第7章 汽车通过性

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1、第7章汽车的通过性学习目标通过本章的学习，应熟练掌握汽车通过性的评价指标及表征通过性的几何参数的含义；了解汽车通过性的影响因素；掌握计算各类型汽车越过台阶和壕沟的能力的方法。7.1节汽车通过性评价指标及几何参数7.1.1汽车通过性概述汽车的通过性是指汽车在一定载重量下能以足够高的平均车速，通过各种坏路和无路地带(如松软的土壤、沙漠、雪地、沼泽及坎坷不平地段以及克服各种障碍陡坡；侧坡、台阶、壕沟等)的能力。汽车的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的能力；后者是指车辆顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、冰面、沼泽等

2、地面的能力。山区、矿区、建设工地等使用的车辆和军用车辆，经常行驶在坏路和无路地面上。因此，要求这些汽车应具有良好的通过性。7.1.2汽车的间隙失效由于汽车与越野地面间的间隙不足而被地面托住、无法通过的情况，称为间隙失效。当车辆中间底部的零部件碰到地面而被封住时，称为“顶起失效”；当车辆前端或尾部触及地面而不能通过时，则分别称为“触头失效”或“托尾失效”。后两种情况属于同一类失效。7.1.3汽车通过性几何参数与间隙失效有关的汽车整车几何参数，称为汽车的通过性几何参数。汽车通过性的几何参数如图7.1所示，主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过

3、半径、横向通过半径等。图7.1汽车的通过性几何参数—接近角—离去角—纵向通过半径—横向通过半径—最小离地间隙另外，汽车的最小转弯半径、最大通道宽度等，也是汽车通过性的重要轮廓参数。7.1.3.1最小离地间隙最小离地间隙是汽车除车轮外的最低点与路面间的距离。它表征汽车无碰撞地越过石块、树桩等障碍物的能力。汽车的前桥、飞轮壳、变速器壳、消声器和主减速器外壳等，通常有较小的离地间隙。在设计越野汽车时，应保证有较大的最小离地间隙。7.1.3.2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

4、或离开障碍物时，不发生碰撞的能力。接近角和离去角越大，则汽车的通过性越好。7.1.3.3纵向通过半径与横向通过半径在汽车纵向对称平面内，作分别切于静载车轮前、后轮胎外缘以及汽车底部某零件的切线圆，该圆的半径称为汽车的纵向通过半径。实际的纵向通过半径是在汽车侧视图上作出的与前后车轮及两轴中间轮廓线相切之圆的半径（见图7.1）。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。纵向通过角越大，则汽车的通过性越好。在汽车的横向，存在着与上述相类似的情况（见图7.1），这时汽车通过障碍的极限尺寸，由横向通过半径来决定。7.1.3.4最小转弯半径和最大

5、通道宽度汽车前轮处于最大转角状态行驶时，汽车前轴离转向中心最远车轮胎面中心，在地面上形成的轨迹圆半径，表征车辆在最小面积内的回转能力和通过窄弯地带或绕过障碍物的能力。最大通道宽度是指汽车最远点最小转弯半径与最近点最小转弯半径之差，车辆所需的通道宽度越窄，通过性越好。7.1.4汽车通过性的影响因素7.1.4.1行驶速度当汽车的行驶速度降低时，土壤的剪切和车轮滑转的倾向减少。因此，用低速行驶克服困难路段，也可改善汽车的通过性。因此越野汽车传动系最大总传动比一般较大。越野汽车最低稳定车速可按表7.1选取，其值随汽车总质量而定。表7.1越野汽车的最低稳定

6、车速汽车总质量/kg＜2000＜6500＜8000＞8000最低稳定车速/（km/h）≤5≤2～3≤1.5～2.5≤0.5～17.1.4.2汽车车轮车轮对汽车通过性有着决定性的影响，为了提高汽车的通过性，必须正确选择轮胎的花纹尺寸、结构参数、气压等，使汽车行驶滚动阻力较小，附着能力较大。7.1.4.2.1轮胎花纹轮胎花纹对附着系数有很大影响。正确地选择轮胎花纹、对提高汽车在一定类型地面上的通过性有很大作用。越野汽车的轮胎具有宽而深的花纹；当汽车在湿路面上行驶时，由于只有花纹的凸起部分与地面接触，使轮胎对地面有较高的单位压力，足以挤出水层；而在松软

7、地面上行驶时，轮胎下陷，嵌入土壤的花纹凸起的数目增加，与地面接触面积及土壤剪切面积都迅速增加，因此，同样能保证有较好的附着性能。在表面滑溜泥泞而底层坚实的道路上，提高通过性的最简单办法，是在轮胎上套防滑链(或使用带防滑钉的轮胎)。它相当于在轮胎上增加了一层高而稀的花纹。这时，防滑链能挤出表面的水层，直接与地面接触，有的还会增加土壤剪切面积，从而提高附着能力。7.1.4.2.2轮胎直径和宽度增大轮胎直径和宽度，都能降低轮胎的接地比压。用增加车轮直径的方法来减小接地比压，增加接触面积以减少土壤阻力和减少滑转，要比增加宽度更为有效。但增大轮胎直径会使惯

8、性增大，汽车质心升高，轮胎成本增加，并要采用大传动比的传动系统。因此，大直径轮胎的推广使用受到了限制。加大轮胎宽度不仅直接降低了轮胎的接