汽车驾驶理论1,,,第十五章 汽车驾驶基础理论,,第一节 汽车行驶时的主要作用力 一、汽车驱动力 汽车发动机产生的转矩经传动系统传至驱动轮上,使驱动车轮对地面产生一个圆周力F0,地面同时产生一个作用于驱动轮上的驱动力Ft,其大小于与F0相等,方向与F0相反二、汽车行驶中遇到的四种阻力 1.滚动阻力(Ff)车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生相互作用力,以及相应的轮胎与支承路面的变形是产生滚动阻力的原因 (1)车轮在硬路面上滚动,滚动阻力主要是因轮胎弹性变形一个因素所致 (2)车轮在软路面上滚动,滚动阻力是因轮胎弹性变形和路面变形两个因素所致,所以阻力较大滚动阻力除与轮胎(结构、种类、气压)和道路(种类、状况)有关外,还与车速、受力等使用条件有关2.空气阻力(Fw)汽车在空气中行驶,相当于空气流环绕汽车流动形成“风”,所以在汽车前面会受到空气流的“压力”,沿汽车表面又受到空气流的“摩擦力”汽车后面空气稀薄而形成涡流,产生“吸力”这些压力、摩擦力、吸力就是空气产生阻碍汽车行驶的空气阻力空气阻力的大小与汽车的正面面积、行驶的速度、流线型程度、风速和风向有关3.坡度阻力(Fi) 汽车在坡路上行驶时,汽车的重力、G分为两个分力。
其中分力Gsinθ与路面平行,它在汽车上坡行驶时起阻碍作用,称为坡度阻力 坡度阻力的大小与坡路的角度大小及汽车的总质量有关4.加速阻力汽车由静止起步或加速行驶时,需要克服其质量加速运动的惯性力,我们称为加速阻力加速阻力的大小与汽车的总质量、汽车行驶中加速度的大小成正比三、汽车行驶的条件,1、汽车行驶的必要条件:Ft<滚动阻力Ff+空气阻力Fw+坡度阻力Fi时,汽车将无法起步,正在行驶的汽车将减速行驶以至停车; Ft=Ff+Fw+Fi时,汽车保持原来运动状态,正在行驶的汽车将保持等速行驶; Ft>Ff+Fw+Fi时,汽车将加速行驶即汽车行驶的必要条件是驱动力≥三阻力之和,这也称为汽车的驱动条件2、汽车行驶的充分必要条件: 在轮胎和路面一定的条件下,驱动力增大到超过驱动轮的附着力时,驱动轮将出现滑转,而不能行驶这表明汽车行驶除受驱动条件制约外,还受轮胎与路面附着条件的限制 汽车行驶的充分必要条件是:汽车的驱动力必须大于或等于滚动阻力、空气阻力、坡度阻力之和,但只能等于小于驱动轮的附着力这也称为汽车行驶的驱动与附着条件第二节 汽车的稳定性和通过性,一、汽车的稳定性汽车的稳定性指汽车抵抗倾覆和侧滑的 能力。
有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1)产生纵向倾覆的因素: 向前纵向倾覆: ① 下陡坡使用紧急制动; ② 高速突遇大障碍物; ③ 重心过高且偏前 向后纵向倾覆: ① 上坡时猛些起步,加速; ② 重心偏高且偏后2、横向稳定性 横向稳定性是车辆保持不产生侧滑和不至于以左(或右)轮的支撑线为支点而倾覆的能力 (1)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承线发生横向倾覆 (2)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,会引起横向倾覆与离心力大小有关的几个因素: ① 车速的平方成正比 ② 车重成正比 ③ 重心高度成正比 ④ 转向轮偏转角速度成正比 ⑤ 转弯半径成反比转弯时,应降低车速,选择转弯半径较大的行驶路线,打方向时,应早、少、缓转动方向盘3).在滑溜路面上行驶,易产生侧滑的原因:①使用制动车轮抱死拖滑;②起步、加速驱动轮滑转;③后轮产生侧滑的可能性更大4)正确驾驶方法:① 保持车速,直线行驶;② 避免使用行车制动或紧急制动;③ 利用发动机牵阻或间歇制动;(5)翻车中自救方法:抓紧车内固定物体。
二、汽车的通过性: 1、定义:是指汽车在额定载重下,能以足够高的 平均车速通过各种坏路,坎坷不平地段和克服障碍的能力2、通过性主要参数: (1)最小离地间隙:用于评价汽车越过障碍(石块)等的能力; (2)接近角:从前车最低点向前轮作切线,该切线与地面的夹角前悬愈长,前保险杠低,接近角小,接近角过小的汽车在接近障碍物(小丘、泥洼地等)时,车前部易碰触地面,发生车前端被顶住无法通行的“触头失效”现象3)离去角:从汽车后端最低点向后轮作切线,该切线与地面的夹角,后悬愈长,后离地间距小,离去角小 离去角过小的汽车易发生“托尾失效”现象 (4)纵向通过半径:两轴间最低点相切的圆的半径 轴距小,车架高,R纵↓ 通过性↑; (5)横向通过半径:左右轮与车轴最低点相切的圆弧的半径轮距小、h最小↑、 R横↓ 通过性↑ h最小过小,R纵、R横 过大的汽车,在通过小丘 拱桥及凸起的地面时,易发生“顶起失效”现象6)最小转弯半径:将汽车转向盘左(右)转至极限位置,稳住转向盘,绕圆周行驶,其外侧前轮所滚轨迹圆的半径 此值小,汽车回转能力大,通过狭窄弯道的能力强,一般轴距小,最小转弯半径也小 (7)内轮差:汽车转弯时,内侧前轮轨迹和内侧后轮轨迹的半径差。
第三节 汽车的制动性,制动性是指车辆在最短的时间内强制停车 效能评价指标—制动效能,制动效能的恒定性 制动时汽车的方向稳定性 一、制动效能:是指汽车迅速减速直至停车的能 力1、 评价指标—制动距离和制动力制动距离是指汽车从驾驶员踏下制动踏板开始到停止为止所驶过的距离2、决定制动距离的因素: (1)制动系协调时间:(制动器起作用时间;制动力从0增长到最大值的时间) (2)轮胎与路面的附着系数(路面状况轮胎气压,花纹、材料、结构) (3)制动初速度 (4)车辆载重量 二、制动效能的恒定性:是指汽车在高速制动或下长坡连续制动中,制动器温度显著升高2000C以上,或600—700 0C时,制动效能的保持程度制动效能的恒定性与制动器的结构和摩擦副的材料有关三、制动时汽车的方向稳定性是指汽车在制动时不发生跑偏,侧滑或丧失转向能力 1、制动跑偏——自动向左(右)偏驶的现象;(制动器制动力不等造成的) 2、制动侧滑——车轮发生横向滑动的现象 有三种情况: (1)前轮先抱死拖滑——侧滑较轻微,但弯道行 驶时,汽车丧失转向能力 (2)后轮先抱死拖滑——发生后轴侧滑,引起汽车急剧转动,甚至完全掉头,十分危险。
3)前后轮同时抱死拖滑——只有在最大制动强度时,汽车才丧失转向能力,制动效果较前两种情况稍好最佳制动效果——制动时前后车轮处在即将抱死而未抱死的状态,及边滚动边滑动(占15%—20%)的状态现代汽车上安装了自动防抱死制动系统第四节 汽车的经济性和平顺性,一、汽车的燃油经济性: 单位燃油消耗量所完成的运输工作量1、 评价的指标: (1)百公里油耗——行驶单位里程(100km) 的燃油消耗量(L) (2)百吨公里油耗——运输单位工作量(100t.km)的燃油消耗量(L)二、汽车的行驶平顺性: 1、定义:是指汽车在一般速度范围内行驶时,能保证驾驶员与乘客不致因车身震动而引起不舒服和疲劳的感觉,以及保持运送货物完整无损的性能 2、评价指标:(1) 车身振动的自然频率(2) 车身振动加速度,自然频率:人在行走时,身体中心不断地振动,但人们是习以为常的,对它是适应的,假如人走路距0.75米;车身振动频率:与人相适应的频率为67—89次/分(步行频率)低于:<40次/分,晕船感(晕车)高于:>150次/分,有冲击感第十七章 城市、夜间、高速公路驾驶,第一节 城市道路驾驶,一、城市道路的交通特点:路口多、汽车多、排队行驶情况多、商业街与集贸市场增多,更增加了城市交通的拥挤、复杂与多变。
二、城市道路行车注意事项 1、严格遵守交通规则,时时注意交通信号和各种标志 2、遵守限速规定,保持安全车距和间距 3、通过交叉路口时,要在停车线以外10~50米处减速, 并变换车道 4、要注意自行车动向,自行车具有车速慢、稳定性差、遇到情况骑车人容易慌张跌倒等特点汽车驾驶员必须掌握自行车的特点,注意其动向,保持一定的距离5、认真观察行人动态在行车时要掌握规律,控制车速,随时做好制动和停车的准备,一旦行人误入机动车道,或者突然横穿,驾驶员能从容地把汽车制动住,不能冒险加速,穿、挤、绕、越,更不能争道抢行,以免发生事故第二节 夜间驾驶,一、夜间驾驶特点: 夜间驾驶汽车,由于视野窄、视觉差、会车时眩目,视力下降,对行车安全极为不利 二、夜间驾驶灯光的运用: 1.在出行前驾驶员应检查车辆的照明信号灯具是否完好有效 2、黄昏时间光线较暗,尤其是在阴雨天气,要减速慢行,以延长反应时间 3、夜间同向行驶的后车不准使用远光灯 4、夜间行车常遇到交叉路口,可根据来车灯光照射,预测对方车行驶情况 5、根据远方车大光灯照射的光线,判断前方路况 6、夜间行车通过人行横道、路口或超车时,要断续 变换远近光灯示意对方车、人注意。
第三节 高速公路驾驶,一、高速公路特点: 1、行车速度高: (1)我国高速公路的设计车速:平原微丘地区为120km/h山岭重丘地区为80km/h (2)我国规定在高速公路上行驶:小型客车最高车速不得高于110km/h;大型客车、货车和摩托车不得高于90km/h;最低车速不得低于50km/h;最高车速不得高于120km/h2、通行能力大:双向四车道,年平均昼夜交通量为2.5万辆 3、汽车专用:只准许具有一定速度的汽车和摩托车通行行人、非机动车、拖拉机、农用运输车、电瓶车、轮式专用机械车、全挂牵引车,时速低于70km/h的机动车辆,不准进入 4、控制出入口:全封闭,全立交不设平面交叉,其它公路与高速公路完全用立体交叉连接,有严格的出入口5、严格分向行驶:用中间隔离带,隔离护栏等设施,将对向行驶车辆完全隔开,排除了交会时相互干扰 6、有加、减速车道:在出入口处,设有加、减速车道,以保证车辆安全平稳地出入 7、路边护栏:公路两边分别设置防护设施,用来防止车辆驶过路基或冲出路外有较齐全醒目的交通标志和路面标线8、紧急:每公里设置一对,供驾驶员在发生事故、故障情况下,处理现场或求救,救护等使用,直通高速公路中心控制室。
9、沿高速公路每隔一定距离设有服务区:如加油、饮食、维修、休息等设施 10、禁止停车:不准随意停车,因故障需临时停车必须驶离行车道,停在紧急停车带或右侧路肩上,禁止在行车道上修车二、在高速公路行驶对驾驶员视觉特征的影响: 1、驾驶员视野变窄:随着车速提高,视觉不断前移,对两侧情况不易看清,易产生疲劳和困倦 2、辨认距离缩短:随着车速的提高,辨认物体所需的距离缩短,一旦发现情况,缺乏足够的反应时间去处理3、速度判断错误:由于长距离连续高速行驶,产生速度反应迟钝,速度错觉,车速降不下来,若出口经匝道驶离,常因速度判断误差(总觉减速了但实际超过限速规定)造成交通事故 4、距离判断错觉:立体视觉——人对各种物体运行,前后、凹凸的一种感知能力驾驶员感知物体的相对距离靠的是立体视力随着车速的提高,驾驶员判断的车间距离比实际要小,车速越高,其判断误差也越大三、对驾驶员意识特征的影响:意识特征主要表现为意识水平的高低,即驾驶员头脑清醒程度当人处于正常而积极的状态时,工作能力能够充分发挥出来,安全可靠性较高如果处于疲劳,昏昏欲睡,意识低下,可靠性大幅度下降,易发生事故高速公路的行驶特点:操作动作单调,思想上单调,车辆引擎发出声音单调。
使驾驶员中枢神经缺少刺激,意识开始慢慢松弛,大脑渐渐进入“昏昏欲睡”状态,导致驾驶员视觉及意识模糊一旦遇有险情,因驾驶员思维迟钝,观察判断力下降,反应速度和准确性降低,极易发生事故四、高速公路上行驶对车辆性能的影响: 1、制动停车距离延长:车速的增高,驾驶员制动反应距离增加,制动停车距离延长,制动非安全区扩大,制动安全性降低 2、转弯离心力加大:离心力大小与车速平方成正比,车速越高,离心力越大,极易发生侧滑或侧翻 3、轮胎性能降低:高速行驶,胎温上升,胎压升高,爆胎的可能加大一旦行驶方向失控易引发事故的可能性提高。