道路勘测与设计第二章汽车行使特性

道路勘测与设计第二章汽车行使特性第一页，共二十页，2022年，8月28日一、汽车牵引力与行使阻力1、发动机曲轴扭矩M 发动机功率N 发动机曲轴转速n

扭矩曲线：M＝9549N/n

功率曲线：N＝Mn/9549（差公式，右边加图2－1）1.1汽车的牵引力及行使阻力图第二页，共二十页，2022年，8月28日2、驱动轮扭矩Mk

M经离合器、变速箱（速比ik）和主传动器（速比i0）两次变速到达驱动轮形成扭矩Mk

总变速比为γ＝i0*ik，设传动系统的机械效率为ŋT

则Mk＝MγŋT

而nk＝n/i0*ik＝n/γ

此时车速

V＝2πr*nk*60/1000

＝0.377nr/γ(km/h)

由此可知，降速的目的在于增大扭矩图第三页，共二十页，2022年，8月28日3、汽车牵引力T

T＝Mk/γ＝0.377nMŋT/V＝3600NŋT/V（N） 结论：T要较大，须有较大的总变速比ŋT，但此时V降低，故知大的牵引力和高的速度不能兼得，因此，汽车设置若干个排档，以满足不同的需要（最大、小速度，直接档，超速档）4、汽车行使阻力

1）空气阻力Rw＝KAVV/21.152）滚动阻力Rf＝Gf

坡度阻力Ri＝Gsinα＝Gi（sinα≈tgα＝i） 道路阻力RR＝Rf＋Ri＝G（f＋i）

3）惯性阻力RI＝δGa/g（δ－惯性力系数，δ>1）第四页，共二十页，2022年，8月28日二、汽车的运动方程式和行使条件1.汽车的运动方程式

牵引平衡方程式T＝R＝Rw+RR+Rz

汽车运动方程式为（方程）2.行驶条件R<=T<=ΦGk

Φ——附着系数，取决于路面的粗糙程度和泥泞程度0.1－0.7第五页，共二十页，2022年，8月28日2.2汽车的动力特性及加减速行程1.汽车的动力因数

T－Rw＝RR+Rz

后备牵引力（与构造和速度有关）道路阻力和惯性阻力（路况、行驶状态）（n多公式加一个图）第六页，共二十页，2022年，8月28日2.汽车的行驶状态a＝（公式）临界速度Vk——DmaxV1>Vk时——稳定行驶V1<Vk时——不稳定 若阻力过大或过小V1=Vk

因此，Vk是汽车稳定行驶的最小速度，Vk＝－Φ/2p

汽车的最高速度即节流阀全开，满载（无挂车），在表面平整坚实的水平路面上稳定行驶时的速度。Vmax＝0.377rnmax/γ

差值越大，表明适应性越强。第七页，共二十页，2022年，8月28日例1：

已知某道路的滚动阻力系数为0.015，当东风EQ－140型载重车装载总重为90％时，挂IV档以30km/h的速度等速行驶，试求H＝1500m海拔高度上所能克服的最大坡度。解：

H＝1500m时，

δ＝（1－2.26*10^-5*1500）^5.3=0.83 G/G’＝1/90％＝1.1

λ＝0.83*1.1＝0.92

查表知D＝6％

a＝0，f＝0.015

即解：i＝0.04第八页，共二十页，2022年，8月28日3.汽车的爬坡能力

指汽车在良好路面上等速行驶时克服了其他行驶阻力后所能爬上的纵坡度。用最大爬坡坡度来评定。

a＝0，i＝λD－f

由于α较大，cosα<1,sinα≠tgα＝I

故：λDImax＝fcosα+sinα

αImax＝（公式）第九页，共二十页，2022年，8月28日4.汽车的加减速行程 ds＝vdt， a＝dv/dt，知：

ds＝vdv/a

设初速、终速分别为v1、v2，并将v（m/s）化成v（km/s），得：Sa=(公式)a＝（公式）则（公式）第十页，共二十页，2022年，8月28日Dmax＝B＝B>0(φ<Dmax)B=0(φ=Dmax)Vk<V2<V1<Vmax减速行驶B<0(φ>Dmax) Vk<V2<V1<Vmax减速行驶用途：用于求加速最短行程sa和减速最大行程sd绘制最大车速图Vk<V1<V2<Vp，加速行程Vp<V2<V1<Vmax,减速行程图第十一页，共二十页，2022年，8月28日例1：

已知λ＝0.8，f＝1％，若东风EQ－140型载重车以80km/h的速度开始在3％的坡道上爬坡，当该坡道长为600m时，求到达坡顶的速度。解： 由（f+i）/λ＝（0.01+0.03）/0.8＝0.05

由已知得v1＝80km/h，查加减速行程图减速，由曲线得λs2＝130m。 而λs2＝λδd+λs1＝0.8*600+130＝610（m） 再查减速曲线知：v1＝61km/h第十二页，共二十页，2022年，8月28日例2：

东风EQ－140型汽车在公路上上坡行驶，已知进入坡道时的速度v1＝60km/h，坡道上f＝0.02，今欲不换档以动力上坡，坡道的坡度i＝6％，则此坡段最长可设为多少？解： 查动力特性图知汽车以V档行驶，已知v1＝60km/h， D60＝0.03，vk＝20km/h，Dmax＝0.04，ik＝1.0

查表2-5（P24）

δ＝1+δ1+δ2*ik^2＝1+0.03+0.04*1^2＝1.07 s＝δ（vk^2－v1^2）/254((D1+D2)/2－f－i)

＝1.07*（20^2－60^2）/254((0.03+0.04)/2－0.02－0.06)

＝300（m）本题汽车若以60km/h等速爬坡，则此破断坡度i＝？（设λ

＝1）答案：若不降低车速i＝D－f＝0.01，但坡长不限。第十三页，共二十页，2022年，8月28日例3：

试求东风EQ－140型满载汽车在沥青混凝土里面上以车速35km/h行驶时，可以克服的最大坡度为多少？并验证当路面在潮湿状态时，车轮是否产生空转现象？（海拔高度H＝0，满载）解：

（1）取f＝0.02（查表2-4，P21） 缺东凤EQ－140的外特性曲线第十四页，共二十页，2022年，8月28日2.3汽车行驶的稳定性

汽车的行驶稳定性是指汽车在行驶过程中能保持正常行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。1.汽车行驶的纵向稳定性1）纵向倾覆（公式）第十五页，共二十页，2022年，8月28日2）纵向滑移（公式）3）保证（公式）第十六页，共二十页，2022年，8月28日2.横行稳定性1）力的平衡（公式）2）横向倾覆（公式）第十七页，共二十页，2022年，8月28日2）横向倾覆（公式）第十八页，共二十页，2022年，8月28日2.4汽车的制动性、燃油经济性1.评价指标：制动效能、制动