汽车的通过性

与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸，称为汽车通过性 与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸，称为汽车通过性 几何参数，包括1)最小离地间隙 最小离地间隙、 纵向通过角 纵向通过角、 接近角 接近角、 几何参数，包括 最小离地间隙、2)纵向通过角、3)接近角、 4)离去角、5)最小转弯直径、6)转弯通道圆等。 离去角、 最小转弯直径 最小转弯直径、 转弯通道圆等 转弯通道圆等。 离去角
6、 汽车越过台阶、壕沟的能力
当后轮与台阶பைடு நூலகம்碰时
1+ϕ2 h0 ϕD ϕD 1+ϕ2 a D − −ϕcos β + −1sin β + cosα = 0 sin α − cos β −ϕ sin β + ϕ L 2L 2L ϕ L 2L
1 2 −2 ϕa / L hw 1 = 1− 1+ D 2 1 1− a / L −ϕD/ 2L
将 sin α =
0.5D− hw h f =1− 2 w ， ≈ 0 代入 0.5D D
式中， 式中，(hw/D)1为前轮单 位车轮直径可克服的台阶高 度，表示前轮越过台阶的能 越小及a/L越大 力。L/D越小及 越大， 越小及 越大，
第七章 汽车的通过性
汽车的通过性（越野性） 汽车的通过性（越野性）是指它能以足够高的平均车 速通过各种坏路和无路地带（如松软地面、 速通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平地 面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、 面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木 丛、水障等）的能力。 水障等）的能力。 通过性又分为支承通过性和几何通过性。 通过性又分为支承通过性和几何通过性。 支承通过性 通过性取决于地面的物理和力学性质及汽车的结构参 数和几何参数。 数和几何参数。
第七章 汽车的通过性 第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 本节将主要介绍支承通过性评价指标和影响通过性的几何参数。 本节将主要介绍支承通过性评价指标和影响通过性的几何参数。
一、汽车支承通过性评价指标
汽车支承通过性的指标评价：牵引系数、牵引效率及燃 汽车支承通过性的指标评价：牵引系数、 油利用指数。 油利用指数。 1.牵引系数 牵引系数TC 牵引系数 单位车重的挂钩牵引力（净牵引力）。表明汽车在松软 单位车重的挂钩牵引力（净牵引力）。表明汽车在松软 ）。 地面上加速、爬坡及牵引其他车辆的能力。 地面上加速、爬坡及牵引其他车辆的能力。
（6）转弯通道圆
转向盘转到极限位置、 转向盘转到极限位置、以最低稳 定车速转向行驶时， 定车速转向行驶时，车体上所有点在 支承平面上的投影均位于圆周以外的 最大内圆，称为转弯通道内圆 转弯通道内圆； 最大内圆，称为转弯通道内圆；车体 上所有点在支承平面上的投影均位于 圆周以内的最小外圆，称为转弯通道 圆周以内的最小外圆，称为转弯通道 外圆。 外圆。
式中， 为汽车总重力 为汽车总重力； 式中，G为汽车总重力；F1为 台阶作用于前（从动） 台阶作用于前（从动）轮的反 作用力； 为后轴负荷。 作用力；F2为后轴负荷。
消去G、 消去 、F1、F2
ϕ + f a f fD 1 1− f ϕ a D fD − + sinα − − − cosα = ϕ L ϕ 2L ϕ L 2L 2L ϕ
6、汽车越过台阶、壕沟的能力
4×2汽车 × 汽车 的越障能力要 差很多。 比4×4差很多。 × 差很多 4×4汽车的 × 汽车的 越障能力与a/L的 越障能力与 的 比值有关， 比值有关，基本 取值如图中的阴 影所示。 影所示。
6、汽车越过台阶、壕沟的能力
用同样的方法解汽车越过壕沟的问题时， 用同样的方法解汽车越过壕沟的问题时，沟宽与 车轮直径之比l 与上面求得的 与上面求得的h 值用下式换算 值用下式换算。 车轮直径之比 d/D与上面求得的 w/D值用下式换算。
第七章 汽车的通过性
6、汽车越过台阶、壕沟的能力
越野行驶中的汽车常常要克服台阶、壕沟等障碍， 越野行驶中的汽车常常要克服台阶、壕沟等障碍， 这时由于车速很低， 这时由于车速很低，可用静力学平衡方程来求得障碍物 与汽车参数间的关系。 与汽车参数间的关系。
返回目录
6、 汽车越过台阶、壕沟的能力
FZ1 cosα + fF 1 sin α −ϕF = 0 Z 2 F sin α + F − fF cosα −G = 0 1 2 1 fFr + F L −Ga −ϕF D/ 2 = 0 1 2 2
6、 汽车越过台阶、壕沟的能力
1 1+ϕ2 a D ϕD ϕD 当前轮与台阶相碰时， 当前轮与台阶相碰时， − − cosα −1− sin α − =0 ϕ 2L ϕ L 2L 2L
代入， 以 sin α =1− 2hw / D代入，可以求出 (hw/D)1 。(hw/D)1随L/D的增加而 的增加而 降低；增加 时 可以使4× 汽车前轮越过台阶的能力显著提高 汽车前轮越过台阶的能力显著提高， 降低；增加a/L时，可以使 ×4汽车前轮越过台阶的能力显著提高，甚至 可使车轮爬上高度大于其半径的台阶。 可使车轮爬上高度大于其半径的台阶。
第七章 汽车的通过性 第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 （1）最小离地间隙h 汽车满载、静止时， 汽车满载、静止时，支承平面与汽车上的中间区 域最低点之间的距离。 域最低点之间的距离。 它反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。 它反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。
第七章 汽车的通过性 第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 （2）纵向通过角β 汽车满载、静止时，分别通过前、后车轮外缘作 汽车满载、静止时，分别通过前、 垂直于汽车纵向对称平面的切平面， 垂直于汽车纵向对称平面的切平面，两切平面交于车 体下部较低部位时所夹的最小锐角。 体下部较低部位时所夹的最小锐角。 它表示汽车能够无碰撞地通过小丘、 它表示汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍 物的轮廓尺寸。 物的轮廓尺寸。
第七章 汽车的通过性 第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
二、汽车通过性几何参数
顶起失效： 顶起失效：当车辆中间底部的 间隙失效： 间隙失效：汽车与 地面间的间隙不足而 被地面托住， 被地面托住，无法通 过的情况。 过的情况。 零件碰到地面而被顶住的情况。 零件碰到地面而被顶住的情况。 触头失效： 触头失效：当车辆前端触及地 面而不能通过的情况。 面而不能通过的情况。 托尾失效： 托尾失效：当车辆尾部触及地 面而不能通过的情况。 面而不能通过的情况。
a/L比值的影响正好与前轮越过台阶的情况相反。长轴距、前轴负荷大 比值的影响正好与前轮越过台阶的情况相反。长轴距、 比值的影响正好与前轮越过台阶的情况相反 的汽车（ 较小），其后轮越过台阶的能力要比前轮大。 的汽车（即a/L较小），其后轮越过台阶的能力要比前轮大。较大的 较小），其后轮越过台阶的能力要比前轮大 较大的L/D比 比 值时，不论汽车总质量如何在轴间分配，总会改善后轮的越障能力。 值时，不论汽车总质量如何在轴间分配，总会改善后轮的越障能力。
第七章 汽车的通过性 第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
影响通过性的结构因素
1、前、后轮距 等轮距、单胎布置、增多驱动轴数有利于提高通过性。 2、轴荷分配 使前轮单位压力比后轮小20%-30%，可减少松软路上的阻力。 3、最低稳定车速 车速低，土壤抗剪切能力较强，可提高附着系数。因此应用低速 通过困难地段。可用增大传动比降低最低稳定车速。 4、差速锁 差速锁可使两侧车轮按各自附着力分配驱动力，可按各自附着力 分配驱动力矩，可大大提高汽车通过性。 5、涉水能力 解决汽车电器的水密封问题。
第七章 汽车的通过性 第一节 汽车通过性评价指标及几何参数 （5）最小转弯直径
转向盘转到极限位置、 转向盘转到极限位置、以最 低稳定车速转向行驶时， 低稳定车速转向行驶时，外侧转 向轮的中心平面在支承平面上滚 过的轨迹圆直径 dmin。 它表征了汽车能够通过狭窄弯 曲地带或绕过不可越过的障碍物 的能力。 的能力。
(hw/D)1 就越大，汽车的前轮 就越大，
越容易越过台阶。 越容易越过台阶。
6、 汽车越过台阶、壕沟的能力
F + F sin α +ϕF cosα −G = 0 1 2 2 ϕF2D/ 2 + F L −Gb− fFD/ 2 = 0 1 1
将
fF + F cosα −ϕF sin α = 0 1 2 2
F ua F r(1− sr ) TE = d = d Tw ω Tw
式中，u 为汽车行驶速度；TW为驱动轮输入转矩；ω为驱 式中， 为汽车行驶速度； 为驱动轮输入转矩； 为驱
a
动轮角速度； 为驱动轮动力半径 为驱动轮动力半径； 为滑转率。 动轮角速度；r为驱动轮动力半径；sr 为滑转率。 3.燃油利用指数Ef 单位燃油消耗所输出的功， 单位燃油消耗所输出的功，Ef = F ua /Qt 。 d 式中， 为单位时间内的燃油消耗量。 式中，Qt为单位时间内的燃油消耗量。
第七章 汽车的通过性 第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
影响通过性的使用因素
1、轮胎气压 在松软路面上行驶，降低胎压可使轮胎接地面积增加，减少滚动 阻力，提高附着系数。 2、轮胎花纹 轮胎花纹宽而深可提高松软路面的附着系数，但滑行噪声增大。 3、拱形轮胎 超低压拱形轮胎在专用越野车上得到广泛应用，其断面宽度比普 通轮胎大2-3倍。 拱形轮胎车辆在沙漠、雪地、沼泽等具有良好 的通过性，但在硬路面上行驶会过早磨损。 4、驾驶方法 通过沙漠、雪地、泥沼地时应用低档，尽量保持直线行驶。有差 速锁时将其锁住，驶离滑转区后再脱开，以免转向困难。
五轮仪
第七章 汽车的通过性 第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
油耗仪
ld h h = 2 w − w D D D