道路勘测设计第二章.ppt 37页

道路勘测设计—南京工业大学交通工程学院9/7/20211南京工业大学土木工程学院 第二章汽车行驶特性2.1汽车的驱动力及行驶阻力2.2汽车的动力特性及加、减速行程2.3汽车的行驶稳定性2.4汽车的制动性2.5汽车的燃油经济性9/7/20212南京工业大学土木工程学院 汽车的性能9/7/20213南京工业大学土木工程学院 2.1汽车的驱动力及行驶阻力一、汽车的驱动力二、汽车的行驶阻力三、汽车的运动方程式与行驶条件9/7/20214南京工业大学土木工程学院 一、汽车的驱动力1、发动机曲轴扭矩M2、驱动轮扭矩Mk3、汽车的驱动力9/7/20215南京工业大学土木工程学院 汽车的动力传递发动机特性曲线9/7/20216南京工业大学土木工程学院 1、发动机曲轴扭矩M发动机特性曲线：表示发动机的功率N、扭矩M以及燃油消耗率ge与发动机曲轴的转速n之间的函数关系的曲线。9/7/20217南京工业大学土木工程学院 发动机输出功率与扭矩的关系9/7/20218南京工业大学土木工程学院 2、驱动轮扭矩Mk发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱（速比ik）和主传动器（速比i0）两次变速，设这两次变速的总变速比为，传动系统的机械效率为，则传递到驱动轮上的扭矩Mk为：通过变速箱和主传动轴的二次降速，其主要目的是增大扭矩或驱动力以克服汽车的行使阻力9/7/20219南京工业大学土木工程学院 3、汽车的驱动力9/7/202110南京工业大学土木工程学院 二、汽车的行驶阻力1、空气阻力2、道路阻力3、惯性阻力9/7/202111南京工业大学土木工程学院 1、空气阻力汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力，车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进，总称为空气阻力。当行驶速度在100km/h以上，有时一半的功率用来克服空气阻力。9/7/202112南京工业大学土木工程学院 2、道路阻力滚动阻力车轮在路面上滚动所产生的阻力，是由路面与轮胎变形而引起的。它与路面种类、状态、车速、轮胎结构及充气压力有关。坡度阻力汽车爬坡时作用于汽车上的阻力，上坡为正；下坡为负。9/7/202113南京工业大学土木工程学院 坡度阻力9/7/202114南京工业大学土木工程学院 3、惯性阻力汽车变速行驶时，需要克服其质量变速运动时所产生的惯性力和惯性力矩，即为惯性阻力。9/7/202115南京工业大学土木工程学院 汽车的总行驶阻力9/7/202116南京工业大学土木工程学院 三、汽车的运动方程式与行驶条件1、汽车的运动方程式2、汽车的行驶条件9/7/202117南京工业大学土木工程学院 2.2汽车的动力特性及加、减速行程一、汽车的动力因数二、汽车的行驶状态三、汽车的爬坡能力四、汽车的加、减速行程9/7/202118南京工业大学土木工程学院 一、汽车的动力因数D称为动力因数，表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下，每单位车中克服道路阻力和惯性阻力的性能。9/7/202119南京工业大学土木工程学院 二、汽车的行驶状态在某瞬时，当汽车的动力因数为D，道路阻力为ψ，汽车的行使状态有以下三种情况：Ψ小于D加速行驶Ψ等于D等速行驶Ψ大于D减速行驶9/7/202120南京工业大学土木工程学院 汽车的最高速度与最小稳定速度汽车最高速度：节流阀全开、满载（不带挂车）、在表面平整坚实水平路段上作稳定行驶时的速度。汽车最小稳定速度：满载（不带挂车）在路面平整坚实的水平路段上，稳定行驶时的最低速度（即临界速度）。9/7/202121南京工业大学土木工程学院 三、汽车的爬坡能力汽车的最大爬坡能力用最大爬坡坡度评定。最大爬坡坡度指汽车在坚硬路面上用最低排档作等速行驶时所能克服的最大纵坡。9/7/202122南京工业大学土木工程学院 四、汽车的加、减速行程1、加、减速行程计算公式2、加、减速行程图３、加、减速行程图的用法9/7/202123南京工业大学土木工程学院 2.3汽车的行驶稳定性一、汽车行驶的纵向稳定性二、汽车行驶的横向稳定性三、汽车行驶的纵横组合向稳定性9/7/202124南京工业大学土木工程学院 一、汽车行驶的纵向稳定性１、纵向倾覆２、纵向滑移３、纵向稳定性的保证9/7/202125南京工业大学土木工程学院 ３、纵向稳定性的保证汽车在坡道上行驶时，在发生纵向倾覆之前，首先发生纵向滑移现象。为保证汽车行驶的纵向稳定性，道路设计应满足不产生纵向滑移为条件。9/7/202126南京工业大学土木工程学院 二、汽车行驶的横向稳定性１、汽车在曲线行驶所产生的横向力２、横向倾覆条件分析３、横向滑移条件分析４、横向稳定性的保证9/7/202127南京工业大学土木工程学院 １、汽车在曲线行驶所产生的横向力9/7/202128南京工业大学土木工程学院 横向力的确定9/7/202129南京工业大学土木工程学院 横向力系数9/7/202130南京工业大学土木工程学院 ２、横向倾覆条件分析汽车在具有超高的平曲线上行驶时，由于横向力的作用，可能使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆的危险。为使汽车不产生倾覆，必须使倾覆力矩小于或等于稳定力矩。9/7/202131南京工业大学土木工程学院 ３、横向滑移条件分析汽车在平曲线上行驶时，因横向力的存在，可能使汽车沿横向力的方向产生横向滑移。为使汽车不产生横向滑移，必须使横向力小于或等于轮胎和路面之间的横向附着力。9/7/202132南京工业大学土木工程学院 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的大小。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现象。9/7/202133南京工业大学土木工程学院 三、汽车行驶的纵横组合向稳定性汽车行驶在具有一定纵坡的小半径平曲线上时，较直线上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。9/7/202134南京工业大学土木工程学院 2.4汽车的制动性一、汽车制动性的评价指标二、制动距离9/7/202135南京工业大学土木工程学院 一、汽车制动性的评价指标制动效能制动效能的热稳定性制动时汽车的方向稳定性9/7/202136南京工业大学土木工程学院 2.5汽车的燃油经济性汽车完成运输工作所消耗的燃油量称为燃油消耗量。燃油经济性的评价指标通常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。9/7/202137南京工业大学土木工程学院