《汽车运用工程》考研笔记.docx

汽车使用条件及性能指标第一章汽车使用条件及性能指标第一节汽车使用条件汽车使用条件，是指影响汽车完成运输工作的各类外界条件它主要包括气候 条件、道路条件、运输条件和汽车安全运行技术条件等汽车在复杂的外界条件下工作这些外界条件随时间和空间而变化，并影响汽 车使用效果汽车效率的发挥取决于驾驶员操作水平、汽车性能以及汽车与外界的 适应性即汽车的主要技术经济指标也随外界条件变化在汽车运行过程中，汽车 必须不断地调节自身的使用性能以适应外界条件的变化例如，在恶劣的道路条件 下，通过换低档降低汽车速度另外，汽车运行速度、燃料经济性、各总成和轮胎 可靠性、耐久性以及驾驶员疲劳程度等，都与汽车使用条件有关一、气候条件我国幅员辽阔，各地气候条件差异很大有高原寒冷和干燥地区、北方寒冷和 干燥地区、南方高温和潮湿地区等大多数地区一年四季温差和湿度差别很大例 如，东北北部地区最低气温可达,40?，南方炎热地区夏季气温高达40?，而西北、 西南地区的气候条件变化又极为复杂环境温度对汽车，特别对发动机的热工况影响很大在寒冷地区，发动机起动 困难，运行油耗增加，机件磨损量增大;风窗玻璃容易结霜、结冰;冰雪道路易发生 交通事故。

在寒冷气候条件下，为了保证驾驶员处在适当的工作条件、乘客的舒适 和安全、货物的防冻，需从结构上对汽车采取相应措施在炎热地区，发动机容易过热，工作效率低，燃料消耗增加汽车电气系统、 燃料供给系元件易过热，导致故障，如蓄电池电解液蒸发过快所引起的故障环境 温度过高，若散热不良或燃料品质不佳，容易在燃料供给系形成气阻和气湿，影响 发动机正常工作高温可能造成润滑脂溶化，被热空气从密封不良的缝隙挤出高 温也会逐渐烘干里程表、雨刮器等机件中的润滑脂，增加机件磨损，导致故障高 温还会导致制动液粘度下降，在制动系中形成气阻，导致制动故障高温会加速非 金属零件的老化及变形另外，高温影响驾驶员的工作条件，影响行车安全在气候干燥、风沙大的地区，汽车及其各总成的运动副易因风沙侵入，而加剧 磨损在气候潮湿和雨季较长的地区及沿海地区，如果发动机、驾驶室、车厢的防水 和泄水不良，将引起零件锈蚀，以及因潮湿使电气系统工作不可靠另外，大气湿 度过高，会降低发动机的气缸的充气效率，降低发动机的动力性和燃料经济性在高原地区，空气稀薄，大气压力低，水的沸点下降，且一日内温差大由此 使发动机的混合气过浓，真空点火提前调节器失效，冷却水易沸腾，气压制动系统 气压不足，以及使驾驶员体力下降。

不同气候条件对车辆结构和使用提出了不同的要求应针对具体的气候和季节 条件，使用相应的变型汽车或对标准型汽车进行技术改造，以提高车辆与气候的适 应程度汽车运输企业需要针对当地的气候特点，合理选用汽车，并制定相应的技 术措施，努力克服或减少气候条件造成的各种困难，做到合理使用，取得较佳的使 用效果二、道路条件道路条件是指由道路状况决定的，并影响汽车运用的因素，汽车结构、汽车运 行工况、汽车技术状况都与汽车运行的道路条件密切相关汽车运输对道路的要求是:在充分发挥汽车速度特性的情况下，保证车辆安全 行驶;满足该地区对此道路所要求的最大通行能力;车辆通过方便，乘客有舒适感;车辆通过此道路的运行材料消耗量最低，零件损坏最小车辆运行速度和道路通行能力是道路条件的主要特征指标它们是确定道路等 级、车道宽度、车道数、路面强度以及道路纵断面和横断面的依据道路条件对汽车运行速度、行驶平顺性及装载质量利用程度的主要影响来自道 路等级和道路养护水平例如，汽车在良好路面上行驶，可获得较高车速和良好燃 料经济性;汽车在崎岖不平的道路上行驶，平均技术速度低，需要频繁地进行换档 和制动操作，加剧了零件的磨损，增加了油耗和驾驶员工作强度;路面不平也使零 部件冲击载荷增加，加剧汽车行走系损伤和轮胎磨损。

1. 道路等级公路根据功能和适应的交通量，《公路工程技术标准》将公路分为五个等级： 高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路1） 高速公路为专供汽车分向、分车道行驶并应全部控制出人的多车道公路四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为 25000,55000 辆；六车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为 45000,80000 辆；八车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为 60000,100000 辆2） 一级公路为供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出人的多车通公 路3） 二级公路为供汽车行驶的双车道公路双车道二级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量 5000,15000 辆4） 三级公路为主要供汽车行驶的双车道公路双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量 2000,6000 辆5）四级公路为主要供汽车行驶的双车道或单车道公路双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000辆 以下单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量400辆以 下《公路工程技术标准》将每级公路规定了相应的技术标准，如车道宽、车道 数、最小停车视线距、纵坡、平曲线半径和路面等级等（见表1-1）。

标准中规定的 路线参考取值，均在保证设计车速的前提下，考虑了汽车行驶安全性、舒适性、驾 驶人员的视觉和心理反应2003年底，全国公路总里程达到181万km，其中，高速公路近3万km我国已制定了宏伟的公路发展规划，它的实现将使我国的道路现状发生根本性 的转变，对我国现代化建设将起到巨大的推动作用但是，当前的公路现状仍不能 令人满意，在修建和改建高等公路的同时，有许多旧路需要改造据某省1996年 统计，省内国道、省道约有三分之一需要改造从1990年至1996年该省仅因自然 灾害毁坏公路经济损失就达到200亿元交通量越大，道路的修建标准就应越高但道路修建和维护的费用可由路况改 善节约的汽车运行费用得到迅速补偿据推算，将昼夜交通量为1000辆的砂石路面1万公里，改为沥青路面，约需要沥青50万吨，每年可节约燃料11万 吨，减少汽车运输支出3.1亿元，营运5年就可收回全部投资2. 公路技术特性影响公路使用质量和车辆使用效率的线路主要技术特性，在水平面内是曲线段 的平曲线半径，在纵断面内是纵坡、纵坡长度、竖曲线半径，在横断面内是车道宽 度、车道数和路肩宽度等汽车弯道行驶，受离心力作用可能会引起侧滑，恶化汽车的操纵性，降低乘员 的舒适性，严重时可能翻车。

在小平曲线半径行驶的车辆轮胎侧向变形增大，磨损 增加，车轮滚动阻力增加，车辆油耗增加曲线路段影响驾驶员的视线，夜间行车 光照距离在曲线段也比直线段短，对行车安全不利但很长直线路段对行车安全也 不利，所以高速公路都避免采用直长路线型一般都尽量采用大于或等于表1-1所 列最小半径当条件不许可时，可设超高或缓和曲线缓和曲线可使作用在汽车上 的离心力逐渐变化，以便于驾驶员平缓操纵方向盘转向，保证行车安全各级公路主要技术指标表(JTG B01-2003)表1—1四级公路等级一级公路二级公路三级公路高速公路公路120 100 80 100 80 60 80 60 40 30 20 设计速度，km/h3.003.73.53.2车道宽度3.75 3.75 3.75 3.75 3.50 3.75 3.50 单车道时(m) 5 0 5为(3.50)1000 700 400 700 400 200 400 200 100 65 30 一般值65402542512160 30 15极限值圆 0 0 0 00 0 25 50 25曲线不路最小设超拱?2.0%400半径 5500 4000 2500 2500 1500 2500 1500 600 350 150 高的0路最小拱 >2.0%半径1100300256500 6500 1400 3000 450 1400 450 100 一般值凸形竖0 0 0曲线半径1700100045040(m) 10000 2000 4500 700 2000 700 200 极限值0 0 0 0200254000 3000 3000 1000 2000 450 1000 450 100 极限值凹形竖0 0曲线半径30040(m) 6000 4500 4500 1500 3000 700 1500 700 200 一般值0 0竖曲线最小长度100 85 75 85 50 70 35 50 25 35 20 (m)210 160 100 160 75 110 40 75 30 40 20 停车视距(m)220 150 80 60 40 会车视距(m)3 4 5 4 6 5 7 6 8 6 9 最大纵坡(%)300 250 200 250 150 200 120 150 100 100 60 最小坡长(m)公路汽车载荷等级 公路,1级 公路,1级 公路,？级 公路,？级,?级公路纵坡使汽车动力消耗增大，后备功率降低，燃料消耗增加。

另外，公路的 凸形变更，也影响驾驶员的视距JTJ001-97规定了各级公路纵坡的许用值权 衡汽车运输指标和修建费用两个方面的要求，是公路修建前进行可行性论证的重要 内容之一汽车运行工况和安全性与路面质量有关路面要求具有足够的强度、很高的稳 定性、良好的平整度以及适当的粗糙度，以保证汽车的附着条件和最小的运行阻 力路面平整度是路面的主要使用特性之一它影响汽车运行速度（图1-1）、动载路面宽度cm/lOOOin图IT汽车允许速度和路面不平度的关系3. 公路养护水平公路养护水平的两个评定指标是“好路率”和“养护质量综合值”根据“公路养护质量检查评定暂行办法”，将公路养护质量分为优、良、次、差四个等 级评定项目包括路面平整、路拱适度、行车顺适、路肩整洁、变坡稳定、标志完善鲜明、行道树齐全满分为100分，其中路面、路基和其它分别为50、20和30 分公路养护评分值和优、良等级公路要求见表1-2公路养护等级评分值(JT/J 075—94公路养护质量检查评定标准)表1-2公路养护优良次差等级>90 >75 >60 <60 总分>45 >38 路面，，已知某公路的总里程、优等里程、良等里程、次等里程、差等里LLyLlLc 程。

Lck好路率的计算式为Q，，L， LylQ, ， 100%L (1-1)养护质量综合值计算式为PLLLL4，3，2，ylcchP,L (1-2)好路率和养护质量综合值都与车辆运行无关，但它们与直接影响汽车速度、平 顺性和总成使用寿命的路面平整度评分有关因而，它们可粗略地表征道路状况， 并可略地用于粗评价道路对汽车运用的影响4. 公路养护水平对汽车使用性能的影响我国河北和吉林两省根据试验统计数据，得出公路养护状况与汽车运行油耗、 维修费用、大修间隔里程之间的关系1)油耗(1-3)式中:为了确切的路面质量对汽车百公里油耗的影响，选择典型路段进行试验测取 在不同路段的路面分值和汽车的百公里油耗，回归分析得到指数方程定车速下汽车的百公里油耗(L/100km); Qs路面分;a、一一回归系数b在车速为50km/h的情况下，试验路段的路面分依次为18分和49分时，油耗 分别为28.43L/100km和26.01L/100km，即路面分从18增至49时，油耗将下降 8.5,一些研究曾对一些地区的车辆维护费用和道路养护质量的关系进行了统计分。