道勘设计第二章汽车行驶理论简介讲述.ppt

本章主要介绍汽车的动力性能和行驶特性，为道路线形设计作准备。 第二章 汽车行驶理论简介 汽车行驶理论——是在分析汽车行驶基本规律的基础上，研究汽车行驶原理、实用性能和行驶性能，分析影响汽车使用和行驶性能的各种因素，最大限度地从汽车构造、公路设计以及其它行车条件等方面发挥汽车的使用效益。 汽车行驶的基本要求 行驶稳定 行车快速 行车畅通 行车舒适 半 径 设 计 要 合 理 纵 横 坡 度 应 适 当 具 有 足 够 附 着 力 控 制 半 径 坡 度 坡 长 合 理 设 置 超 高 加 宽 合 理 设 置 缓 和 曲 线 平 面 视 距 要 保 证 竖 曲 线 设 计 要 合 适 具 有 足 够 行 车 宽 度 平 纵 组 合 应 适 当 线 形 与 景 观 相 协 调 第一节 汽车的行驶性能与受力分析 一、汽车的行驶性能 1.动力性能 是指汽车所具有的牵引力，是决定汽车加速、爬坡和最大速度的性能。汽车的动力性能越好，车速越高，爬坡能力和加速能力就越好。 2.通过性（又称越野性） 指汽车在各种道路和无路地带行驶的能力。汽车通过性能越好，汽车使用的范围就越广。 3.制动性 指汽车强制停车和减低车速的能力。汽车制动性能的好坏，直接关系到行车安全，制动性能好，汽车才能以较高的车速行驶。 第一节 汽车的行驶性能与受力分析 一、汽车的行驶性能 4.行驶稳定性 指汽车遵循驾驶者指定方向行驶的能力，它包括汽车的转向特性、高速稳定性和操纵轻便性。汽车行驶稳定性直接关系到行车的安全。 5.行驶平顺性 指汽车在不平道路上行驶时，汽车免受冲击和震动的能力。汽车行驶平顺性，对汽车平均技术车速、乘车舒适性、运货完整性等有很大影响。 二.汽车行驶的牵引力Pt ①．有效功率N(Ne )：单位时间内具有的做功的能力。(KW) ②．转速n(ne )：发动机曲轴单位时间内的旋转次数(n/min) ③．扭矩M(Me )：发动机产生于曲轴上的转动力矩。(N·m) ④．转动角速度ω：单位时间内曲轴转动的角度(rad/s) 发动机有效功率与曲轴扭矩的关系 N=M·ω/1000 (KW) ω=2πn/60(rad/s) N=2πM·n/1000×60=M·n/9549 则：M=9549×N/n (N·m) 该曲线称发动机的特性曲线 外特性曲线—节流阀全开，对应的曲线称为发动机的外特性曲线。 由图可见： ①． 当n=nmin，为最小稳定工作转速 ②．当n增大时，N，M都增大。 N=nM时，M=Mmax ③．当n=nN时，N=Nmax ④． 当nnN时，N下降。 1．汽车发动机的基本指标 2．发动机曲轴扭矩及外特性曲线 3.汽车动力的传递 ①．离合器 ②．变速器 ③．传动轴 ④．主传递器 ⑴.汽车的传力机构 例如：解放牌CA-10B i0=7.63, η=0.80-0.85. r=0.482m(0.459) ik=6.24,3.32,1.9,1.0,0.81,6.7(分别为：一、二、三、四、五、倒档 ⑵．发动机扭矩传递 发动机扭矩M 万向节头上的扭矩Mn 驱动轮上的扭矩Mk 牵引力Pt的产生过程： 4．牵引力的产生和计算 汽油燃烧 化学能 推动汽缸 机械能 传动系统 驱动轮机扭矩Mk 圆周力P 车轮对地面 不打滑 牛顿第三定律 牵引力Pt 推动汽车 车速V 路面对车轮 牵引力： 可见： ①．V↗,Pt↘。因此，速度和牵引力不可得兼。故汽车采用几种排档。 ②．低档时，ik较大，Pt较大，V较小 高档时，ik较小，Pt较小，V较大 ③．同一排档下，V/Vmax=N/Nmax。 牵引力的计算： 行车速度： 三．汽车的行驶阻力 f 称为滚动阻力系数，与路面的种类 、行驶车速、轮胎性质有关。 ②．行驶车速：受车速影响较大。 V50时，f 变化较小。V100时，f增加较快。V=150-200时，f 急剧增大。 滚动阻力 坡度阻力 空气阻力 惯性阻力 ①．路面种类： ③. 轮胎性质：胎压，轮胎材料，结构。 滚动阻力 空气阻力 惯性阻力 三．汽车的行驶阻力 滚动阻力 坡度阻力 空气阻力 惯性阻力 2．坡度阻力：汽车爬坡时，重力的分力对行车的阻力。 由于公路纵坡α较小(α5°) 所以 上坡为正 下坡为负 惯性阻力 三．汽车的行驶阻力 滚动阻力 坡度阻力 空气阻力 惯性阻力 3． 空气阻力 ⑴．空气阻力的产生原因 ①