汽车驾驶员理论教案⑨

汽车行驶理论 汽车的动力性汽车的动力性系指汽车良好路面上行驶是由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车是一种高效率的运输工具，运输效率之高低在很大程度上取决于汽车的动力性。所以，动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。一 汽车的动力指标汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定。既：汽车的最高车速（KM/H)。汽车的加速时间（S)。汽车能爬上的最大坡度最高车速是指在水平良好的路面（混凝土或沥青）上汽车能达到的最高行驶车速。汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有很大影响。特别是轿车，对加速时间更为重视。常用原地起步加速时间与超车加速时间来表示汽车的加速能力。原地起步加速时间是指汽车由第1档或第2档起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换至最高档后到某一预定的距离或车速所需的时间。超车加速时间指用最高档或次高档由某一较低车速权力加速至某一高速所需的时间。因为超车时汽车被超车辆并行，容易发生安全事故，所以超车加速能力强，并行行程短，行驶就安全。汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面的最大爬坡度表示。显然，最大爬坡度是指1档最大爬坡度。轿车最高车速大，加速时间短、经常在较好的路面上行驶，一般不强调它的爬坡能力。然而，它的1档加速能力大，故爬坡能力也强，货车在各种地区的各种路面上行驶，所以要求它具有足够的爬坡能力，一般在16.5度左右。越野汽车要在坏路或无路条件下行驶，因而爬坡能力是一个重要的指标，它的最大爬坡度可达30度左右或更高。二、汽车的驱动力确定汽车的动力性，就是确定汽车沿行驶方向的运作状况。为此需要掌握沿汽车行驶方向作用于汽车的各种外力，即驱动力与行驶阻力。驱动力是由发动机的转矩经传动系统至驱动轮上得到的。汽车发动机产生的转矩，经传动系统至驱动轮上。此时作用于驱动轮上的转矩T，产生一对地面的圆周力F，地面对驱动轮的反作用力F1，即是驱动汽车的外力，此外力称为汽车的驱动力，单位为N。三、 汽车的行驶阻力行驶阻力有滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡度阻力。汽车在水平路面上等速行驶时必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。当汽车在坡道上上坡行驶时，还必须克服重力沿坡道的分力，称为坡道阻力。汽车加速行驶是需要克服的阻力称为加速阻力。因此，汽车行驶的总阻力为滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡度阻力的总和。其中，滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下均存在的。坡度阻力和加速阻力仅在一定行驶条件下存在。在水平道路上等速行驶时就没有坡度阻力和加速阻力。1、 滚动阻力2、 车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑路面的变形。轮胎和支撑面的相对刚度决定了变形的特点。当弹性轮胎在硬路面(混凝土路、沥青路）上滚动时，轮胎的变形主要的。此时由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟带损失，使轮胎变形时对它作的功不能全部收回。当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的;但当车轮滚动时，在路面垂直前后相对应点变形虽然相同，但是由于弹性迟帶现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于回复过程的后部点的地面法向反作用力。这样迟滞损失表现的阻碍车轮滚动的一种阻力偶。2、空气阻力汽车在直线行驶时收到空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。作用在汽车外表上面的法向压力的合力在行驶方向的分力称为压力阻力。摩擦阻力是由空气的粘性在车身表面产生的切向力的合力子啊行驶方向的分力。压力阻力分为四部分：形状阻力、干扰阻力、內循环阻力和诱导阻力。形状阻力占压力阻力的大部分，与车身主体形状由很大关系；干扰阻力是车身表面突出物如后视镜、门把、悬架导向杆、驱动轴等引起的阻力；发动机冷却系、车身通风等所需空气流经车体内部时构成的阻力；诱导阻力是空气升力在水平方向的投影。在一般轿车中，这几部分阻力的大致比例为：形状阻力占58%，干扰阻力占14%，内循环阻力占12%，诱导阻力占7%，摩擦阻力占9%。3. 坡度阻力当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力表现为汽车坡度阻力。根据我国的公路工程技术标准，平原薇丘区1级路面最大坡度为4%，山岭重丘区路面最大坡度为9%，所以在一般路面上坡度较小。由于坡度阻力与滚动阻力均属于与道路有关的阻力，而且均与汽车重力成正比，故可把两种阻力合在一起称作道路阻力。4.加速阻力汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的惯性力，就是加速阻力。汽车的质量分为平移的质量和旋转的质量两部分。加速时不仅平移的质量产生惯例性，旋转的质量也要产生惯性偶距。汽车的制动性、操纵稳定性和通过性一、 汽车的制动性汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力称为汽车的制动性。汽车的制动性是汽车的主要性能之一。制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。汽车的制动性主要由下列三个方面来评价；1） 制动效能：即制动距离与制动减速度；2） 制动效能的恒定性：即抗衰退性能；3） 制动时汽车的方向稳定性：即制动是汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。制动效能是指在良好路面上，汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动是汽车的减速度。它是制动性能比最基本的评价指标。汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效果保持的程度，称为抗热衰退性能。以为制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能，所以制动器温度升高后，能否保持在冷却状态时的制动效能已成为设置制动器时要考虑的一个重要问题。此外，涉水行驶后，制动器还存在水衰退问题。制动时汽车的方向稳定性，常用制动时汽车按给定路径行驶的能力来评价。若制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力，则汽车将偏离原来的路径。汽车受到与行驶方向相反的外力时，才能从一定的速度制动到较小的车速或直至停车。这个外力只能由地面和空气提供。但由于空气阻力相对较小，所以实际上外力是由地面提供的，我们称之为地面制动力。地面制动力愈大，制动减速愈大，制动距离也遇短，所以地面制动力对汽车制动性具有决定性影响。影响汽车制动力的主要因素；1） 汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力。在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力称之为制动器制动力。它相当于把汽车架离地面，并踩住制动踏板，在轮胎周缘沿切线方向推动车轮直至它能转动所需的力。2） 地面制动力还受地面附着条件的限制。地面的附着条件由附着系数来衡量，附着系数的数值主要取决于道路的材料、地面的状况与轮胎的结构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度等因素。二、汽车的操纵稳定性汽车的稳定性指汽车抵抗倾覆和侧滑的能力，分为纵向稳定性和横向稳定性。1、纵向稳定性纵向稳定性是指车辆保持不绕前、后轴发生倾覆的能力。汽车下坡时，使用紧急制动或在高速行驶中突然撞到大的障碍物，车辆会发生向前纵向倾覆。重心过高且至前轴距离越近，危险性越大，汽车在上坡行驶中猛然起步或加速，车辆有产生向后纵向倾覆的可能，车辆重心偏离，且过于偏后的情况下，危险性更大，如前钢板弹簧共振，使前轮离开地面，造成仰翘，就属此例。2、 横向稳定性横向稳定性事车辆保持不产生侧滑和不至于以左轮的支撑线为支点而倾覆的能力汽车在很大横向坡度的道路上行驶或停车时，车辆极易绕一侧车轮的支撑发生横向倾覆。一般不得在较大横向坡度的道路上行驶或停车，重心过高、过偏的车辆更是如此。汽车在弯道行驶时，由于离心力的作用，会使汽车侧向滑移，严重时，会引起横向倾覆。转弯时，车速过快，车身产生离心力，是导致横向翻车的原因。所以，弯道上行驶时应降低车速，特别在装载重心较高时更应注意。汽车在附着系数较小的湿滑路面上行驶时，一旦因使用行车制动器产生车轮抱死托滑或起步、加速驱动车轮滑转时，极易发生侧滑。后轮驱动的汽车后轴发生侧滑的可能性更大，应尽量保持均速、直线行驶，必须转弯时，转动转向盘要缓和、平稳，在湿滑路面确需降速时，应尽量避免使用行车制动器（利用发动机牵阻缓慢降速或采用间歇制动），避免紧急制动。三、 汽车的通过性汽车的通过性（越野性）是指它能以足够高的平均车速通过各种环境和无路地带，如松动地面、坎坷不平地段和各种障碍（陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。也称为汽车的越野性。通过性主要决定于汽车的的支承一牵引参数及几何参数，也与汽车的其他性能，如动力性、平顺性、机动性、稳定性、视野性等密切相关。汽车的通过性几何参数是指与间隙失效有关的汽车整车几何参数。列如最小离地间隙、纵向通过半径、横向通过半径；接近角、离去角等。车辆转弯时，前轮的转弯半径比后轮的转弯半径大，两半径之差称为内轮差。在托带车转弯时内轮差更大，所以，拖带挂车转弯时，需适当加大转弯半径，以防内后轮碰、压和挂障碍物，造成事故。