道路勘测设计 汽车行驶理论sppt课件.ppt

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1、汽车行驶性能1．学习目的：道路设计是以满足汽车行驶的要求为前提的。汽车运动基本规律及对公路的要求，指导公路设计；保证公路的使用品质、服务等级。汽车行驶理论是公路线形设计的理论基础。2．研究内容：研究汽车的驱动力和行驶阻力；分析汽车运动的基本规律；研究汽车主要动力性能分析影响汽车主要使用性能的因素。第一节概述一、汽车的行驶性能的主要内容1、动力性能：指汽车所具有的牵引力所决定的汽车加速、爬坡和最大速度的性能。汽车的动力性能越好，就会有较高的车速、较好的爬坡能力和加速能力。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

2、好，汽车使用的范围就越广。2、制动性：指汽车强制停车和降低车速的能力。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。3、行驶稳定性：指汽车行驶过程中。受外部因素作用，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不失去控制而产生滑移、倾覆现行的能力。4、操纵稳定性：指汽车是否按驾驶员的意图控制汽车的性能。它包括汽车的转向特性、高速稳定性和操纵轻便性。5、燃油经济性：指汽车以最少的燃油消耗量完成单位运输工作的能力，使汽车的主要适用性能之一。6、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

3、车平均技术车速、乘车舒适性、运货完整性等有很大影响。7、通过性：指汽车在各种道路和无路地带行驶的能力。汽车性能越好，其适用范围就越广。二、汽车行驶对路线的要求1、保证汽车在路上行驶的稳定性即保证安全行车，不发生翻车、倒溜或侧滑。因此需要在研究汽车行驶过程中的力系的平衡条件、分布情况和行车稳定性等的基础上，合理设置纵、横坡度和弯公以及提高车轮与路面间附着力。2、尽可能提高车速。评价运输效率的指标是汽车运输生产率和运输成本，平均技术速度是主要影响因素之一。为了提高车速，就需要充分发挥汽车行驶的动力性能，因此在公路设计时必须严格控制曲线半径、最大纵

4、坡及坡长，合理设置超高和缓和曲线，并尽可能地采取大半径曲线及平缓的纵坡。3、保证公路上的行车畅通。为保证公路上行车不受阻碍或受尽量小阻碍，公路线形设计需要保证平面上有足够的视距，纵断面上应正确设计竖曲线，横断面上应有足够的通行宽度。此外，还应尽可能地减少平面交叉以及采取增加交通安全和防止公害等措施。4、尽量满足行车舒适。线形设计时，需要正确地组合平面线形和纵面线形，以增进驾驶者和乘客在视觉上和心理上的舒适感，采用符合视觉舒顺要求的曲线半径，注意线形与景观的协调、沿线的植树绿化等。如上所述，公路的线形设计与汽车行驶时各主要性能是密切相关的，因此

5、汽车行驶理论是公路线形设计的理论基础，是制定公路线形几何标准（如平曲线半径、纵坡坡度等）的理论依据。掌握应用汽车行驶理论对于指导公路线形设计、研究和制定公路技术标准有着重要意义。第二节汽车的驱动力及行驶阻力一、汽车的驱动力汽车的动力来源：汽车行驶的驱动力来自它的内燃发动机。在发动机里热能转化成机械能经过传动系变速和传动，将发动机曲轴的扭矩M传给驱动轮，产生驱动轮的扭矩Mk，扭矩Mk驱动汽车驱动轮旋转，轮胎对路面产生向后的水平推力TH，则路面对车辆产生向前的推力T（TH的反力），驱使汽车行驶。汽车传动系统：发动机输出的功率N与产生的扭矩M的关系

6、：ω为角速度（rad/s），ω=2πn/60，则1．发动机曲轴扭矩MTrM将发动机的功率N、扭矩M以及燃油消耗率ge与发动机的转速n之间的函数关系以曲线表示，则该曲线称为发动机外特性曲线。发动机转速特性曲线：东风EQ-140发动机外特性曲线式中：Nmax——发动机的最大功率(kW)；nN——发动机的最大功率所对应的转速（r／min）发动机转速特性经验公式：式中：Mmax——最大扭矩（N·m）；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)；发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱（速

7、比ik）和主传动器（速比i0）两次变速两次变速的总变速比为：γ=i0·ik；传动系统的机械效率为ηT<1.0；传到驱动轮上的扭矩Mk为：Mk=MγηT驱动轮上的转速nk为：2．驱动轮扭矩Mk车速V与发电机转速关系：3．汽车的驱动力把驱动轮上的扭矩Mk用一对力偶Ta和T代替，Ta作用在轮缘上与路面水平力F抗衡，T作用在轮轴上推动汽车前进，称为驱动力（或称牵引力）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。二、汽车的行驶阻力式中：K——空气阻力系数，它与汽车的流线型有关

8、；ρ——空气密度，一般ρ=1.2258（N·s2／m4）；A——汽车迎风面积（或称正投影面积）（m2）；v——汽车与空气的相对速度（m／s），可近似地取汽车的行驶速