汽车行驶特性

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1、第二章汽车行驶特性TheRunningCharacteristicofAutomobile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、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

2、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。(P18.)第一节汽车的驱动力及行驶阻力TheDrivingForceandDrivingResistance汽车在道路上行驶时，必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。汽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

3、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。一、汽车的驱动力TheDrivingForce1.发动机曲轴扭矩MTheenginecrankshafttorqueM发动机特性曲线：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。发动机外特性曲线: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；发动机部分负荷特性曲线:如果节流阀部分开启，即部分供油，则称此特性曲线为发动机部分负荷特性曲线。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

4、下：式中：M―――发动机曲轴的扭矩（N.m）；N―――发动机的有效功率（KW）；n―――发动机曲轴的转速(r/min)。东风EQ6100－I型发动机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曲线N=N(n)，即：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：2.驱动轮扭矩MKTheTractionTorque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

5、轮上无扭矩作用，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。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)，即变形半径，它与内胎气压、外胎构造、路面

6、刚性与平整性、以及荷载有关，一般取r=(0.93~0.96)r0；r0―――未变形半径。3汽车的驱动力TheDrivingForce汽车驱动轮受力分析把驱动轮上的扭矩MK用一对力偶Ta和T代替，Ta作用在轮缘上与路面水平反力F相抗衡，T作用在轮轴上推动汽车前进，称为驱动力（或牵引力），与汽车行驶阻力R相抗衡。驱动力可按下式计算:上式为驱动力T与扭矩M之间的函数关系式。同样可推导出驱动力T与功率N之间的关系式为：二、汽车的行驶阻力TheRunningResistance汽车在行驶过程中需要不断克服各种阻力，这些阻力有的来自空气的阻力，有的来自道路摩擦力，有的来自汽车上坡行驶时产生的

7、阻力，有的来自汽车变速行驶时克服惯性的阻力，这些阻力可以分为空气阻力、道路阻力和惯性阻力，下面分述之。1.空气阻力AirResistance汽车在行驶过程中所受的空气阻力主要包括：（1）迎面空气质点的压力；（2）车后真空吸力；（3）空气质点与车身表面的摩擦力。由空气动力学的研究与试验结果可知，空气阻力RW可以用下式计算：式中：K―空气阻力系数，ρ―空气密度，一般ρ＝1.2258(N.s2/m4);A―汽车迎风面积，即正投影面积（m2）；v―汽车与空气的相对速度(m/s)，可近似地