道路勘测设计汽车行驶特性

《道路勘测设计汽车行驶特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章汽车行驶特性Thedrivingcharacteristicofautomobile道路是为汽车行驶服务的，要满足汽车在道路上行驶安全、迅速、经济、舒适、低公害的要求，就必须从驾驶者、汽车、道路、和交通管理等方面来保证。在上述因素中，道路的线形设计与汽车行驶特性最为密切。因此，在道路线形设计时，需要研究汽车在道路上的行驶特性及其对道路设计的具体要求，这是道路线形设计的理论基础。道路线形设计要保证：1保证汽车行驶的稳定性，即保证安全行车，不翻车、不倒溜、不侧滑，这就需要合理设置纵横坡度、弯道，以

2、及保证车轮与地面的附着力等。2尽可能提高车速。3保证道路行车畅通，即保证汽车不受阻或少受阻。这就需要有足够的视距和路面宽度、合理地设置平竖曲线，以及减少道路交叉等。4尽量满足行车舒适，即采用符合视觉舒适要求的曲线半径，注意线形与景观的协调、沿线的植树绿化等。本章主要介绍汽车的驱动力和行车阻力，汽车的动力特性，汽车的行驶稳定性、制动性和燃油经济性。在表2－1中列出了几种有代表性的国产汽车的主要技术性能。第一节汽车的驱动力及行驶阻力Thedrivingmotiveforceanddrivingres

3、istance一﹑汽车的驱动力汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱力来克服各种行驶阻力。车行驶的驱动力来自它的内燃发动机，其传力过程如下：在发动机里热能转化为机械能→有效功率N→曲轴旋转（转速为n），产生扭矩M→经变速和传动，将M传给驱动轮，产生扭矩MK→驱动汽车行驶。1.发动机曲轴扭矩M如将发动机的功率N、扭矩M与曲轴转速n之间的函数关系以曲线表示，则该曲线称为发动机特性曲线。如果发动机节流阀全开，即高压油泵在最大供油量位置，则此特性曲线称为发动机外特性曲线；如果节流阀部分开启，即部分供油，

4、则称此特性曲线为发动机部分负荷特性曲线。在进行汽车驱动性能分析时，只需研究外特性曲线（参见图2-1），nmin为发动机的最小稳定工作转速。随着曲轴转速的增加，发动机发出的功率和扭矩都在增加。最扭矩MMAX时的曲轴转速为nM，若转速再增加时，扭矩M有所降低，但功率N继续增加，一直到最大功率NMAX，此时曲轴转速为nN。当转速继续增大时，功率N下降，直到允许的发动机最高转速为nMAX。对于不同类型的发动机，其输出的功率不同，故产生的扭矩也不同。它们之间的关系如下：把扭矩M与转速n之间的函数关系M=M(n

5、)称为扭矩曲线，而把功率N与转速n之间的函数关系N=N(n)称为功率曲线，并通过上式可以使它们相互转换。通常情况下，上述两条曲线已由厂家绘于发动机的技术说明书中，图2－2为东风EQ－104型汽车发动机的外特性曲线有时未给定发动机特性曲线，只给出最大功率NMAX及其对应的曲轴转速nN，则可通过下面的经验公式近似地计算发动机的功率线N=N(n)，即：式中：Nmax――发动机的最大功（KW）；nN―――发动机的最大功率所对应的转速(r/min);α1、α2、α3―――与发动机类型有关的系数，对汽油发动机

6、可近似地取α1＝α2＝α3＝1。然后，按前面的公式换算成扭矩曲线M=M(n)。如果同时给定最大功率NMAX及其对应的曲轴转速nN，以及最大扭矩MMAX及其对应的曲轴转速nM，则可用下式直接计算扭矩曲线M=M(n)，即：MN―――最大功率所对应的扭矩nN―――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);n―――转速(r/min)。2.驱动轮扭矩MK汽车车轮分为驱动轮和从动轮。驱动轮上有发动机传来的扭矩MK，在MK的作用下驱使车轮滚动向前。而从动轮上无扭矩作用，

7、它的滚动是驱动轮上的力经车架传至从动轮的轮轴上而产生运动。一般汽车均系前轮为从动轮，后轮为驱动轮。只有某些特殊用途的汽车前后轮均为驱动轮。汽车发动机曲轴传至驱动轮上的扭矩按下式计算，即：式中：MK―――驱动轮扭矩(N.m);M―――发动机曲轴扭矩(N.m);γ―――总变速比，γ＝i0ik；i0―――传动器变速比，见表2－1；iK―――变速箱变速比，见表2－1；ηT―――传动系统的机械效率，一般载重汽车取0.80~0.85,小客车取0.85~0.95。此时，驱动轮上的转速nK=n/γ,相应的

8、车速V为式中：V―――汽车行驶速度(km/h);n―――发动机曲轴转速(r/min);r―――车轮工作半径(m)，即变形直径，它与内胎气压、外胎构造、路面刚性与平整性、以及荷载有关，一般取r=(0.93~0.96)r0；r0―――未变形直径。3汽车的驱动力如图2－3所示，汽车行驶时，共有以下几个力：作用于驱动力上的扭矩MK，在驱动轮上的汽车重力G以及与之相平衡的反力G/,行驶正面阻力和路面水平反力。把驱动轮上的扭矩MK用一对力偶Ta和T代替，Ta作用在轮