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1、第第2 2章章汽车行驶理论汽车行驶理论 2.1 2.1 概概 述述 2.2 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 2.3 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 2.4 2.4 汽车的制动性能汽车的制动性能 2.5 2.5 汽车在道路上的行驶轨迹汽车在道路上的行驶轨迹 2.1 概概 述述1.1.研究汽车行驶理论的意义研究汽车行驶理论的意义 汽车行驶理论(theory of automobile running)是一门在分析汽车行驶基本规律的基础上，研究汽车行驶原理、使用性能和行驶性能的学科。 通过研究，进一步分析影响汽车使用和行驶性能的各种因素，最大限度地从汽
2、车构造、公路设计以及其它行车条件等方面发挥汽车的使用效益。 2.1 概概 述述2.汽车的行驶性能汽车的行驶性能1)动力性能动力性能(dynamic force)2)通过性通过性（cross-country power） 3)制动性制动性 (braking power)4)行驶稳定性行驶稳定性(running stability)5)行驶平顺性行驶平顺性(smooth running) 6)操纵稳定性操纵稳定性(operating stability) 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 1.汽车行驶中的受力分析汽车行驶中的受力分析（1 1）由汽车轮胎与路面接触而产生的路面摩擦
3、力）由汽车轮胎与路面接触而产生的路面摩擦力）由汽车轮胎与路面接触而产生的路面摩擦力）由汽车轮胎与路面接触而产生的路面摩擦力 。（2 2）因路面凹凸不平而产生的力。）因路面凹凸不平而产生的力。）因路面凹凸不平而产生的力。）因路面凹凸不平而产生的力。（3 3）由于路面结构而产生的力。）由于路面结构而产生的力。）由于路面结构而产生的力。）由于路面结构而产生的力。 （1） 直线上行驶直线上行驶 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 1.汽车行驶中的受力分析汽车行驶中的受力分析（2）曲线上行驶）曲线上行驶 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 1.汽车行驶中的受力分析汽车
4、行驶中的受力分析（1）牵引力）牵引力有效功率有效功率N ：单位时间内具有的做功的能力。：单位时间内具有的做功的能力。(KW)(KW)转速转速n ：发动机曲轴单位时间内的旋转次数：发动机曲轴单位时间内的旋转次数(n/min)扭矩扭矩M ：发动机产生于曲轴上的转动力矩。：发动机产生于曲轴上的转动力矩。(Nm)转动角速度转动角速度：单位时间内曲轴转动的角度：单位时间内曲轴转动的角度(rad/s)1）汽车发动机的基本指标）汽车发动机的基本指标 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 2.牵引力牵引力(tractive force)的产生及传递的产生及传递2）发动机曲轴扭矩及外特性曲线 2
5、.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 2.牵引力牵引力(tractive force)的产生及传递的产生及传递发动机有效功率与曲轴扭矩的关系发动机有效功率与曲轴扭矩的关系 N=M/1000 (KW) =2n/60(rad/s) N=2Mn/100060=Mn/9549 则：则：M=9549N/n (Nm)该曲线称发动机的特性曲线该曲线称发动机的特性曲线外外特特性性曲曲线线节节流流阀阀全全开开，对对应应的的曲线称为发动机的外特性曲线。曲线称为发动机的外特性曲线。由图可见：由图可见： 当当n=nmin，为最小稳定工作转速，为最小稳定工作转速 当当n增大时，增大时，N，M都增大。都增大
6、。 N=nM时，时，M=Mmax 当当n=nN时，时，N=Nmax 当当nnN时，时，N下降。下降。2）发动机曲轴扭矩及外特性曲线 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 2.牵引力牵引力(tractive force)的产生及传递的产生及传递发动机曲轴扭矩e离合器变速器iK传动轴主传动器i0车轮 PtiK=nen1i0=n1nK 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 2.牵引力牵引力(tractive force)的产生及传递的产生及传递 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力(resistance to moti
7、on of motor vehicle) （2）汽车的行驶阻力）汽车的行驶阻力2）坡度阻力3）空气阻力4）惯性阻力1）滚动阻力 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力(resistance to motion of motor vehicle) 1）滚动阻力：车轮滚动时轮胎与路面之间的摩擦阻力，是由于轮胎与路面变形引起的。f 与路面的种类 、行驶车速、轮胎性质有关。干燥平整的土路干燥平整的土路潮湿不平潮湿不平整的土路整的土路路面类型路面类型 碎石路面碎石路面值值0.010.020.020.020.0250.0250.030.050.050.040
8、.050.050.070.150.15表面平整的黑表面平整的黑 色碎石路面色碎石路面水泥及沥青水泥及沥青混凝土路面混凝土路面路面种类：（2）汽车的行驶阻力）汽车的行驶阻力 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力(resistance to motion of motor vehicle) 行驶车速：受车速影响较大。 V100时，f增加较快。V=150-200时，f 急剧增大。. 轮胎性质：胎压，轮胎材料，结构。（2）汽车的行驶阻力）汽车的行驶阻力 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力(resist
9、ance to motion of motor vehicle) 由于公路纵坡较小(5) 所以 2）坡度阻力：汽车爬坡时，重力的分力对行车的阻力。（2）汽车的行驶阻力）汽车的行驶阻力 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力(resistance to motion of motor vehicle) 空气阻力的产生原因 A.汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力。 B.车后的真空吸力 C.空气质点与车身表面的摩擦力。 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。3） 空气阻力（2）汽车的行驶阻力）汽车的行驶阻力 2.2 汽车的
10、牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力(resistance to motion of motor vehicle) 空气阻力的计算将车速v（m/s）化为V（Km/h）并化简，得并化简，得 K空气阻力系数，它与汽车的流线型有关，可参考表23选用或查阅有关资料（2）汽车的行驶阻力）汽车的行驶阻力 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力(resistance to motion of motor vehicle) 4）惯性阻力平移质量的惯性力旋转质量的惯性力矩 I - 旋转部分的转动惯量； 旋转部分转动的角加速度。（
11、2）汽车的行驶阻力）汽车的行驶阻力 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力(resistance to motion of motor vehicle) 4）惯性阻力 旋转质量组成部分较多，且各部分的转动惯量和角加速度不同，计算比较复杂，为方便计算，一般给平质量惯性力乘以大于1的系数，来代替旋转质量惯性力矩的影响。(N)惯性力系数(或旋转质量换算系数)。惯性力系数主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量以及传动系的传动比有关.（2）汽车的行驶阻力）汽车的行驶阻力 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 3.汽车的行驶阻力汽车的行驶阻力(
12、resistance to motion of motor vehicle) 汽车的总行驶阻力为滚动阻力坡度阻力空气阻力惯性阻力（2）汽车的行驶阻力）汽车的行驶阻力 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 4.牵引平衡和汽车行驶的必要条件牵引平衡和汽车行驶的必要条件 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 5.动力性能动力性能(dynamic force)分析分析（1）当汽车作等速行驶： D=f+i= 称为道路阻力系数（2）动力特性图 D-V 关系图 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 5.动力性能动力性能(dynamic force)分析分析（3
13、）提高汽车的运行效率，从三方面入手： 1）提高汽车牵引力； 2）提高路面与轮胎间的附着力； 3）减小行驶阻力。 l Pt： Me l ：路表粗糙、加强排水、改进轮胎l P：路面平整Pf、降低纵坡Pi、 改进车型Pj要求道路：纵坡平缓，路面平整、粗糙纵坡平缓，路面平整、粗糙。 2.2 汽车的牵引力与牵引平衡汽车的牵引力与牵引平衡 5.动力性能动力性能(dynamic force)分析分析汽汽车车行行驶驶的的稳稳定定性性(running stability) -指汽车在行驶过程中，受外部因素作用，而不发生侧滑、倾覆现象的能力。按方向分：按方向分： 纵向稳定性 横向稳定性丧失稳定的方式分：丧失稳定的
14、方式分：滑动稳定性 倾覆稳定性l影响因素：影响因素： 汽车本身的结构参数； 驾驶员的因素； 作用于汽车的外因。 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性汽车的行驶稳定性汽车的行驶稳定性纵向稳定性纵向稳定性横向稳定性横向稳定性纵向滑移纵向滑移纵向倾覆纵向倾覆纵向滑移纵向滑移纵向倾覆纵向倾覆纵坡、重心、纵坡、重心、先后先后横坡、速度、横坡、速度、弯道半径、先后弯道半径、先后 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 1.汽车行驶的纵向稳定汽车行驶的纵向稳定(longitudinal stability) 2.
15、3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 1.汽车行驶的纵向稳定汽车行驶的纵向稳定(longitudinal stability) 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 1.汽车行驶的纵向稳定汽车行驶的纵向稳定(longitudinal stability) 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 1.汽车行驶的纵向稳定汽车行驶的纵向稳定(longitudinal stability) 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 2.汽车行驶的横向稳定汽车行驶的横向稳定(lateral stability)（1 1）汽车在曲线上行
16、驶所产生的横向作用力）汽车在曲线上行驶所产生的横向作用力 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 2.汽车行驶的横向稳定汽车行驶的横向稳定(lateral stability) 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 2.汽车行驶的横向稳定汽车行驶的横向稳定(lateral stability) 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 2.汽车行驶的横向稳定汽车行驶的横向稳定(lateral stability) 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 2.汽车行驶的横向稳定汽车行驶的横向稳定(lateral stabil
17、ity)1）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值的大小。）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值的大小。现代汽车在设计制造时重心较低，一般现代汽车在设计制造时重心较低，一般 ，即，即 ，而而 所以所以 。3） 装载过高时可能发生倾覆现象。装载过高时可能发生倾覆现象。 可见，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象，为此，在道路设计中可见，在发生横向倾覆之前先产生横向滑移现象，为此，在道路设计中应保证汽车不产生横向滑移，同时也就保证了横向倾覆的稳定性。应保证汽车不产生横向滑移，同时也就保证了横向倾覆的稳定性。2）横向倾覆和滑移的条件分别是：）横向倾覆和滑移的条件分别
18、是： 2.3 汽车在道路上行驶的稳定性汽车在道路上行驶的稳定性 2.汽车行驶的横向稳定汽车行驶的横向稳定(lateral stability) 2.4 汽车的制动性能汽车的制动性能 1.汽车的制动过程分析汽车的制动过程分析汽车的制动性汽车的制动性 (braking power) -指汽车在行驶中强制降低车速以至停车，或在下坡时保持一定速度行驶的能力。 汽车的制动过程汽车的制动过程车轮制动是利用制动器内的摩擦阻力矩来形成与汽车运动方向相反的路面对车轮的切向摩擦阻力，简称为车轮制动力。 2.4 汽车的制动性能汽车的制动性能 2.制动时汽车的运动方程制动时汽车的运动方程 2.4 汽车的制动性能汽车的
19、制动性能 3.汽车制动性能汽车制动性能(braking power)的评价指标的评价指标 2.5 汽车在道路上的行驶轨迹汽车在道路上的行驶轨迹行驶中的汽车重心的轨迹有以下几何特征：行驶中的汽车重心的轨迹有以下几何特征：1) 轨迹连续且圆滑；轨迹连续且圆滑；2) 曲曲率率是是连连续续的的，即即轨轨迹迹上上任任意意一一点点不不出出现现两两个个曲率值；曲率值；3) 曲率变化是连续的，即轨迹上任意一点不出现曲率变化是连续的，即轨迹上任意一点不出现两个曲率变化率值。两个曲率变化率值。 2.5 汽车在道路上的行驶轨迹汽车在道路上的行驶轨迹 1.汽车在弯道上行驶的力汽车在弯道上行驶的力 2.5 汽车在道路上
20、的行驶轨迹汽车在道路上的行驶轨迹 2.汽车在弯道上行驶汽车在弯道上行驶的轨迹的轨迹(running trace) 2.5 汽车在道路上的行驶轨迹汽车在道路上的行驶轨迹 2.汽车在弯道上行驶汽车在弯道上行驶的轨迹的轨迹(running trace) 2.5 汽车在道路上的行驶轨迹汽车在道路上的行驶轨迹 2.汽车在弯道上行驶汽车在弯道上行驶的轨迹的轨迹(running trace) 2.5 汽车在道路上的行驶轨迹汽车在道路上的行驶轨迹 2.汽车在弯道上行驶汽车在弯道上行驶的轨迹的轨迹(running trace)11、人生的某些障碍，你是逃不掉的。与其费尽周折绕过去，不如勇敢地攀登，或许这会铸就你
21、人生的高点。12、有些压力总是得自己扛过去，说出来就成了充满负能量的抱怨。寻求安慰也无济于事，还徒增了别人的烦恼。13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!16、人生在世：可以缺钱，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可
22、以求名，但不能盗名;可以低落，但不能堕落;可以放松，但不能放纵;可以虚荣，但不能虚伪;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪荡;可以生气，但不能生事。17、人生没有笔直路，当你感到迷茫、失落时，找几部这种充满正能量的电影，坐下来静静欣赏，去发现生命中真正重要的东西。18、在人生的舞台上，当有人愿意在台下陪你度过无数个没有未来的夜时，你就更想展现精彩绝伦的自己。但愿每个被努力支撑的灵魂能吸引更多的人同行。19、积极的人在每一次忧患中都看到一个机会，而消极的人则在每个机会中看到了某种忧患。莫找借口失败，只找理由成功。20、每一个成就和长进，都蕴含着曾经受过的寂寞、洒过的汗水、流过的眼泪。许多时候
23、不是看到希望才去坚持，而是坚持了才能看到希望。1、有时候，我们活得累，并非生活过于刻薄，而是我们太容易被外界的氛围所感染，被他人的情绪所左右。2、身材不好就去锻炼，没钱就努力去赚。别把窘境迁怒于别人，唯一可以抱怨的，只是不够努力的自己。3、大概是没有了当初那种毫无顾虑的勇气，才变成现在所谓成熟稳重的样子。4、世界上只有想不通的人，没有走不通的路。将帅的坚强意志，就像城市主要街道汇集点上的方尖碑一样，在军事艺术中占有十分突出的地位。5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在
24、哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。12、跌倒了，一定要爬起来。不爬起来，别人会看不起你，你自己也会失去机会。在人前微笑，在人后落泪，可这是每个人都要学会的成长。13、
25、要相信，这个世界上永远能够依靠的只有你自己。所以，管别人怎么看，坚持自己的坚持，直到坚持不下去为止。14、也许你想要的未来在别人眼里不值一提，也许你已经很努力了可还是有人不满意，也许你的理想离你的距离从来没有拉近过.但请你继续向前走，因为别人看不到你的努力，你却始终看得见自己。15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。16、成功的反义词不是失败，而是从未行动。有一天你总会明白，遗憾比失败更让你难以面对。17、没有一件事情可以一下子把你打垮，也不会有一件事情可以让你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一个慢慢累积的过程。18、努力也许不等于成功，可是那段追逐梦想的努力，会让你找到一个更好的自己，一个沉默努力充实安静的自己。19、你相信梦想，梦想才会相信你。有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难。20、生活不会按你想要的方式进行，它会给你一段时间，让你孤独、迷茫又沉默忧郁。但如果靠这段时间跟自己独处，多看一本书，去做可以做的事，放下过去的人，等你度过低潮，那些独处的时光必定能照亮你的路，也是这些不堪陪你成熟。所以，现在没那么糟，看似生活对你的亏欠，其实都是祝愿。
