道路勘测设计--第2章-汽车行驶特性
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汽车行驶特性2-道路勘测设计
Z1L G cos L2 G sin h
Z1
G
cos
L2 L
G
sin
h
tgα0
L2 h
i0
L2 h
1
一般L2和h的数值在汽车设计中考虑，其比值L2 / h≈1，因此， 一般来说汽车的纵向倾覆稳定条件是很容易满足的。
2．纵向滑移（驱动轮滑转）
通出每常千用瓦发小动时机功的率燃的料燃消料耗消率耗qe量表。示已。知燃发料动消机耗的率功是率指N发和动转机速发n 后，可在发动机台架试验获得的发动机负荷特性图上查出燃油 消耗率ge。
2.5 影响汽车燃料经济性的因素
1．汽车使用方面
主要与汽车的行驶速度、挡位选择、挂车的应用、正确调整 保养等因素有关。这些属于汽车运用与维修研究课题。
2．汽车结构方面
主要从改进汽车发动机、提高燃油质量、改进润滑油质量、 改进传动系统、改进底盘及车身设计等方面着手。这些属于 汽车设计研究的课题。
3．道路设计方面
从道路线形和结构上设计着手，提高道路路面质量和线形标 准，对节省燃油消耗有着十分重要的意义，这是道路设计的 一个重要任务。
μ
X Y
x
汽车在横向滑移极限平衡状态时最大可能的车速和最小曲 线半径为：
vmax gR（x ih )
Rmin
v2
g(x ih )
3．横向稳定性的保证
汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于横向力系
数μ 值的大小。
现代汽车在设计制造时重心较低，一般b≈2hg，而 x<0.5,
在泥泞时 =0.2，冰滑时 =0.1 ，因此汽车不产生倒溜的条
道路勘测设计--第2章 汽车行驶特性
制动效能的热稳定性 制动时汽车的方向稳定性 二、制动距离： 制动距离是汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走 的距离。
极限平衡条件：
X Yh Gh
μ
X G
h
横向滑移稳定条件：
或
μ h
V2 R
127(h ih )
4．横向稳定性的保证
汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于横向力系数μ 值的大小。
现代汽车在设计制造时重心较低，一般b≈2hg，而 h<0.5,即
h
b 2hg
汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移
ik——变速箱的变速比。 汽车的总行驶阻力R为： R=Rw十RR十RI
三、汽车运动方程与行驶条件
汽车的行驶条件
驱动力＝行驶阻力，汽车等速行驶； 驱动力＞行驶阻力，汽车加速行驶； 驱动力＜行驶阻力，汽车减速行驶，直至停车。
汽车行驶的必要条件（即驱动条件） ：
T≥R
汽车行驶充分条件：
驱动力≤轮胎与路面的附着力，即 T≤Gk
现象。
在道路设计中只要保证不产生横向滑移现象发生，即可保证横 向稳定性。
保证横向稳定性的条件：
μ h
或
R
V2
127(h ih )
三、汽车行驶的纵横组合向稳定性
汽车行驶在小半径平曲线上，较直线增加了一项弯道阻力。对 上坡的汽车耗费的功率增加，使行车速度降低。对下坡的汽车 有沿纵横组合的合成坡度方向倾斜、滑移和装载偏重的可能， 对汽车行驶危险。
二、汽车的行驶阻力
1. 空气阻力 汽车在行驶中，迎面空气质点压力，车后真空吸力及车身表 面摩擦力，总称为空气阻力。
Rw
1 2
极限平衡条件：
X Yh Gh
μ
X G
h
横向滑移稳定条件：
或
μ h
V2 R
127(h ih )
4．横向稳定性的保证
汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于横向力系数μ 值的大小。
现代汽车在设计制造时重心较低，一般b≈2hg，而 h<0.5,即
h
b 2hg
汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移
ik——变速箱的变速比。 汽车的总行驶阻力R为： R=Rw十RR十RI
三、汽车运动方程与行驶条件
汽车的行驶条件
驱动力＝行驶阻力，汽车等速行驶； 驱动力＞行驶阻力，汽车加速行驶； 驱动力＜行驶阻力，汽车减速行驶，直至停车。
汽车行驶的必要条件（即驱动条件） ：
T≥R
汽车行驶充分条件：
驱动力≤轮胎与路面的附着力，即 T≤Gk
现象。
在道路设计中只要保证不产生横向滑移现象发生，即可保证横 向稳定性。
保证横向稳定性的条件：
μ h
或
R
V2
127(h ih )
三、汽车行驶的纵横组合向稳定性
汽车行驶在小半径平曲线上，较直线增加了一项弯道阻力。对 上坡的汽车耗费的功率增加，使行车速度降低。对下坡的汽车 有沿纵横组合的合成坡度方向倾斜、滑移和装载偏重的可能， 对汽车行驶危险。
二、汽车的行驶阻力
1. 空气阻力 汽车在行驶中，迎面空气质点压力，车后真空吸力及车身表 面摩擦力，总称为空气阻力。
Rw
1 2
汽车行驶特性2道路勘测设计
案例二
山区公路设计。该案例针对山区公路的特殊地形和气候条件 ，重点考虑了车辆爬坡性能、制动性能和驾驶员视距等行驶 特性，采用了适当的纵坡设计、视距保证措施和交通安全设 施，确保了山区公路的安全和顺畅。
案例总结与启示
要点一
案例总结
通过对实际应用情况和案例分析的总结，可以发现汽车行 驶特性在道路勘测设计中具有重要地位。合理的道路设计 需要充分考虑车辆动力学、轮胎与路面相互作用、驾驶员 行为等因素，以提高道路通行效率和安全性。同时，还需 要根据不同地区和不同道路条件的实际情况，采取针对性 的设计措施和交通安全设施。
特性和道路勘测设计中的复杂问题。
04
未来研究可以更多地关注智能化和绿色化的道路勘测 设计，以适应未来交通发展的需求。
感谢观看
THANKS
汽车行驶稳定性是指汽车在行驶过程中保持稳定状态的能力，包括纵向 稳定性、横向稳定性和垂向稳定性。
纵向稳定性是指汽车在行驶过程中抵抗纵向翻滚的能力；横向稳定性是 指汽车在行驶过程中抵抗侧翻的能力；垂向稳定性是指汽车在行驶过程 中抵抗跳跃和颠簸的能力。
汽车行驶稳定性对于保证驾驶安全和提高车辆行驶平顺性具有重要意义。
实际应用中的挑战
在实际应用中，需要考虑不同车型的行驶特性差异、不同驾驶员的行为习惯以及 不同道路条件的影响。此外，还需要解决如何平衡道路安全与通行效率、如何优 化道路设计以降低能耗和排放等问题。
案例分析
案例一
某城市主干道设计。该案例分析了在城市主干道设计中如何 考虑车辆动力学特性、驾驶员行为和交通流特性，采用了合 理的线形设计、交通工程措施和交通安全设施，提高了道路 通行效率和安全性。
操控稳定性
汽车操控稳定性对道路勘测设计 的平整度、横坡、纵坡等参数提 出要求，以保证车辆行驶的稳定 性和舒适性。
山区公路设计。该案例针对山区公路的特殊地形和气候条件 ，重点考虑了车辆爬坡性能、制动性能和驾驶员视距等行驶 特性，采用了适当的纵坡设计、视距保证措施和交通安全设 施，确保了山区公路的安全和顺畅。
案例总结与启示
要点一
案例总结
通过对实际应用情况和案例分析的总结，可以发现汽车行 驶特性在道路勘测设计中具有重要地位。合理的道路设计 需要充分考虑车辆动力学、轮胎与路面相互作用、驾驶员 行为等因素，以提高道路通行效率和安全性。同时，还需 要根据不同地区和不同道路条件的实际情况，采取针对性 的设计措施和交通安全设施。
特性和道路勘测设计中的复杂问题。
04
未来研究可以更多地关注智能化和绿色化的道路勘测 设计，以适应未来交通发展的需求。
感谢观看
THANKS
汽车行驶稳定性是指汽车在行驶过程中保持稳定状态的能力，包括纵向 稳定性、横向稳定性和垂向稳定性。
纵向稳定性是指汽车在行驶过程中抵抗纵向翻滚的能力；横向稳定性是 指汽车在行驶过程中抵抗侧翻的能力；垂向稳定性是指汽车在行驶过程 中抵抗跳跃和颠簸的能力。
汽车行驶稳定性对于保证驾驶安全和提高车辆行驶平顺性具有重要意义。
实际应用中的挑战
在实际应用中，需要考虑不同车型的行驶特性差异、不同驾驶员的行为习惯以及 不同道路条件的影响。此外，还需要解决如何平衡道路安全与通行效率、如何优 化道路设计以降低能耗和排放等问题。
案例分析
案例一
某城市主干道设计。该案例分析了在城市主干道设计中如何 考虑车辆动力学特性、驾驶员行为和交通流特性，采用了合 理的线形设计、交通工程措施和交通安全设施，提高了道路 通行效率和安全性。
操控稳定性
汽车操控稳定性对道路勘测设计 的平整度、横坡、纵坡等参数提 出要求，以保证车辆行驶的稳定 性和舒适性。
《道路勘测设计》CH2 汽车行驶特性
2
荷载分配
合理的荷载分配可以提高车辆的稳定性和操控性，减少轮胎磨损。
3
限制重量
不同的道路和桥梁可能对车辆荷载有限制，驾驶员需要了解并遵守相关规定。
离心力与侧向力
离心力
速度较高时车辆会产生离心力， 影响转弯时的稳定性。
侧向力
车辆转弯时，轮胎对地面的摩擦 力会产生侧向力，决定车辆的操 控性和抓地力。
漂移
漂移是一种驾驶技术，通过操控 车辆产生离心力，向旋转方向滑 行。
车辆悬挂系统
悬挂系统作用
悬挂系统可以减震、保持车 身稳定，并改善乘坐舒适性。
独立悬挂
独立悬挂可以使四个车轮独 立运动，提供更好的悬挂性 能和操控性。
悬挂调校
悬挂调校可以根据路况和驾 驶需求来调整悬挂刚度和高 度。
转向响应时间
1
转向系统
转向系统包括转向盘、转向齿条和转向
转向响应时间
2
球头，影响车辆的操控和转弯半径。
转向响应时间是指从驾驶员打方向盘到
车辆响应的时间间隔。
3
转向灵敏度
灵敏的转向系统可以提高转向响应时间， 增强驾驶的掌控感。
制动距离
1 制动距离定义
制动距离是指汽车从制动 开始到完全停下所需的距 离。
2 制动系统
3 道路状态
汽车的制动系统包括刹车 盘、刹车片和制动液等部 件，需要定期维护和检查。
道路湿滑或路面不平会增 加制动距离，驾驶员需要 根据实际情况采取相应措 施。
车辆荷载
1
车辆重量
车辆荷载指的是车辆的总重量，也包括乘客、行李和货物等附加重量。
《道路勘测设计》CH2 汽 车行驶特性
汽车行驶特性是指汽车在路上行驶时的性能和表现。了解这些特性对于道路 设计和安全很重要。
道路勘测与设计第二章汽车行使特性
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－
○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
一．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 ① 制动减速度
（公式）
3. 燃油经济性 ① 运输成本中20－30％的燃料费用，燃料消耗方程式：
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）
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
图
功率曲线：N＝M n / 9549
（差公式，右边加图2－1）
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
第二章 汽车行使特性
＝1.07*（20^2－60^2）/254((0.03+0.04)/2－0.02－
○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
一．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 ① 制动减速度
（公式）
3. 燃油经济性 ① 运输成本中20－30％的燃料费用，燃料消耗方程式：
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）
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
图
功率曲线：N＝M n / 9549
（差公式，右边加图2－1）
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
第二章 汽车行使特性
道路勘测设计(杨少伟)课后答案(最全的版本)-第三版
x＝40433.528+30.165＝40463.693
y＝91250.097+148.403＝91398.500
HY（YH）坐标：
HY坐标：
同理，YH坐标：
QZ：
x＝Rsinm#43;19.988=118.684
y＝R(1－cosm)+p＝37.487
课后习题参考答案
第二章汽车行驶特性
2.1已知某条道路的滚动阻力系数为0.015，如果东风EQ－140型载重汽车装载90％时，挂IV档以30km/h的速度等速行驶，试求（1）H＝0，（2）H=1500m海拔高度上所能克服的最大坡度。
解：
f＝0.015，G/G′＝1/0.9，负荷率取为：U＝90％，则
海拔0m时，海拔系数＝1.0，＝（G/G′）＝1.111
解答：（1）ω＝i2-i1＝5％-0.8％＝4.2％，凹曲线
（2）竖曲线要素L＝R⋅ω＝5000×4.2％＝210.00 m T＝L/2＝105.00 m E=T2/2R＝1.10 m
（3）设计高程
竖曲线起点桩号：K25+460-T＝K25+355.00
设计高程：780.72-105×0.8％＝779.88 m K25+400：
解；
由 ，
（1）
（2）
2.4设某条道路规定的最大纵坡为5%，当汽车以80km/h的车速在半径为250m、超高横坡度为8%的平曲线上行驶时，求折减后的最大纵坡度。
解：
imax＝5％，V＝80km/h，R=250 m，ih＝8％，则
课后习题参考答案
第三章平面线形设计
3.1某山岭区二级公路，已知起点、JD1、JD2的坐标分别为（40961.914，91066.103）、（40433.528，91250.097）、（40547.416，91870.392），并设JD1的R=150m，Ls＝40m，起点桩号为K12+234.567。
y＝91250.097+148.403＝91398.500
HY（YH）坐标：
HY坐标：
同理，YH坐标：
QZ：
x＝Rsinm#43;19.988=118.684
y＝R(1－cosm)+p＝37.487
课后习题参考答案
第二章汽车行驶特性
2.1已知某条道路的滚动阻力系数为0.015，如果东风EQ－140型载重汽车装载90％时，挂IV档以30km/h的速度等速行驶，试求（1）H＝0，（2）H=1500m海拔高度上所能克服的最大坡度。
解：
f＝0.015，G/G′＝1/0.9，负荷率取为：U＝90％，则
海拔0m时，海拔系数＝1.0，＝（G/G′）＝1.111
解答：（1）ω＝i2-i1＝5％-0.8％＝4.2％，凹曲线
（2）竖曲线要素L＝R⋅ω＝5000×4.2％＝210.00 m T＝L/2＝105.00 m E=T2/2R＝1.10 m
（3）设计高程
竖曲线起点桩号：K25+460-T＝K25+355.00
设计高程：780.72-105×0.8％＝779.88 m K25+400：
解；
由 ，
（1）
（2）
2.4设某条道路规定的最大纵坡为5%，当汽车以80km/h的车速在半径为250m、超高横坡度为8%的平曲线上行驶时，求折减后的最大纵坡度。
解：
imax＝5％，V＝80km/h，R=250 m，ih＝8％，则
课后习题参考答案
第三章平面线形设计
3.1某山岭区二级公路，已知起点、JD1、JD2的坐标分别为（40961.914，91066.103）、（40433.528，91250.097）、（40547.416，91870.392），并设JD1的R=150m，Ls＝40m，起点桩号为K12+234.567。
道路勘测设计汽车行驶特性
T RW RR RI
T RW G ( f i )
T RW G
汽车在道路上行驶时 的道路阻力和惯性阻 力之和，其值主要与 道路状况和汽车的行 驶方式有关
G g
a
( f i)
g
a
D
T RW G
D动力因数：单位车重的有效牵引力。它表征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。
路面类型 水泥及沥青 混凝土路面 表面平整的黑 色碎石路面 碎石路面 干燥平整的土路 潮湿不平 整的土路
值
0.01～0.02
0.02～0.025
0.03～0.05
0.04～0.05
0.07～0.15
②．行驶车速：受车速影响较大。 V<50时，f 变化较小。V>100时，f增加较快。V=150-200时，f 急剧增大。 ③. 轮胎性质：胎压，轮胎材料，结构。
第一节 概述
一、汽车行驶性能的主要内容 1、动力性能：指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的 纵向力决定、所能达到的平均行驶速度，即指决定汽车加速、 爬坡和获得最大速度的性能。 动力性能决定道路的最大纵坡、坡长限制及长陡坡上陡坡与 缓坡的组合。 2、制动性：指汽车行驶中能短距离内停车且维持行驶方向稳 定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。 制动性能和道路的行车视距直接相关。 3、行驶稳定性：指汽车在行驶过程中，受外部因素作用，汽 车尚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。 决定道路圆曲线极限最小半径和纵、横向组合最大坡度的取 值，也影响道路纵坡度的设置。
dD 0 dV Q 2 PV Q 0得V 2P
汽车的最高速度和最小稳定速度之间的差值越大，表 示汽车对道路阻力的适应性越强。
道路勘测设计杨少伟课后答案最全的版本第三版
道路勘测设计杨少伟课后答案最全的版本第三版课后习题参考答案第二章 汽车行驶特性2.1 已知某条道路的滚动阻力系数为0.015，如果东风EQ －140型载重汽车装载90％时，挂IV 档以30km/h 的速度等速行驶，试求（1）H ＝0，（2）H =1500m 海拔高度上所能克服的最大坡度。
解：f ＝0.015，G /G ′＝1/0.9，负荷率取为：U ＝90％，则海拔0m 时，海拔系数ξ＝1.0，λ＝（ξ G /G ′）＝1.111海拔1500m 时，海拔系数ξ＝（1-2.26×105×1500）5.3＝0.833，λ＝0.925IV 档时，36T max N 32N M 17.036()P =+=7.875710(-)21.15Ug h M M K A G g n n -⎡⎤-⋅--⨯⎢⎥⎣⎦24T Mmax N 2N M 5.305Q =() 2.917510(-)Ug h n M M r G n n --=⨯ 2-2max max 2-[-] 5.532210(-)N TMN M V M Ugh W M n rG n n ==⨯2 5.699%D PV QV W =++=H =0时，222220001.111 5.699100.0151 1.111(5.66910)0.015arcsin0.04832.77tan 4.839%i αα--⨯⨯-⨯-⨯⨯+=====故：同理： H ＝1500时，1500150015002.162tan 3.775%i αα===故：2.3 假定某弯道的最大横向力系数为0.10，则： （1） 当R =500m ，i h ＝5％时，允许最大车速为多少？（2） 当V ＝80km/h ，i h ＝－2%（反超高）时，平曲线半径至少应为多大？ 解；由2h=127Vi Rμ-， （1）127()127(0.100.05)50097.6km /hh V i R μ=+⋅=⨯+⨯=（2）2280629.92m127()127(0.100.02)h V R i μ===+⨯-2.4 设某条道路规定的最大纵坡为5%，当汽车以80km/h 的车速在半径为250m 、超高横坡度为8%的平曲线上行驶时，求折减后的最大纵坡度。
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Gk——驱动轮荷载，小汽车为总重的0.5～0.65倍，载重 车为总重的0.65～0.80倍。
.
16
第二节 汽车的动力特性及加、减速行程
动力特性：反映汽车动力性能指标。
汽车动力性能：汽车具有的加速、上坡、最大速度等的性能。汽 车的动力性愈好，速度就愈高，能克服行驶阻力也愈大。
一、汽车的动力因数
汽车运动方程式：T = Rw+RR+RI
滚动阻力与汽车总重力成正比，若坡道倾角为α时，其值
Rf＝Gfcosα 坡道倾角α一般较小，认为cosα≈1，
Rf=Gf （N） 式中：Rf——滚动阻力（N）；
G——车辆总重力（N）；
f——滚动阻力系数，
.
11
(2). 坡度阻力
Ri=Gi （N） 式中：Ri——坡度阻力 （N）；
G——车辆总重力（N）； i ——道路纵坡度，上坡为正；下坡为负。
第二章 汽车行驶特性
研究内容： • 研究汽车的驱动力和行驶阻力； • 分析汽车运动的基本规律； • 研究汽车主要动力性能； • 分析影响汽车主要使用性能的因素。
.
1
汽车行驶对道路基本要求
➢ 安全：保证汽车行驶稳定性，避免发生翻车、倒溜、侧滑
➢ 迅速：行驶速度——平均技术速度。
➢ 经济：运输成本：低
Rw
1KAv2
2
式中：K——空气阻力系数，它与汽车的流线型有关； ρ——空气密度，一般ρ=1.2258（N·s2／m4）； A——汽车迎风面积（或称正投影面积）（m2）； v——汽车与空气的相对速度（m／s），近似取汽车 行驶
速度。
.
10
2. 道路阻力
道路阻力包括滚动阻力和坡度阻力。
(1). 滚动阻力
运输生产率：高
评价汽车运输工作效率的指标有：
汽车运输生产率——周转率
运输成本——油料及轮胎消耗，保养周期
➢ 舒适：视觉上：线形美观，赏心悦目，自然环境与景观设计
生理上：平稳、不颠簸，离心力小
心理上：轻松，有安全感，心情愉快。
.
2
第一节 汽车的驱动力及行驶阻力
一、汽车的驱动力
汽车动力来源：
汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。 在发动机里热能转化成机械能经过传动系变速和传动，将 曲轴的扭矩传给驱动轮，产生Mk的扭矩驱动汽车驱动轮旋转， 轮胎对路面产生向后的水平推力，则路面对车辆产生向前的 推力，驱使汽车行驶。
改变形式，
T - Rw= RR+RI
T-Rw--汽车后备驱动力，T、RW只与汽车构造和行驶速度有关。
G
TRWG(f
i) g
a
.
17
评价不同类型汽车动力性，将上式两端分别除以车辆总重G，
得
TRW (f i)a
G
g
令上式左端为D，即 D T RW G
D--动力因数，表征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。
.
14
三、汽车运动方程与行驶条件
汽车的行驶条件
驱动力＝行驶阻力，汽车等速行驶； 驱动力＞行驶阻力，汽车加速行驶； 驱动力＜行驶阻力，汽车减速行驶，直至停车。
汽车行驶的必要条件（即驱动条件） ：
T≥R
.
15
汽车行驶充分条件：
驱动力≤轮胎与路面的附着力，即 T≤Gk
式中：——附着系数，取决于路面的粗糙程度和潮湿泥泞程 度。
.
3
汽车传动系统
Байду номын сангаас
.
4
发动机转速特性曲线
N-n曲线、M-n曲线、耗油量ge-n曲线
.
5
1. 发动机曲轴扭矩M 及发动机转速特性
发动机输出功率P与产生的扭矩M的关系：
PMn
(kW )
9549
PM n 2r Mn
r 6010009549 F
r
M
.
6
发动机转速特性经验公式：
功率 P P m a1 x n n N2 (n n N )23 (n n N )3 (k)w
式中：Pmax——发动机的最大功率(kW)； nN——发动机的最大功率所对应的转速（r／min）
扭距 M M m a M (n x m P n a M M ) x 2 P (n M n )2 (N m )
式中：Mmax——最大扭矩（N·m）； MP——最大功率所对应的扭矩，
MP
9549Nmax nP
(N)
式中：δ——惯性力系数（旋转质量换算系数）。
δ＝l＋δ1＋δ2ik2 式中：δ1——汽车车轮惯性力影响系数，δ1=0.03～0.05；
δ2—— 发 动 机 飞 轮 惯 性 力 影 响 系 数 ， 小 客 车 δ2=0.05 ～ 0.07，载重汽车δ2=0.04～0.05；
ik——变速箱的变速比。 汽车的总行驶阻力R为： R=Rw十RR十RI
nP——最大功率所对应的转速（r/min）；
nM——最大扭矩所对应的转速(r／min)；
.
7
2. 驱动轮扭矩Mk
• 发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱（变速比ik）和主传动器
（变速比i0）两次变速
• 两次变速的总变速比为：γ=i0·ik；
• 传动系统的机械效率为ηT<1.0；
• 传到驱动轮上的扭矩Mk为：
DTRWUM TKA2V G G rG 21.15G
.
18
海拔荷载修正系数λ:
道路不在海平面上，汽车不满载，对动力因数D进行修正。 方法乘以一个修正系数λ，
D(f i) a g
λ--动力因数D的海拔荷载修正系数，其值为: 式中：ξ——海拔系数，
G
G'
或ξ=（1-2.26×10-5H）5.3 其中，H ——海拔高度（m）；
G——满载时汽车的总重力（N）； G’——实际装载时汽车的总重力（N）。
.
19
式中：ξ——海拔系数，见图2-5
.
20
二、汽车的行驶状态
由 D(f i) a 得 g
•
Mk=MγηT
• 驱动轮上的转速nk为：
车速V与发电机转速关系：
nk
n i0ik
n
V2rn1600 0 0.307 n 7 r (k/m h)
.
8
3．汽车的驱动力
T M rk M rT 0 .3V n 7 M 7 T 36 V N 0 T 0 (N )
.
9
二、汽车的行驶阻力
1. 空气阻力 汽车在行驶中，迎面空气质点压力，车后真空吸力及车身表 面摩擦力，总称为空气阻力。
道路阻力=滚动阻力+坡度阻力，以RR表示
RR=G（f+i） 式中：f+i——道路阻力系数。
.
12
(3). 惯性阻力
汽车变速行驶，克服其质量变化产生的惯性力和惯性力矩 汽车的质量：平移质量
旋转质量
平移质量惯性力 旋转质量惯性力矩
R I1
ma
G g
a
RI2
I d dt
.
13
惯性阻力计算：
RI
Ga g
.
16
第二节 汽车的动力特性及加、减速行程
动力特性：反映汽车动力性能指标。
汽车动力性能：汽车具有的加速、上坡、最大速度等的性能。汽 车的动力性愈好，速度就愈高，能克服行驶阻力也愈大。
一、汽车的动力因数
汽车运动方程式：T = Rw+RR+RI
滚动阻力与汽车总重力成正比，若坡道倾角为α时，其值
Rf＝Gfcosα 坡道倾角α一般较小，认为cosα≈1，
Rf=Gf （N） 式中：Rf——滚动阻力（N）；
G——车辆总重力（N）；
f——滚动阻力系数，
.
11
(2). 坡度阻力
Ri=Gi （N） 式中：Ri——坡度阻力 （N）；
G——车辆总重力（N）； i ——道路纵坡度，上坡为正；下坡为负。
第二章 汽车行驶特性
研究内容： • 研究汽车的驱动力和行驶阻力； • 分析汽车运动的基本规律； • 研究汽车主要动力性能； • 分析影响汽车主要使用性能的因素。
.
1
汽车行驶对道路基本要求
➢ 安全：保证汽车行驶稳定性，避免发生翻车、倒溜、侧滑
➢ 迅速：行驶速度——平均技术速度。
➢ 经济：运输成本：低
Rw
1KAv2
2
式中：K——空气阻力系数，它与汽车的流线型有关； ρ——空气密度，一般ρ=1.2258（N·s2／m4）； A——汽车迎风面积（或称正投影面积）（m2）； v——汽车与空气的相对速度（m／s），近似取汽车 行驶
速度。
.
10
2. 道路阻力
道路阻力包括滚动阻力和坡度阻力。
(1). 滚动阻力
运输生产率：高
评价汽车运输工作效率的指标有：
汽车运输生产率——周转率
运输成本——油料及轮胎消耗，保养周期
➢ 舒适：视觉上：线形美观，赏心悦目，自然环境与景观设计
生理上：平稳、不颠簸，离心力小
心理上：轻松，有安全感，心情愉快。
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2
第一节 汽车的驱动力及行驶阻力
一、汽车的驱动力
汽车动力来源：
汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。 在发动机里热能转化成机械能经过传动系变速和传动，将 曲轴的扭矩传给驱动轮，产生Mk的扭矩驱动汽车驱动轮旋转， 轮胎对路面产生向后的水平推力，则路面对车辆产生向前的 推力，驱使汽车行驶。
改变形式，
T - Rw= RR+RI
T-Rw--汽车后备驱动力，T、RW只与汽车构造和行驶速度有关。
G
TRWG(f
i) g
a
.
17
评价不同类型汽车动力性，将上式两端分别除以车辆总重G，
得
TRW (f i)a
G
g
令上式左端为D，即 D T RW G
D--动力因数，表征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。
.
14
三、汽车运动方程与行驶条件
汽车的行驶条件
驱动力＝行驶阻力，汽车等速行驶； 驱动力＞行驶阻力，汽车加速行驶； 驱动力＜行驶阻力，汽车减速行驶，直至停车。
汽车行驶的必要条件（即驱动条件） ：
T≥R
.
15
汽车行驶充分条件：
驱动力≤轮胎与路面的附着力，即 T≤Gk
式中：——附着系数，取决于路面的粗糙程度和潮湿泥泞程 度。
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汽车传动系统
Байду номын сангаас
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发动机转速特性曲线
N-n曲线、M-n曲线、耗油量ge-n曲线
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1. 发动机曲轴扭矩M 及发动机转速特性
发动机输出功率P与产生的扭矩M的关系：
PMn
(kW )
9549
PM n 2r Mn
r 6010009549 F
r
M
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发动机转速特性经验公式：
功率 P P m a1 x n n N2 (n n N )23 (n n N )3 (k)w
式中：Pmax——发动机的最大功率(kW)； nN——发动机的最大功率所对应的转速（r／min）
扭距 M M m a M (n x m P n a M M ) x 2 P (n M n )2 (N m )
式中：Mmax——最大扭矩（N·m）； MP——最大功率所对应的扭矩，
MP
9549Nmax nP
(N)
式中：δ——惯性力系数（旋转质量换算系数）。
δ＝l＋δ1＋δ2ik2 式中：δ1——汽车车轮惯性力影响系数，δ1=0.03～0.05；
δ2—— 发 动 机 飞 轮 惯 性 力 影 响 系 数 ， 小 客 车 δ2=0.05 ～ 0.07，载重汽车δ2=0.04～0.05；
ik——变速箱的变速比。 汽车的总行驶阻力R为： R=Rw十RR十RI
nP——最大功率所对应的转速（r/min）；
nM——最大扭矩所对应的转速(r／min)；
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2. 驱动轮扭矩Mk
• 发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱（变速比ik）和主传动器
（变速比i0）两次变速
• 两次变速的总变速比为：γ=i0·ik；
• 传动系统的机械效率为ηT<1.0；
• 传到驱动轮上的扭矩Mk为：
DTRWUM TKA2V G G rG 21.15G
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海拔荷载修正系数λ:
道路不在海平面上，汽车不满载，对动力因数D进行修正。 方法乘以一个修正系数λ，
D(f i) a g
λ--动力因数D的海拔荷载修正系数，其值为: 式中：ξ——海拔系数，
G
G'
或ξ=（1-2.26×10-5H）5.3 其中，H ——海拔高度（m）；
G——满载时汽车的总重力（N）； G’——实际装载时汽车的总重力（N）。
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式中：ξ——海拔系数，见图2-5
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二、汽车的行驶状态
由 D(f i) a 得 g
•
Mk=MγηT
• 驱动轮上的转速nk为：
车速V与发电机转速关系：
nk
n i0ik
n
V2rn1600 0 0.307 n 7 r (k/m h)
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3．汽车的驱动力
T M rk M rT 0 .3V n 7 M 7 T 36 V N 0 T 0 (N )
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二、汽车的行驶阻力
1. 空气阻力 汽车在行驶中，迎面空气质点压力，车后真空吸力及车身表 面摩擦力，总称为空气阻力。
道路阻力=滚动阻力+坡度阻力，以RR表示
RR=G（f+i） 式中：f+i——道路阻力系数。
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(3). 惯性阻力
汽车变速行驶，克服其质量变化产生的惯性力和惯性力矩 汽车的质量：平移质量
旋转质量
平移质量惯性力 旋转质量惯性力矩
R I1
ma
G g
a
RI2
I d dt
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惯性阻力计算：
RI
Ga g