汽车行驶理论

道路勘测设计

（第二章汽车行驶理论）

内容提要1、汽车的驱动力和行驶阻力2、汽车的最高行驶速度3、汽车的最小稳定速4、汽车的爬坡能力

5、汽车的制动性的含义

6、汽车的纵、横向稳定性概述：一、研究汽车行驶理论的意义（就公路线形设计方面讲）1、保证汽车在路上行驶的稳定性2、尽可能提高车速3、保证行车畅通4、尽量满足行车舒适二、汽车的行驶性能1、动力性能2、通过性（越野性）3、制动性4、行驶稳定性5、行驶平顺性6、操纵稳定性三、汽车的一般构造1、发动机、底盘、车身、电气设备四部分组成2、主要技术参数：整车装备质量、最大总质量、最大装载质量、轴载质量（空载、满载）、车长、车宽、车高、轴距、轮距、前悬和后悬、最小转弯半径、最高车速、最大爬坡度、最小离地间隙、接近角与离去角。第一节汽车的驱动力及行驶阻力一、汽车的驱动力驱动力来源于汽车的内燃发动机。二、汽车的行驶阻力

汽车受力：路面摩擦力；因路面凹凸不平产生的力；因路面结构而产生的力（路拱、表面形状、弯道等）。

阻力：空气阻力Rw道路阻力RR惯性阻力RI汽车的行驶阻力1、空气阻力注：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、道路阻力滚动阻力Rf

坡度阻力Ri

3、惯性阻力汽车的质量：平移质量——惯性力旋转质量——惯性力故汽车的总行驶阻力R

汽车的运动方程式与行驶条件1、汽车的运动方程式1）驱动平衡2）方程式：2、汽车的行驶条件

第二节汽车的动力特性

动力性能：指汽车所具有的加速、上坡、最大速度等的性能。一、汽车的动力因数1、公式推导：

令，其中D为动力系数。一、汽车的动力因数2、动力系数的含义某型汽车在海平面高程上，满载情况下，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。3、动力特性图：用曲线表示D与V的函数关系的图形。运用：1）求得汽车在某一道路条件下等速行驶的最大速度；2）求算汽车的加速性能；

3）求算汽车的爬坡性能。一、汽车的动力因数4、动力因数D的海拔荷载修正系数：（因为海拔不在海平面；汽车不满载）

——海拔系数

G——满载时汽车的总重力

——实际装载时汽车的总重力二、汽车的行驶状态1、道路阻力系数：

2、与D和行驶状态的关系

<D时，>0加速＝D时，＝0等速>D时，<0减速3、平衡速度VP与任意的＝D相应等速行驶的速度。二、汽车的行驶状态4、临界速度Vk与每一排挡的最大动力系数Dmax相应的速度5、汽车的最高速度：指节流阀全开、满载（不带挂车）、在表面平整坚实水平路段上作稳定行驶时的速度。6、汽车的最小稳定速度指满载（不带挂车）在路面平整坚实的水平路段上，稳定行驶时的最低速度。三、汽车的爬坡能力1、定义：指汽车在良好路面上等速行驶时克服了其它行驶阻力后所能爬上的纵坡度。2、最大爬坡度：指汽车在坚硬路面上用最低档作等速行驶时所能克服的最大坡度。第三节汽车的行驶稳定性汽车的行驶稳定性：见P36影响汽车行驶稳定性的因素有：1、汽车本身的结构参数2、驾驶员的操作技术3、道路与环境等（作用于汽车的外部因素）下坡i（不考虑超高横坡）方向的力：重力作用在前轴上的荷载W1´W1´一、汽车行驶的纵向稳定性一、汽车行驶的纵向稳定性1、纵向倾覆（见P36图2.3.1）

2、纵向滑移（倒溜）

3、纵向稳定性的保证

→11<或<汽车发生纵向倾覆之前，首先发生纵向滑移，

i<＝

<二．汽车行驶时的横向稳定性

1.汽车在弯道上行驶所受的离心力YX二．汽车行驶时的横向稳定性

1.汽车在弯道上行驶所受的离心力假定：汽车在圆曲线上作匀速圆运动。离心力：汽车在弯道上，由于惯性产生离心力。作用点：汽车重心方向：水平背离圆心大小：

离心力的影响：对汽车在平曲线上行驶的稳定性影响很大，可能产生横向滑移或横向倾覆。超高：为了减少离心力的作用，保证汽车在平曲线上稳定行驶，必须使平曲线上的路面做成外侧高、内侧低呈单向横披的形式，称为横向超高。

2.曲线上汽车的受力分析

将离心力F和车重分解为平行于路面的横向力和垂直于路面的竖向力，即：横向力：X＝Fcosα－GSinα

竖向力：Y＝FSinα＋Gcosαα很小，可以认为sinα≈tgα＝ih

，cosα≈1，ih称为横向超高坡度

2.曲线上汽车的受力分析

引入横向力系数μ，作为衡量稳定性程度的指标，其意义为单位车重的横向力，即用V（km/h）表达上述公式，则：

3.横向倾覆条件分析

横向倾覆：汽车在横向力的作用下，可能产生绕外侧车轮触地点向外倾覆的危险。XhgbY3.横向倾覆条件分析

横向倾覆条件（倾覆力矩≦稳定力矩）

横向滑移：汽车在横向力的作用下，可能产生沿横向力方向的侧向滑移。

稳定条件：横向力小于或等于轮胎与路面之间的横向附着力。即：

利用此式可计算出汽车在平曲线上行驶时，不产生横向滑移的最小平曲线半径R或最大允许行驶速度V。

4.横向滑移条件分析

φh——横向附着系数

横向稳定性条件分析横向稳定性的保证，<0.5<时，横向稳定性即可保证。（滑移发生先于倾覆）第四节汽车的制动性制动性：