表征汽车通过性的几个几何参数
汽车理论(二)名词解释
一.名词解释1、汽车使用性能：汽车能够适用各种使用条件，以最高效率、最低消耗、安全可靠地完成运输工作的能力。
2、滚动阻力系数：车轮在等速平路行驶时滚动时所需之推力与车轮负荷之比。
3、滑移率：在车轮运动中滑动成分所占的比例。
4、制动器制动力：在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力。
5、侧向力系数：6、稳态横摆角速度增益：稳态横摆角速度与前轮转角之比。
7、汽车的动力因数：是剩余牵引力（总牵引力减空气阻力）和汽车总重之比：8、附着椭圆：驱动力或制动力在不同侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，称为附着椭圆。
9、汽车前或后轮（总）侧偏角：包括1）考虑到垂直载荷与外倾角变动等因素的弹性侧偏角；2）侧倾转向角；3）变形转向角。
10、回正力矩：是使转向车轮恢复到直线行驶的主要恢复力矩之一,它是由接地面内分布的微元侧反向力产生的。
11侧偏力和轮胎的侧偏现象:侧偏力：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿轮胎坐标系Y轴方向有侧向力FY，相应地在地面上产生地面侧向反作用力FY，FY即侧偏力。
侧偏现象：当车轮有侧向弹性时,即使地面侧向反作用力FY没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面cc,这就是轮胎的侧偏现象。
12轮胎坐标系:为了讨论轮胎的力学特性，需要建立一个轮胎坐标系。
规定如下：垂直车轮旋转轴线的轮胎中分平面称为车轮平面。
坐标系的原点O 为车轮平面和地平面的交线与车轮旋转轴线在地平面上投影线的交点。
车轮平面与地平面的交线取为X 轴，规定向前为正。
Z 轴与地面垂直，规定指向上方为正。
Y 轴在地面上，规定面向车轮前进方向时，指向左方为正。
13.侧倾转向：在侧向力作用下车厢发生侧倾,由车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动,后轮绕垂直地面轴线的转动,即车轮转向角的变动,称为侧倾转向14.悬架的侧倾角刚度:指侧倾时（车轮保持在地面上），单位车厢转角下，悬架系统给车厢的总弹性恢复力偶矩。
汽车理论第七章汽车的通过性
支承通过性评价指标
1、 牵引系数TC：单位车重的挂钩牵引力
式中：
TC=Fd/G
Fd —汽车挂钩牵引力；G —车重
2、牵引效率TE：驱动轮输出与输入功率之比。
式中：
TE= Fd u/Tw
u—车速；Tw —驱动轮输入转矩； —驱动轮角速度。
3、燃油利用指数Ef 单位燃油消耗所输出（牵引）的功。
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。
汽车通过性几何参数
最小离地间隙 h 纵向通过角 接近角 1 离去角 2 最小转弯半径 dmin 转弯通道圆
汽车通过性几何参数
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。
5、涉水能力
解决汽车电器的水密封问题。
第二节 汽车道路试验
1. 加速性能试验 2. 最高车速试验 3. 滑行试验 4. 制动性试验 5. 燃料消耗量试验
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
表征汽车通过性的几个几何参数
表征汽车通过性的几个几何参数1、最小离地间隙h（ground clearance）定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，车辆中间区域内的最低点到X平面的距离，中间区域为平行于Y平面且与其等距离的两平面之间所包含的部分，两平面之间的距离为同一轴上两端车轮内缘最小距离的80％该参数反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。
测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载,工具采用离地间隙仪（量程0～500mm,最小刻度0.5mm）2、纵向通过角β（ramp angle）定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，当分别切于静载车轮前后轮胎外缘且垂直于Y平面的两平面交与车体下部较低部位时，车轮外缘两切面之间所夹的最小锐角。
该角为车辆可以超越的最大角度。
该参数标识汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。
β越大，顶起实效的可能性越小，汽车的通过性越好。
测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载和空载两种状态，车辆静止状态下测量，工具采用角度尺等。
参考下图3、接近角γ 1 (approch angle)定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，切静载前轮轮胎外缘且垂直于Y平面的平面与X平面之间所夹的最大锐角，前轴前方任何位置固定在车辆上的刚性部件均在此平面的上方。
γ1越大，越不易发生触头实效。
测量方法：测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载和空载两种状态，车辆静止状态下测量，工具采用角度尺等。
参考下图4、离去角γ2(departure angle)定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，X平面与切与静载车辆最后车轮轮胎外缘的平面之间所夹的最大锐角。
位于最后车轴后方的任何固定在车辆上的刚性部件均在此平面上方。
4.2汽车通过性
•
•
t an ＞ t an B 2h ＞
g
22/5
2、汽车在横（侧）向坡道上等速转向行驶时的通过性
ZL
ZR
1 B B ( Gcos G hg sin F CY sin F CY hg cos ) B 2 2
1 B B ( Gcos G hg sin F CY sin F CY hg cos ) B 2 2
16/5
• 对于前轮驱动的汽车，以较低速度等速上坡 时，驱动轮不发生滑转的临界状态为：
F
t max
G sin max z1
汽车滑转先于翻倒的条件是：
L h
即：
L ＞0
b
＜
g
b
h
g
17/5
对于全轮驱动的越野汽车，以较低速度等速上坡 时，驱动轮不发生滑转的临界状态为：
F
• 整理得：
9/5
• ⑷接近角 1
•—车身前最低点向前轮引切线，切线与地面之间 的夹角为接近角（触头失效）。
•⑸离去角 2
•—车身后部最突出点向后轮引切线，切线与地面 的夹角为离去角（托尾失效）。
•
接近角和离去角表征汽车接近或离开障碍
物（如小丘、沟洼地等）时不发生碰撞的可能性， 接近角和离去角和越大，则汽车通过性越好。
t max
G sin max
z Gcos
max
tan max
•
即：
＜
b
h
g
•
上式即为全轮驱动的汽车在纵向坡道上坡通 过的条件。
18/5
•结论： • ①汽车在纵向坡道上坡时滑移的危险性高于倾覆，汽车 只要能驶上坡道就不会倾覆，即总是先滑后翻。 • ②后轮驱动和全轮驱动的越野汽车在纵向坡道上坡通过 b 的条件相同，即 ＜ h • • 由于现代后轮驱动汽车的重心位置较低，因此上述条件 均能满足而有余。但是对于越野汽车，其轴距 L较小，重 心较高（ h 较大），轮胎又具有纵向防滑花纹，因而附着 系数较大，故其滑移的危险性增加。因此，对于经常行驶 于坎坷不平路面的越野汽车，应尽可能降低其重心位置。 • ③前轮驱动的汽车在纵向坡道上坡通过的条件为 L ＞ 0 ，其通过性最好。
《汽车运用工程学学》答案1
一、名词解释：1.高速公路：为专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。
2.公路养护水平：是公路的养护质量，分为优、良、次、差四个等级，评定指标是“好路率”和“养护质量综合值。
”5页3.运行工况：为了研究汽车与运行条件的适应性，通常采用多参数描述汽车的运行状况，称之为汽车运行工况。
11页4.汽车使用经济性：是为完成单位运输量所支付的最少费用的一种使用性能，它是评价汽车运营经济效果的综合性指标。
52页5.汽车倾覆失效：汽车在侧坡上直线行驶时，档坡度大到使重力通过一侧车轮接地中心，而另一侧车轮的地面法向反作用力等于零时，则汽车江发生侧翻。
此时为汽车倾覆失效。
159页6.一次碰撞：在轿车与行人碰撞过程中，首先行人腿部撞到保险杠上，然后骨盆与发动机罩前端接触，最后头部撞到发动机罩或风挡玻璃上。
这时行人被加速到车速，这就是所谓的一次碰撞。
121页7.最小离地间隙：是汽车除车轮外的最低点与路面之间的距离。
他是表征汽车无障碍地越过石块、树桩等障碍物的能力。
156页8.汽车诊断：是在汽车不解体的情况下，对汽车技术状况进行检查，查明汽车故障原因与部位的检查方法。
217页9.道路噪声：由于道路路面凸凹不平二车身的噪音。
10.汽车行驶平顺性：是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时，能保证乘员不会因车身振动而引起的不舒服和疲劳的感觉，以保持所运货物完整无损的性能。
167页11.广义可靠性：指汽车在整个寿命周期内和规定条件下，完成规定功能的能力，它包括汽车的侠义可靠性、耐久性和维修性。
12. 汽车技术状况：测得的定量表征某一时刻汽车外观和性能的参数值总合。
13.低劣数值法：是保证设备一次性投资和各年经营费用总和最小的计算方法。
14. 汽车极限间隙;达到技术文件规定的极限状况的配合间隙。
15. 车轮滑移：16. 汽车工作能力：汽车按技术文件规定的使用性能指标执行规定功能的能力。
17. 致命故障：导致汽车或总成重大损失的故障。
汽车理论—通过性
第七章 汽车的通过性
一、汽车通过性的几何参数 汽车通过性几何参数表示汽车在高低不平地 区行驶的可能性。 区行驶的可能性 。 它取决于不平道路的外形与汽 车下缘轮廓间的相互几何关系。 车下缘轮廓间的相互几何关系。 1.最小离地间隙 最小离地间隙 指汽车满载、 静止时， 指汽车满载 、 静止时 ， 除车轮外的最低点与 地面间的距离。 地面间的距离。 2.纵向通过角 纵向通过角β 纵向通过角 β越大，顶起失效的可能性越小，汽车的通过 越大， 越大 顶起失效的可能性越小， 性越好。 性越好。
第七章 汽车的通过性
一、汽车通过性的几何参数 3.接近角 1 接近角γ 接近角 汽车满载、静止时， 汽车满载、静止时， 前端突出点向前轮所引 切线与地面间的夹角。 切线与地面间的夹角。越大越好 4.离去角 2 离去角γ 离去角 汽车满载、静止时， 汽车满载、静止时， 后端突出点向后轮所引 切线与地面间的夹角。 切线与地面间的夹角。越大越好 5.最小转弯直径 min 最小转弯直径d 最小转弯直径 当转向盘转到极限位置、 当转向盘转到极限位置 、 汽车以最低稳定车 速转向行驶时， 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。 面上滚过的轨迹圆直径。
第七章 汽车的通过性
一、汽车通过性的几何参数
6.转弯通道圆 转弯通道圆 越小越好 二、影响汽车通过性的因素
汽车的通过性与汽车的结构特点、 汽车的通过性与汽车的结构特点、路面 质量和行驶状况有关。 质量和行驶状况有关。
1.传动系的结构 传动系的结构
为了保证汽车的通过，除了要减少行驶阻力外， 为了保证汽车的通过，除了要减少行驶阻力外，还必须提高汽 车的驱动力和附着力。 车的驱动力和附着力。 采用副变速器可提高汽车的动力因数； ①采用副变速器可提高汽车的动力因数；②采用液力传动能提 高传动系工作的稳定性； 高传动系工作的稳定性；③采用高摩擦式差速器可提高在复杂路 面上的附着性能。 面上的附着性能。
任务4.1汽车通过性能评价
（4）、最小转弯直径和内轮差 车辆在转向过程中，转向盘向左或向右转到极 限位置时，车辆外转向轮印迹中心在其支承面 上的轨迹圆直径中的较大者，称为车辆的最小 转弯直径。它表征车辆在最小面积内的回转能 力和通过狭窄弯曲地带或绕过障碍物的能力。 转向轴和末轴的内轮印迹中心在车辆支承平面 上的轨迹圆之差，被称为内轮差。
（四）影响汽车通过性的因素
5、悬架 6×6型和8×8型多轴驱动的越野汽车在异常坎坷不 平的地面上行驶时，常会因独立悬架的结构引起某驱动车 轮的垂直载荷大幅度减小，乃至离开地面而悬空的现象， 使驱动车轮失去与地面的附着而影响通过性。独立悬架和 平衡式悬架允许车轮与车架间有较大的相对位移，使驱动 车轮与地面经常保持接触，以保证有较好的附着性能。同 时独立悬架可显著地提高汽车的最小离地间隙，从而提高 汽车的通过。
（2）、接近角与离去角 接近角和离去角，是指自车身前、后突出点向 前、后车轮引切线时，切线与路面之间的夹角。 它表征了汽车接近或离开障碍物(如小丘、沟 洼地等)时，不发生碰撞的能力。接近角和离 地角越大，则汽车的通过性越好。
（3）、纵向通过角 纵向通过角，是指在汽车空载、静止时，在汽车 侧视图上通过前、后车轮外缘做切线交于车体下 部较低部位所形成的最小锐角。它表征汽车可无 碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。纵 向通过半径越小，汽车的通过性越好。
任务4.1汽车通过性能评价
内容
一、汽车通过性评价指标 二、影响汽车通过性的因素
（一）、汽车通过性评价指标
汽车的通过性：在一定车载质量下，汽车 能以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地 带和克服各种障碍的能力
汽车通过性可分为轮廓通过性和牵引支承通过 性，前者是表征车辆通过坎坷不平路段和障碍 （如陡坡、侧坡、台阶、壕沟等）的能力；后 者是指车辆能顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、 冰面、沼泽等地面的能力。
最新7.1 汽车通过性评价指标及几何参数
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（4）离去角γ2 ➢汽车满载、静止时，后端突出点向后轮所引切线与 地面间的夹角。 ➢γ2越大，越不容易发生托尾失效。
8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（5）最小转弯直径d m i n
➢转向盘转到极限位置、汽车以最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。
2
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
2.牵引效率（驱动效率）TE
牵引效率：驱动轮输出功率与输入功率之比。反映了车轮 功率传递过程中的能量损失。
TE T F w du a FdrT 1w sr
式中，u a 为汽车行驶速度；TW为驱动轮输入转矩；ω为驱
动轮角速度；r为驱动轮动力半径；s r 为滑转率。
5
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 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。 ➢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。
6
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（3）接近角γ1 ➢汽车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线 与地面间的夹角。 ➢γ1越大，越不容易发生触头失效。
➢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。
9
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
（6）转弯通道圆 ➢转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时， 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；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，称为转弯通道外圆。
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表征汽车通过性的几个几何参数
1、最小离地间隙h（ground clearance）
定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，车辆中间区域内的最低点到X平面的距离，中间区域为平行于Y平面且与其等距离的两平面之间所包含的部分，两平面之间的距离为同一轴上两端车轮内缘最小距离的80％
该参数反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。
测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载,工具采用离地间隙仪（量程0～500mm,最小刻度0.5mm）
2、纵向通过角β（ramp angle）
定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，当分别切于静载车轮前后轮胎外缘且垂直于Y平面的两平面交与车体下部较低部位时，车轮外缘两切面之间所夹的最小锐角。
该角为车辆可以超越的最大角度。
该参数标识汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。
β越大，顶起实效的可能性越小，汽车的通过性越好。
测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载和空载两种状态，车辆静止状态下测量，工具采用角度尺等。
参考下图
3、接近角γ 1 (approch angle)
定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，切静载前轮轮胎外缘且垂直于Y平面的平面与X平面之间所夹的最大锐角，前轴前方任何位置固定在车辆上的刚性部件均在此平面的上方。
γ1越大，越不易发生触头实效。
测量方法：测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载和空载两种状态，车辆静止状态下测量，工具采用角度尺等。
参考下图
4、离去角γ2(departure angle)
定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，X平面与切与静载车辆最后车轮轮胎外缘的平面之间所夹的最大锐角。
位于最后车轴后方的任何固定在车辆上的刚性部件均在此平面上方。
γ2越大，越不易发生托尾实效。
测量方法：测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载和空载两种状态，车辆静止状态下测量，工具采用角度尺等。
参考下图
5、最小转弯直径d min （参考GB/T3730.3-1992）
当转向盘转到极限位置、汽车以最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动的轨迹圆直径。
该参数在很大程度上表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可超过的障碍物的能力。
d min 越小，汽车的机动性能越好。
6、转弯通道圆（参考GB/T3730.3-1992）
当转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，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；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外圆，称为转弯通道外圆。
转弯通道内、外圆半径的差值为汽车极限转弯时所占用空间的宽度。
该参数决定了汽车转弯时所需的最小空间。
它越小，汽车的机动性越大。
注：X平面：车辆支撑平面
Y平面：车辆纵向对称平面。