克服各各种行驶

3、驶阻力。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(转速为为n),产生扭扭矩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。在进行汽汽车驱动

4、动性能分分析时,只需研研究外特特性曲线线(参见见图21),nmiin为发发动机的的最小稳稳定工作作转速。随着曲曲轴转速速的增加加,发动动机发出出的功率率和扭矩矩都在增增加。最最大扭矩矩MMAAX时的的曲轴转转速为nnM ,若若转速再再增加时时,扭矩矩M有所所降低,但功率率N继续续增加,一直到到最大功功率NMMAX ,此时时曲轴转转速为nnN 。当当转速继继续增大大时,功功率N下下降,直直到允许许的发动动机最高高转速为为nMAAX 。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(N.mm); NN发动机机的

5、有效效功率(KW); 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,而把功功率N与与转速nn之间的的函数关关系 NN=N(n)称称为功率率曲线,并通过过上式可可以使它它们相互互转换。通常情情况下,上述两两条曲线线已由厂厂家绘于于发动机机的技术术说明书书中,图图222为东风风EQ1044型汽车车发动机机的外特特性曲线线。有时未给给定发动动机特性性曲线,只给出出最大功功率NMMAX 及其对对应的曲曲轴转速速nN ,则可可通过下下面的经经验公式式近似地地计算发发动机的的功率曲曲线N=N(nn),即即:式中:NNmaxx 发动动机的最

6、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,对汽油油发动机机可近似似地取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: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 nNN 最大大功率所所对应的的转速 (r/minn) ; nnM最大扭扭矩所对对应的转转速 (r

7、/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MKK 的作作用下驱驱使车轮轮滚动向向前。而而从动轮轮上无扭扭矩作用用,它的的滚动是是驱动轮轮上的力力经车架架传至从从动轮的的轮轴上上而产生生运动。一般汽汽车均系系前轮为为从动轮轮,后轮轮为驱动动轮。只只有某些些特殊用用途的汽汽车前后后轮均为为驱动轮轮。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: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,i0 ik ; ii0 传动动器

8、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,一般载载重汽车车取0.800.885,小小客车取取 0.850.995。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) ,即变形形直径,它与内内胎气压压、外胎胎构造、路面刚刚性与平平整性、以及荷荷载有关关,一般般取r=(0.930.996)rr0; 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,汽车车行驶时时,共有有以下几几个力:作用于于驱动

9、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,T作用用在轮轴轴上推动动汽车前前进,称称为驱动动力(或或牵引力力),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,车速VV就降低低。因此此,对同同一汽车车发动机机而言,要同时时得到较较大的驱驱动力和和较高的的车速是是不可能能的,二二者不可可能兼得得。为此此,对

10、汽汽车设置置了几个个排挡,每一排排挡都具具有固定定不变的的总变速速比,以以及该排排挡下的的最大车车速和最最小车速速。当使使用低排排挡时,变速比比值较大大,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,但车速速较大。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)可推导导出驱动动力T与与功率NN之间的的关系式式为: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,这些阻阻力有的的来自空气的阻阻力,有有的来自自道路摩摩擦力,有的来来自汽车车上坡行行驶时产产生的阻阻力,有有的来自自汽车变变速行驶驶时克服服惯

11、性的的阻力,这些阻阻力可以以分为空空气阻力力、道路路阻力和和惯性阻阻力,下下面分述述之。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,空气阻阻力对汽汽车行驶驶的动力力性和燃燃油经济性影响响较大,当行驶驶速度在在1000km/h以上上时,有有时一半半功率用用来克服服空气阻阻力。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1.22558 (N.s2/m4) ; A汽汽车迎风风面积,即正投投

12、影面积积(m22); 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) ,并化简简得: (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关。一般情情况下,滚动阻阻力与汽汽车的总总重力成成正比,若坡道道

13、倾角为为时,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,助推汽汽车行驶驶。坡度度阻力可可用下式式计算:因坡道倾倾角一般般较小,认为,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,上坡为为正,下下坡为负负。道路阻力力为滚动动阻力与与坡度阻阻力之和和,可按按

14、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,旋转质质量产生生惯性力力矩。 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,且且各部分分的转动动惯量和和角加速速度各不不相同,计算相相当复杂杂。为简简化计算算

15、,一般般给平移移质量惯惯性力乘乘以大于于1的系系数,来近近似代替替旋转质质量惯性性力矩的的影响,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(负值)(m/s2) ;惯性力力系数,其值可可用下式式计算 (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,一般小小客车20.050.007,载载重汽车车2=0.040.005 ; ikk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

16、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,平坡为为零,下下坡为负负值;而而惯性阻阻力则是是:加速速为正值值,等速速为零,减速为为负值。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,必须有有足够的的驱动力力来克服服各种行行驶阻力。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(266)计算算,该式式为节流流阀全开开的情况况。如果果节流阀阀部分开开启,要要对驱动动力T进进行修正正。修正

17、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,汽车就就等速行驶;当当驱动力力大于总总行驶阻阻力时,汽车就就加速行行驶;当当驱动力力小于总总行驶阻阻力时,汽车就就减速行行驶,直直至停车车。所以以,要使使汽车行行驶,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 (2114)上式是汽汽车行驶驶的必要要条件,即驱动动条件。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

18、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,一般情情况下,小汽车车为总重重的500655%; 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

19、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,其值主主要与动动力状况况和汽车车的行驶驶方式有有关,将将右端行行驶阻力力表达式式代入,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

20、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 显然,D可以以表示为为车速VV的二次次函数,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。若若道路所所在地不不在海平平面上,汽车也也不是满满载,由由于海拔拔增高,气压降降低,使使发动机机的输出出功率、汽车的

21、的驱动力力及空气气阻力都都随之降降低。所所以,应应对动力力因数进进行修正正,方法法是给DD乘上一一个修正正系数,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,汽车车将减速速行驶,直到VV1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

22、面出出现坑凹凹或松软软等),汽车可可以自动动在原来来排挡上上降低车车速,以以获得较较大的道道路因数数D值,来克服服额外阻阻力,待待阻力消消失后,汽车可可自动提提高车速速到V11 的行行驶速度度,这种种状态称称为稳定定行驶。当汽车车采用VV20时时(即)时 (22-277)当时,为为加速行行程;当时,为为减速行行程。(2)BB0(即)时时 (2-228)因,只能能减速行行驶,且且 。(3)BB0(即)时时 (2-29)式中arrctgg以弧长长即。 当时,为减速速行程。2 加加、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

23、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,左上到到右下的的曲线为为减速行行程。本本图采用用直角坐坐标绘制制,横坐坐标为距距离行程程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(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

24、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,在外界界不利因因素的影影响下,尚能保保持正常常行驶状状态和方方向,不不致失去去控制而而产生滑滑移或倾倾覆等的的能力。汽车行驶驶的稳定定性从不不同方向向来看,可有纵纵向稳定定性和横横向稳定定性两种种;从丧丧失稳定定性的方方式来看看可有滑滑动稳定定性和倾倾覆稳定定性两种种。分析析和确保保汽车行行驶的稳稳定性对对于合理理设计汽汽车的结结构尺寸寸、正确确设计公公路、保保证行车车安全、提高运运输生产产率、减减轻驾驶驶员的疲疲劳强度度,有着着十分重重要的意意义。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:

25、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,因上坡坡时车速低低,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,为坡道道倾角,hg为重心心高度,Z1和Z2为作用用在前、后轮上上的法向向反作用用力,XX1和X2为作用用在前、后轮上上的切向向反作用用力,LL为汽车车轴距,l1和l2为汽车车重心至至前、后

26、后轴的距距离,OO点为汽汽车重心心,O11和O2为前、后轮与与路面接接触点。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),汽车可可能发生生纵向倾倾覆。由由式(22300)可知知,纵向向倾覆的的稳定性性主要与与汽车重重心至后后轴的距距离l22和重心心高度hhg有关。l2越大,hg 越低,汽车的的纵向稳稳定性越越好。纵向滑移移对于后轮轮驱动的的汽车,根据附附着

27、条件件,驱动动力不产产生滑移移的临界状态是是因为,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),汽车可可能发生生纵向滑移。 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,另一方方面要增增加车轮轮与路面面的附着着力。纵向稳定定性保证证分析式(2330)和和(231),一般般接近于于1,而而远远小于11,所以以 或或 也就是说说

28、,汽车车在坡道道上行驶驶时,在在发生纵纵向倾覆覆之前,首先发发生纵向向滑移现现象。为为保证汽汽车行驶驶的纵向向稳定性性,道路路设计应应满足不不产生纵纵向滑移移为条件件,这样样,也就就避免了了汽车的的纵向倾倾覆现象象。所以以,汽车车行驶的的纵向稳稳定条件件为 (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,由于重重心高度度hg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,例如重重力、惯惯性力等等的横

29、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(m/ss)。在平曲线线上行驶驶的汽车车,离心心力对其其稳定性性的影响响很大,它可使使汽车向向外侧滑滑移或倾倾覆。为为了减少少离心力力的作用

30、用,保证证汽车在在平曲线线上稳定定行驶,必须使使平曲线线上路面面做成外外侧高、内侧低低,呈单单向横坡坡形式,称为横横向超高高。如图图2111所示示,汽车车行驶在在具有超超高的平平曲线上上时,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,其余部部分由汽汽车轮胎胎与路面面之间的的横向摩摩擦力与与之平衡衡。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(简称超超高率),所以以横向力XX是汽车车行驶的的不稳定定因素,竖向力力是稳定定因素。就横向向力而言言,只从从其值的的大小是

31、是无法反反映不同同重量汽汽车的稳稳定程度度。例如如,5KKN的横横向力若若作用在在小汽车车上,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,即将车速vv(m/s)化化为V(km/h),则 (22-333)式中:RR平曲线线半径(m);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。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,则横向向力系数数越大,汽车的的横向稳稳

32、定性就就越差。此式对对确定平平曲线半半径、超超高率及及评价汽汽车在平平曲线上上行驶时时的安全全性和舒舒适性有有十分重重要的意意义。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(22233)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

33、车车运行速速度V,则可计计算汽车车不产生生横向倾倾覆的最最小平曲曲线半径径R;(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,可能使使汽车沿沿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,一般:,见表225。将式(22366)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

34、,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)可知,汽车在在平曲线线上行驶驶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 ;而 ,所以。也就是是汽车在在平曲线线上行驶驶时,在在发生横横向倾覆覆之前,先产生生横向滑滑移现象象。为此此,在道道路设计计时应首首先保证证汽车不不产生横横向滑移移,同时时也就保保证了横横向倾覆覆的稳定定性。只只要设计计时采用用的值满载载式(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

35、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,行车速速度降低低。对下下坡的汽汽车来说说,有沿沿纵、横横组合的的合成坡坡度方向向倾斜、滑移和和装载偏偏重的可可能,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)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

36、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,作用于于前轴的的荷载WW/为在有平曲曲线的坡坡道上,前轴荷荷载增加加量与WW/的比值值为对载重汽汽车,一一般,则则 在直坡坡道上,则I=I。即汽汽车沿直直坡道下下坡时,前轴荷荷载增加加量与在在平直路路段前轴轴荷载的的比率等等于该路路段的纵纵坡度。在曲线线上如果果也以直直线上相相同大小小的最大大纵坡iimaxx作为控控制,则则有下式式成立,即将v(mm/s)化成VV(kmm/h)并整理理,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(m) VV行车速速度(kkm/hh); iih

37、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,则可计计算汽车车稳定行行驶的最最小平曲曲线半径径R。 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

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