道路勘测与设计第二章汽车行使特性.ppt

第二章 汽车行使特性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＝9549 N / n 功率曲线：N＝M n / 9549（差公式，右边加图2－1）1.1 汽车的牵引力及行使阻力图2、驱动轮扭矩MkM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＝M γ ŋT而 nk＝n / i0*ik＝n / γ此时车速 V＝2πr* nk*60/1000 ＝0.377n r / γ (km/h)由此可知，降速的目的在于增大扭矩图3、汽车牵引力TT＝ Mk / γ＝0.377n M ŋT / 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/21.15 2）滚动阻力Rf＝G f 坡度阻力Ri＝Gsinα＝G i（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）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<=ΦGkΦ——附着系数，取决于路面的粗糙程度和泥泞程度0.1－0.7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）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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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，cos α<1, sin α≠tg α＝I故： λDImax＝f cos α+sin α αImax＝（公式）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）Dmax＝B＝B>0(φDmax) Vk

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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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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）2）纵向滑移（公式）3）保证（公式）2.横行稳定性1）力的平衡（公式）2）横向倾覆（公式）2）横向倾覆（公式）2.4汽车的制动性、燃油经济性1.评价指标：制动效能、制动距离、热稳定性、方向稳定性2.制动距离：p＝Gφ 制动减速度（公式）3.燃油经济性运输成本中20－30％的燃料费用，燃料消耗方程式：（公式）评价指标：Ø每100km消耗量：Ø每吨公里消耗量：Ø每kg燃料行走里程：本章结束。