第4讲汽车的行驶特性2-2

第四节汽车的行驶稳定性汽车的行驶稳定性是指汽车在行驶过程中，在外部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。稳定性：纵向横向表现：滑移倾覆纵向稳定性：表现：倾覆滑移（倒溜）横向稳定性：表现：倾覆滑移（侧滑）一、汽车行驶的纵向稳定性临界状态：汽车前轮法向反作用力Z1为零。Z1L-Gl2cosα0+Ghgsinα0=0Z1L=Gl2cosα0-Ghgsinα0=0l2hgtgα01．纵向倾覆：l2hgi0•2．纵向滑移（驱动轮滑转）临界状态：下滑力等于驱动轮与路面的附着力Gsinα＝Gk因为sinαtgα=i，则纵向滑移临界状态条件：GkG结论：当坡道倾角α≥α或道路纵坡度i≥i时，汽车可能产生纵向滑移。接近于1，而i远远小于1，ii3．纵向稳定性的保证l2hgGkG一般i0所以，ii0即汽车在坡道上行驶时，在发生纵向倾覆之前，首先发生纵向滑移现象。道路设计只要满足不产生纵向滑移，就可避免汽车的纵向倾覆现象出现。汽车行驶时纵向稳定性的条件为GkG二、汽车行驶的横向稳定性Gv汽车在平曲线上行驶时会产生离心力，其作用点在汽车的重心，方向水平背离圆心。2gR受力分析：横向力X——失稳竖向力Y——稳定1．汽车在平曲线上行驶时力的平衡离心力F将离心力F与汽车重力G分解为平行于路面的横向力X和垂直于路面的竖向力Y，XFcosαGsinαYFsinαGcosαXvihih将离心力F与汽车重力G分解为平行于路面的横向采用横向力系数来衡量稳定性程度，其意义为单位车重的横向力，即力X和垂直于路面的竖向力Y，XFcosαGsinαYFsinαGcosα由于路面横向倾角α一般很小，则sinα≈tgα=ih，cosα≈1，其中ih称为横向超高坡22gRgR2GgRV2127R•横向倾覆：汽车在平曲线上行驶时，由于横向力的作用，使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆。•汽车内侧车轮支反力N1为0。•倾覆力矩等于或大于稳定力矩。2.横向倾覆条件分析(FihG)G横向倾覆平衡条件分析：•倾覆力矩：Xhgb2b2b2Y稳定力矩：稳定力矩：Y(FihG)Gih横向倾覆平衡条件分析：•倾覆力矩：Xhgb2b2hgXGb2bb22稳定、平衡条件：XhgG127(V2b2hgRminih)V2127R汽车在平曲线上行驶时，不产生横向倾覆的最小平曲线半径Rmin：3.横向滑移条件分析横向滑移：汽车在平曲线上行驶时，因横向力的存在，可能使汽车沿横向力的方向产生横向滑移。横向力大于轮胎和路面之间的横向附着力。极限平衡条件：XYhGhXG横向滑移稳定条件：μhRV2127(hih)或V4．横向稳定性的保证汽车在平曲线上行驶时的横向稳定性主要取决于汽车在平曲线上行驶时，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象。在道路设计中只要保证不产生横向滑移现象发生，即可保证横向稳定性。保证横向稳定性的条件：μhR2127(hih)或横向力系数μ值的大小。现代汽车在设计制造时重心较低，一般b≈2hg，而h0.5,即bh2hg三、汽车行驶的纵横组合向稳定性汽车行驶在小半径平曲线上时，较直线上增加了一项弯道阻力。对上坡的汽车耗费的功率增加，使行车速度降低。对下坡的汽车有沿纵横组合的合成坡度方向倾斜、滑移和装载偏重的可能，这对汽车的行驶是危险的。下坡路段上，作用在前轴上荷载W1为cosG(l2coshgsin)LW1Gvl2离心力F分配在前轴上的荷载W2为sin2gRLW2WWWG(WWhgv2v在平直路段上，作用于前轴的荷载W'为前轴总荷载ΣW为:ih)l2v2gRL12l2hgiLGl2LW在有平曲线的坡道上，前轴荷载增量与W的比值为IiihWl2gR对载重汽车，一般hg/l2≈1，则ih2gRIiv直坡道上ih≈0则I=i。即汽车沿直坡道下坡时，前轴荷载增量与在平直路段前轴荷载的比率等于该路段的纵坡度。在曲线上如果也以直线上相同大小的最大纵坡imax作为控制，则有下式成立纵坡折减：最大纵坡在平曲线上的折减计算方法：2gRiihimaxihV2127Riimax第五节汽车的制动性汽车的制动性是指汽车行驶中强制降低车速以至停车，或在下坡时能保持一定速度行驶的能力。一、汽车制动性的评价指标评价汽车制动性的指标：制动效能（制动距离）制动效能的恒定性制动时汽车的方向稳定性二、制动距离：制动距离是汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。•汽车制动时，制动力P取决于轮胎与路面之间的附着力。在附着系数较小的路面上，若制动力大于附着力，车轮将在路面上滑移，易使制动方向失去控制。所以P值的极限值为•P=G•汽车在部分滑动部分滚动的情况下附着力最大。•制动平衡方程式为：-P=RW+RR+RI•P+RR+RI=0（忽略空气阻力）1.制动平衡方程式GgGGa0()gaa(ψ)V1vdv2.制动距离•制动距离：dvgdtδV12V22254()SV2Svdtδg(ψ)dvdtδg(ψ)第五节汽车的燃油经济性•汽车完成运输工作所消耗的燃油量称为燃油消耗量，燃油经济性的评价指标通常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。•汽车完成运输工作所消耗的燃油量称为燃油消耗量，燃油经济性的评价指标通常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。•已知发动机的功率V和转速n后，可在发动机台架试验获得的发动机负荷特性图上查出燃油消耗率ge。ge是指发动机每千瓦小时的燃油消耗量。W100WgeGψKAV•汽车以等速V在道路上行驶时，每百公里所做的功w为：NV则百公里消耗量Q为：(N/100km)Nge1.02VQ9.8100(l/100km)221.15ge3672γ6TQ