《汽车运用工程》课件 第五章 汽车通过性

✓各使用级的齿轮油不能互相混用。
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5.1.2 汽车润滑材料及合理使用(续)
❖选择齿轮油粘度级别 • 最低气温 • 最高工作油温
(4)齿轮油的更换 • 定期换油 • 按质换油
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5.1.2 汽车润滑材料及合理使用(续)
3.润滑脂及合理使用 定义： 以液体润滑油作为基础油，加入稠化剂和添加剂所形成 的一种稳定的固体或半固体润滑材料。
5.1汽车运行材料及合理使用
汽车 运行材料
及 合理使用
燃料 及 合理使用
润滑材料 及
合理使用
工作液 及
合理使用
轮胎 及 合理使用
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5.1.1汽车燃料及合理使用
1.汽油及合理使用
(1)汽油的性能指标
蒸发性、抗爆性、安定性、防腐性、清洁性
❖蒸发性
定义：汽油由液态转化为气态的性能。
•蒸发性越好就越易汽化，汽车加速性能好。 •蒸发性差，起动、加速性能变差，油耗增多 •蒸发性过强，易产生气阻。
的影响
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5.1.2 汽车润滑材料及合理使用(续)
④柴油机油使用性能等级选择的主要考虑因素
发动机的平均有效压力、活塞平均速度、发动机负荷、
使用条件和轻柴油的硫含量
⑤根据发动机结构选择了机油的使用性能等级后，在下 列苛刻使用条件下，应酌情提高一级
a.汽车长期处于停停开开使用状态，如有地车和出租车
齿轮油的作用：
✓降低齿轮及其他运动部件的磨损，延长使用寿命；
✓降低摩擦，减小功率损失；
✓分散热量，起冷却作用；
✓防止腐蚀和生锈；
✓降低工作噪声，减小振动及齿轮间的冲击；

的形成原因？对汽车通过性有 何影响？
6.结构因素对汽车通过性有何影响？ 7.行驶车速对汽车通过性有何影响？ 8.轮胎气压对汽车通过性有何影响？ 9.驾驶技术对汽车通过性有何影响？ 10.拖带挂车对汽车通过性有何影响？ 11.简述土壤圆锥指数与汽车通过性的关系。
第5章 汽车通过性
1.名词解释：汽车通过性；间隙失效；最小 离地间隙；接近角；离去角；纵向通过角；横向 通过半径；最小转弯半径；转弯通道圆；汽车支 承通过性；汽车附着质量系数；车轮接地比压
2.汽车通过性的评价指标有哪些？ 3.汽车通过性的几何参数有哪些？ 4.简述汽车转弯时，产生内轮差和外轮差的 原因？对汽车通过性有何影响？

最低稳定车速(km/h) ≤5 ≤2～3 ≤1.5～2.5 ≤0.5～1
越野汽车最低稳定车速可按上表选取，其值随汽车 总质量而定。
也可由发动机的最低稳定转速求得汽车的最低稳定
行驶速度μain r ig iR i0
μamin—发动机的最低稳定转速，r/min
汽车通过性的几何参数
汽车 类型
轿车
货车
越野车 (乘用) 客车
驱动型式
4×2 4×4 4×2 4×4、6×6
4×4
6×4、4×2
最小离地 间隙C(mm) 120～200 210～370 250～300 260～350
210～370
220～370
r1(°)
20～30 45～50 25～60 45～60
45～50
一、轮廓通过性
4.最小转弯直径和内轮差 转向轴和末轴的内轮 印迹中心在车辆支承 平面上的轨迹圆之差， 被称为内轮差。
汽车转弯直径示意图
一、轮廓通过性
4.最小转弯直径和内轮差
《机动车运行安全技术条件》(GB7258-2004)规定 机动车辆的最小转弯直径，以前轮轨迹中心为基 线，测量其值不得大于24m。 当转弯直径为24m时，前转向轴和末轴的内轮差 （以两内轮轨迹中心计）不得大于3.5m。
在低压条件下工作的超低压越野轮胎，其帘布层 数较少，具有薄而坚固，又富有弹性的胎体，以 减少由于轮胎变形引起的迟滞损失，并保证其使 用寿命。
二、牵引支承通过性 2.车轮接地比压
车轮接地比压p与轮胎气压pw有关。 车轮在硬路面上承受额定载荷时，关系式
p kw pw
系数kw=(1.05～1.20) 其大小取决于轮胎刚度的大小，帘布层多的轮胎 kw值较大。
三、汽车倾覆失效

.
• 同理可得4×4汽车在硬地面上越过台阶时的受力情 况:– 经分析计算后可知，前轮越障能力是随L/D的增加而降 低的；增加a/L的比值时，可以使4×4汽车前轮越过台阶 的能力显著提高，甚至可使车轮越过高度大于其半径的 台阶。– 对后轮来说， a/L比值的影响正好与4×4汽车前轮越过台 阶的情况相反。长轴距、前轴负荷大的汽车(即a/L较小) ， 其后轮越过台阶的能力要比前轮大。增大L/D/比值时，无论汽车的总质量如何在轴间分配，后轮的越障能力总 会得到改善。– 总的说来、 4× 2汽车的越障能力要比4×4汽车差得多，后轮驱动的 4 × 2汽车的越障能力比4× 4汽车约降低一半。
• 1．副变速器和分动器如第一章所述，降低行驶车速，可以提高 附着系数。用低速去克服困难地段，可以改善 通过性。在高通过性汽车的传动系中增设副变速器 或使分动器具有低档，以增加传动系的总传动 比，使汽车能在极低的速度下稳定行驶，以获 得足够大的驱动力。
• 2．液力传动– 当汽车装有液力耦合器或液力变矩器时，可 以长时间稳定地以低速(0.5-1km/h)行驶， 能保证汽车起步时驱动轮转矩逐渐地增长， 防止土壤破坏和车轮滑转，从而改善了汽车 的通过性。–装有普通机械传动系的汽车，在松软地面行 驶时常因换档而失去通过性，这是因为换档 时需分离离合器，使功率传递中断，而在坏 路上行驶速度一般较低，汽车惯性不足以克 服较大的行驶阻力，导致停车：采用液力传 动则能避免这种现象。
• 4*2后驱动汽车前轮越过 台阶的能力：– 通过解析求解，可得前轮 单位车轮直径可克服的台 阶高度为：
– 它表示汽车后轮越过台 阶的能力。– 结论：由上式可见，后 轮越过台阶的能力与汽 车参数无关，且比较上 述两个式子可知， 后轮 是限制汽车越过台阶的 主要因素。

三、影响汽车通过性的因素
1． 发动机动力性 2. 传动系传动比 3. 液力传动 4. 差速器 5. 汽车车轮 6. 前后轮距 7. 驱动形式 8. 涉水能力 9. 驾驶技术
绪论
三、本课程学习目的 ➢ 掌握汽车的主要使用性能 ➢ 充分利用汽车的使用性能，合理使用汽车 ➢ 具有分析和评价汽车主要使用性能的能力 ➢ 对汽车运动的基本形式和规律有较深的理解 ➢ 熟悉汽车技术状况及其评定 ➢ 合理使用汽车运行材料 ➢ 掌握汽车更新理论 ➢ 了解汽车公害及防治
§2-6 汽车通过性
汽车通过性几何参数 汽车通过性牵引支承参数 影响汽车通过性的因素
汽车通过性：是指汽车在一定的装载质量下，能以足 够高的平均速度通过各种坏路及无路地带和克服各种 障碍的能力。如通过松软地面（土壤、沙漠、雪地、 沼泽）、坎坷不平地段和各种障碍（陡坡、侧坡、壕 沟、台阶、水障）等。
汽车通过性反映汽车通过高低不平地段和越过 障碍物的能力。它由通过性几何参数评价。通过 性几何参数是指与防止汽车间隙失效有关的汽车 本身的几何参数。
车轮接地比压是指作用在车轮上的径向载荷与轮胎接地面积 之比。即车轮对地面的单位压力。
车轮接地比压p与轮胎气压pW有关，车轮在硬路面上承受额定 载荷时，其接地比压p=（1.05～1.2）pW，对于帘布层较多的轮 胎，式中的系数应取较大的值。松软地面的滚动阻力系数和附 着系数都与车轮接地比压有关。
汽车在松软的地面上行驶时，降低车轮接地比压，可使轮辙 深度减小，从而降低行驶的滚动阻力；同样，在粘性土壤和松 软雪地上，降低车轮接地比压可使车轮接地面积增加，附着系 数提高，使车轮不易打滑。
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汽车运用技术
绪论
一、汽车运用技术 汽车运用技术是研究汽车主要使用性能及其有效利用和汽车技术状况

的附着质量系数规定为 0.27 ，英国规定为 0.263 。
2017/10/4
模块实施
2.车轮接地比压 车轮接地比压是指车轮对地面的单位压力。车辆在松软地面上行驶的 滚动阻力系数和附着系数都与车轮接地比压有关。车轮接地比压小，轮辙 深度小，车轮的行驶阻力和车轮沉陷失效的概率就小。 车轮接地比压 P 与轮胎气压 PW 有关，车轮在硬路面上承受额定载荷 时，其关系为：P = KWPW 系数KW = (1.05～1.2)，它的大小取决于轮胎刚度的大小，帘布层多 的轮胎应取较高的系数值。 当汽车在松软的地面上行驶时，降低车轮接地比压，可减小轮辙深度 ，从而可减小行驶的滚动阻力。同样，在粘性土壤和松软雪地上，减低车 轮接地比压可使得车轮接地面积增加，提高地面承受的剪切力，使车轮不
(m)
3～5 5～8 2～4 4～7 1.9～3.6
轿车 货车
车
越野
客车
小型、中型 大型
180～220 240～290
5～9
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模块实施 二、通过性的支承与牵引参数
汽车通过性的主要支承与牵引参数是附着质量及其系数Ku 、车 辆接地比压P。 1.附着质量和附着质量系数 附着质量是指轮式车辆驱动轴载质量mu ,车辆附着质量与总质 量ma 之比称为附着质量系数Ku 。 附着质量和附着质量系数Ku 大，有利于汽车在坏路面上行驶， 丧失通过性的可能性就小。为了保证车辆的支承通过性，应对车辆 附着质量有明确的要求，例如意大利对 4 × 2牵引车组成的汽车列车
较好的附着性能。当汽车在湿路面上行驶时，由于只有花纹的凸起部分与地面接触，
5.最小转弯半径RH 和内轮差d
车辆在转向过程中，转向盘向左或向右转到极限位置时，车辆外侧前轮所 滚过的轮迹中心至转向中心的距离，称为车辆的最小转弯半径。内轮差是指前 内轮轨迹与后内轮半径之差。它们表征车辆在最小面积内的回转能力和通过狭 窄弯曲地带或绕过障碍物的能力。

max
2018年3月1日
《汽车运用工程》
第5章 汽车通过性
直径）。
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5.1 汽车通过性的评价指标 5.1.3 汽车支承通过性
汽车支承通过性是指汽车在松软土壤、雪地、 冰面、沙漠、滑溜路面上的运行能力。评价汽车支承 通过性的指标主要有附着系数和车轮接地比压。
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《汽车运用工程》
第5章 汽车通过性
离去角 （ ）
纵向通过 半径 （m） 3.0~8.3 1.7~3.6 2.3~6.0
最小转弯 直径（m）
4×2 4×4 4×2
120~200 210~370 250~300
15~22 35~40 25~45
14~26 20~30 16~28 22~42
货车
4×6、 6×6
260~350
45~60
35~45
不应大于0.80m（对铰接客车和铰接式无轨电车外摆值不
允许大于1.20m。
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5.1 汽车通过性的评价指标 5.1.2 汽车轮廓通过性
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第5章 汽车通过性
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5.1 汽车通过性的评价指标 5.1.2 汽车轮廓通过性
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5.1 汽车通过性的评价指ma gΨ
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5.1 汽车通过性的评价指标 5.1.3 汽车支承通过性
式中， ——道路阻力系数（
f为车轮滚动阻力系数， 为道路坡度）； ——附着系数。 由上式可得 显然，

▪ 式中，ua为汽车行驶速度；Tw为驱动轮输入转矩； ω为驱动轮角速度；r为驱动轮动力半径；sr为滑 转率。
(3)燃油利用指数Ef
▪ 单位燃油消耗所输出的功。 ▪ 表达式为
Ef=Fdua／Qt
▪ 式中，Qt为单位时间内的燃油消耗量。
▪ 汽车在松软路面上行驶时，车轮与地面之间的附着力要 比在硬质路面上的附着力小得多，所以遇到的滚动阻力 要比硬路面上的大得多。因此，汽车的驱动与附着条件 常得不到满足，而降低了汽车的通过能力。
▪ 表征汽车通过性能的主要参数有汽 车通过性的几何参数及支承与牵引 参数。
▪ 汽车的通过性与汽车其他性能的关系也很密切。如良好 的动力性可提供足够大的驱动力，以克服越野行驶时较 大的道路阻力。
▪ 试验证明，采用子午线轮胎之后，轮胎的静挠度 增加40％以上，使得车身固有频率降低。
▪ 但是，轮胎的刚度过低，会增加车轮的侧向偏离， 影响汽车的操纵稳定性。
▪ 因此，目前有的轮胎在减小径向刚度的同时，其 侧向刚度仍较高。
4、座椅的布置
▪ 座椅的布置对平顺性非常重要。接近车身 中部的座位，其振动比较小，两端的座位 振动幅度较大，所以轿车座位的布置均在 前后轴轴距之内。
第五章 汽车的平顺性
▪ 汽车的平顺性是指保持汽车在行驶过程中 乘员所处的振动环境具有一定舒适度的性 能对于货车指保持货物完好的性能。
▪ 路面不平是汽车振动的基本输入，故平顺 性主要指路面不平引起的汽车振动，频率 范围约为0.5～25Hz。
▪ 汽车行驶时，发动机、传动系和车轮等旋 转部件激发汽车的振动。
▪ 这里主要就道路状况和汽车的技术状况等因素对 汽车子顺性的影响加以论述。
▪ 道路不平是引起汽车振动的主要原因，对汽车行 驶平顺性的影响很大。当汽车在不平路面上行驶 时，车身和前后车桥都经常承受来自道路的冲击 作用。对一定类型的汽车来说，振动的强烈程度 取决于道路状况和行驶速度。

B 2 hg
＞ g
2）侧向惯性力引起的侧翻
汽车高速曲线行驶时，由于惯性力的作用也可能导致侧翻。汽车等速
圆周运动时的受力情况见图，若车速为 Va（km/h），圆周半径 R（m），
汽车总重为G（N），则所产生的惯性力
F
（N）为：
j
Fj
G g
Va 2 12.96 R
为：
侧翻时，有： Fj
hg
G B。因此，侧翻时所对应的车速
1 最小离地间隙h（mm）指满载、静止时，汽车除车轮之外的最低点与 支撑平面之间的距离，用于表征汽车无碰撞地越过石块、树桩等障碍物 的能力。 2）接近角 接近角 1 （°）指满载、静止时，自车身前端突出点向前车轮所引切 线与路面之间的夹角，表征汽车接近障碍物（如小丘、沟洼地等）时， 不发生碰撞的能力。接近角越大，越不易发生触头失效。 3）离去角 离去角 2（°）指满载、静止时，自车身后端突出点向后车轮所引切 线与路面之间的夹角，表征汽车离开障碍物（如小丘、沟洼地等）时， 不发生碰撞的能力。离去角越大，越不易发生托尾失效。
2）悬架 装用非独立悬架多轴驱动的越野汽车通过坎坷不平地面 时，常会引起某个驱动车轮的垂直载荷大幅度减小，乃至离 开地面而悬空，使驱动车轮失去与地面的附着而影响通过性。 独立悬架和平衡式悬架允许车轮与车架间有较大的相对位 移，使驱动车轮与地面经常保持接触，可以保证有较好的附 着性能。同时独立悬架可显著地增大汽车的最小离地间隙， 提高汽车的通过性。
（4）前轮距和后轮距 在松软地面上行驶时，各车轮都要克服形成轮辙的阻力。如果前后轮
距相等，且轮胎宽度相同，则前后轮辙重合，后轮可沿被前轮压实的轮 辙行驶，滚动阻力减小，可以提高汽车通过性。所以，多数越野车的前 轮距与后轮距相等。

3. 防止气阻：防止供油系气阻的主要措施是改善发动机的散热和通风，以 及隔开供油系的受热部位。
3. 防止爆燃：爆燃与进气温度有关，因此采用改进进气方式降低进气温度 的方法，可以防止爆燃。
4. 防止轮胎爆裂：在炎热夏季，一般应在停驶4小时以后测量轮胎气压，保 持规定气压标准。轮胎气压过高，容易爆胎。
5. 注意车身维护：高温大大加快了漆涂层和电镀层的损坏过程。因此，在 夏季使用和维修过程中，应加强汽车车身外表养护作业。
第二节、汽车在高、低温条件下的使用
四、提高高温条件下汽车使用性能的主要措施
1. 提高发动机冷却系冷却强度：高温条件下时，增大冷却系冷却强度的主 要措施是在结构方面进行改进。
2. 加强技术维护：如：冷却系统的密封情况；散热器盖上的通风口和通气 孔是否畅通；冷却液温度表及温度传感器是否正常；风扇的技术状况； 冷却水（液）是否充足等。
1. 减载 在走合期内，应选择较好道路减载运行。
2. 限速 载质量一定时，车速越高，发动机和传动系负荷越大。因此，在走合期内发
动机转速不应过高。 3. 正确驾驶 在走合期内，必须严格执行驾驶操作规程。 4. 选择优质燃料和润滑油 走合期内，应选择抗爆性好的优质燃油，以防汽油机产生爆燃；同时应选
择粘度较低的优质润滑油或加有添加剂的专用润滑油。 5. 加强维护 走合期维护作业的重点是检查、紧固、调整和润滑。
➢ 蓄电池保温的目的是保持蓄电池温度或减缓下降速率，以使其容量、内 电阻变化不大。在低温下工作时，电解液温度每降低1℃，蓄电池容量便 减少 1%～1.5%。
第二节、汽车在高、低温条件下的使用 二、汽车在低温条件下使用时应采取的主要措施 4. 合理选用燃料和润滑油
➢ 为便于低温起动并减轻磨损，低温下使用的燃料应具有良好的蒸发性和 流动 性、低含硫量。有专门牌号的冬季汽、柴油，供汽车在严寒地区使 用。பைடு நூலகம்