33道路勘测设计第二章

道路勘测设计—南京工业大学交通工程学院2020/1/17南京工业大学土木工程学院2第二章汽车行驶特性2.1汽车的驱动力及行驶阻力2.2汽车的动力特性及加、减速行程2.3汽车的行驶稳定性2.4汽车的制动性2.5汽车的燃油经济性2020/1/17南京工业大学土木工程学院3汽车的性能2020/1/17南京工业大学土木工程学院42.1汽车的驱动力及行驶阻力一、汽车的驱动力二、汽车的行驶阻力三、汽车的运动方程式与行驶条件2020/1/17南京工业大学土木工程学院5一、汽车的驱动力1、发动机曲轴扭矩M2、驱动轮扭矩Mk3、汽车的驱动力2020/1/17南京工业大学土木工程学院6汽车的动力传递发动机特性曲线2020/1/17南京工业大学土木工程学院71、发动机曲轴扭矩M发动机特性曲线：表示发动机的功率N、扭矩M以及燃油消耗率ge与发动机曲轴的转速n之间的函数关系的曲线。2020/1/17南京工业大学土木工程学院8发动机输出功率与扭矩的关系2020/1/17南京工业大学土木工程学院92、驱动轮扭矩Mk发动机曲轴上的扭矩M经过变速箱（速比ik）和主传动器（速比i0）两次变速，设这两次变速的总变速比为，传动系统的机械效率为，则传递到驱动轮上的扭矩Mk为：通过变速箱和主传动轴的二次降速，其主要目的是增大扭矩或驱动力以克服汽车的行使阻力2020/1/17南京工业大学土木工程学院103、汽车的驱动力2020/1/17南京工业大学土木工程学院11二、汽车的行驶阻力1、空气阻力2、道路阻力3、惯性阻力2020/1/17南京工业大学土木工程学院121、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。当行驶速度在100km/h以上，有时一半的功率用来克服空气阻力。2020/1/17南京工业大学土木工程学院132、道路阻力滚动阻力车轮在路面上滚动所产生的阻力，是由路面与轮胎变形而引起的。它与路面种类、状态、车速、轮胎结构及充气压力有关。坡度阻力汽车爬坡时作用于汽车上的阻力，上坡为正；下坡为负。2020/1/17南京工业大学土木工程学院14坡度阻力2020/1/17南京工业大学土木工程学院153、惯性阻力汽车变速行驶时，需要克服其质量变速运动时所产生的惯性力和惯性力矩，即为惯性阻力。2020/1/17南京工业大学土木工程学院16汽车的总行驶阻力2020/1/17南京工业大学土木工程学院17三、汽车的运动方程式与行驶条件1、汽车的运动方程式2、汽车的行驶条件2020/1/17南京工业大学土木工程学院182.2汽车的动力特性及加、减速行程一、汽车的动力因数二、汽车的行驶状态三、汽车的爬坡能力四、汽车的加、减速行程2020/1/17南京工业大学土木工程学院19一、汽车的动力因数D称为动力因数，表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下，每单位车中克服道路阻力和惯性阻力的性能。2020/1/17南京工业大学土木工程学院20二、汽车的行驶状态在某瞬时，当汽车的动力因数为D，道路阻力为ψ，汽车的行使状态有以下三种情况：Ψ小于D加速行驶Ψ等于D等速行驶Ψ大于D减速行驶2020/1/17南京工业大学土木工程学院21汽车的最高速度与最小稳定速度汽车最高速度：节流阀全开、满载（不带挂车）、在表面平整坚实水平路段上作稳定行驶时的速度。汽车最小稳定速度：满载（不带挂车）在路面平整坚实的水平路段上，稳定行驶时的最低速度（即临界速度）。2020/1/17南京工业大学土木工程学院22三、汽车的爬坡能力汽车的最大爬坡能力用最大爬坡坡度评定。最大爬坡坡度指汽车在坚硬路面上用最低排档作等速行驶时所能克服的最大纵坡。2020/1/17南京工业大学土木工程学院23四、汽车的加、减速行程1、加、减速行程计算公式2、加、减速行程图３、加、减速行程图的用法2020/1/17南京工业大学土木工程学院242.3汽车的行驶稳定性一、汽车行驶的纵向稳定性二、汽车行驶的横向稳定性三、汽车行驶的纵横组合向稳定性2020/1/17南京工业大学土木工程学院25一、汽车行驶的纵向稳定性１、纵向倾覆２、纵向滑移３、纵向稳定性的保证2020/1/17南京工业大学土木工程学院26３、纵向稳定性的保证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。为保证汽车行驶的纵向稳定性，道路设计应满足不产生纵向滑移为条件。2020/1/17南京工业大学土木工程学院27二、汽车行驶的横向稳定性１、汽车在曲线行驶所产生的横向力２、横向倾覆条件分析３、横向滑移条件分析４、横向稳定性的保证2020/1/17南京工业大学土木工程学院28１、汽车在曲线行驶所产生的横向力2020/1/17南京工业大学土木工程学院29横向力的确定2020/1/17南京工业大学土木工程学院30横向力系数2020/1/17南京工业大学土木工程学院31２、横向倾覆条件分析汽车在具有超高的平曲线上行驶时，由于横向力的作用，可能使汽车绕外侧车轮触地点产生向外横向倾覆的危险。为使汽车不产生倾覆，必须使倾覆力矩小于或等于稳定力矩。2020/1/17南京工业大学土木工程学院32３、横向滑移条件分析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。为使汽车不产生横向滑移，必须使横向力小于或等于轮胎和路面之间的横向附着力。2020/1/17南京工业大学土木工程学院33４、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横向力系数的大小。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。2020/1/17南京工业大学土木工程学院34三、汽车行驶的纵横组合向稳定性汽车行驶在具有一定纵坡的小半径平曲线上时，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。2020/1/17南京工业大学土木工程学院352.4汽车的制动性一、汽车制动性的评价指标二、制动距离2020/1/17南京工业大学土木工程学院36一、汽车制动性的评价指标制动效能制动效能的热稳定性制动时汽车的方向稳定性2020/1/17南京工业大学土木工程学院372.5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。