第七章通过性

第七章 汽车通过性第五节 汽车通过性的影响因素一、汽车的最大单位驱动力由于汽车越野行驶的阻力很大，为了充分地利用地面提供的挂钩牵引力，保证汽车通过性，除了减少行驶阻力外，还必须增加汽车的最大单位驱动力。

汽车的最大单位驱动力为max max ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'=Gr i i M G F T R g e X η（7-32）式中：Ri '——分动器传动比。

若忽略汽车低速行驶时的空气阻力，最大单位驱动力等于最大动力因数。

为了获得足够大的单位驱动力，要求越野汽车有较大的比功率以及较大的传动比。

这些要求可通过提高发动机功率，在传动系中增加副变速器或使分动器具有低档，以增加传动系的总传动比来实现。

在困难的行驶条件下，限制越野汽车的额定载质量可提高单位驱动力，同时也能降低在松软地面上的滚动阻力。

二、行驶速度为了避免总松软路面上行驶时土壤受冲击剪切破坏而损坏地面附着力，汽车应能保证在极低速度下稳定行驶。

因此，用低速行驶克服困难地段，土壤剪切和车轮滑转的倾向减弱，可改善汽车通过性。

为此，越野汽车传动系最大总传动比一般较大。

越野汽车最低稳定车速可按表7-2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min a u ，即0min min 377.0i i i rn u R g e a '=（7-33）式中：min e n ——发动机的最低稳定转速，r/min 。

越野汽车的最低稳定车速 表7-2三、汽车车轮车轮对汽车通过性有着决定性的影响，为了提高汽车通过性，必须正确地选择轮胎的花纹尺寸、结构参数、气压等，使汽车行驶滚动阻力较小，附着能力较大。

（一）轮胎花纹轮胎花纹对附着系数有很大影响。

正确地选择轮胎花纹，对提高汽车在一定类型地面上的通过性有很大的作用。

越野汽车的轮胎具有宽而深的花纹。

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，使轮胎对地面有较高的单位压力，足以挤出水层。

第一章汽车的动力性1汽车动力性：指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。

2汽车动力性主要由三方面指标来评定：1）汽车的最高车速µamax：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2）汽车的加速时间t：表示汽车的加速能力。

常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力原地起步加速时间指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换挡时机）逐步换至最高挡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挡由某一较低车速权利加速至某一高速所需的时间3）汽车的最大爬坡度ⅰmax：是指Ⅰ挡最大爬坡度。

汽车的上坡能力实用满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的最大爬坡度ⅰmax表示的。

3汽车的驱动力：地面对驱动轮的反作用力Ft（方向与Fo相反）即是驱动汽车的外力，此外力称为汽车的驱动力。

4汽车驱动力公式Ft=5汽车驱动力图6汽车的行驶阻力的分类1）滚动阻力Ff2）空气阻力Fw（汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力）空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分压力阻力又分为四部分：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力3）坡度阻力Fi（汽车重力沿坡道的分力表现为汽车的坡度阻力）道路阻力：由于坡度阻力和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，故可以把这两种阻力合在一起称作道路阻力4）加速阻力Fj（汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的惯性力）7汽车行驶方程式Ft=Ff+Fw+Fi+Fj (N)Ff=Wf f-滚动阻力系数 W-车轮负荷Fw=C D Au a²/21.15 C D-空气阻力系数A-迎风面积m²u a-汽车行驶速度km/hFi=Gsinα G-汽车重力Fj=δm d u/d t δ-汽车旋转质量换算系数 m-汽车质量kg d u/d t 行驶加速度m/s²第二章汽车的燃油经济性1汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的油消耗量经济行驶的能力2汽车燃油经济性的评价指标：汽车的燃油经济性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。

汽车理论第七章汽车的通过性摘 要汽车的通过性(越野性)是指汽车能以足够高的平均车速通过各种不良道路、无路地带和 克服各种障碍的能力。

本章对学习汽车的通过性意义进行概括性论述，讨论汽车的地面通过性、汽车的几何通过性的相关参数、分析汽车越过台阶、壕沟的能力，在此基础上分析各种因素对汽车通过性的阻碍，最后通过一些实例运算来说明以上所述理论内容的具体应用。

引 言汽车是一种常用的、高效率的交通运输工具，不同用途的汽车对通过性的要求也不同，用户应依照自己特定的用途选择具有合适通过性的汽车。

高级轿车和公共汽车要紧在都市行驶，由于路面条件甚好，因此对汽车通过性的要求不突出。

农林区、矿区、建设工地等使用的车辆和军用车辆，经常行驶在坏路和无路地面上。

因此，要求这些汽车应具有良好的通过性。

汽车的通过性要紧决定于汽车的驱动力、附着力等牵引参数和几何参数，也与汽车的平顺性、机动性、视野等性能紧密相关。

本章第一从地面通过性的评判指标和土壤的可通过性两方面分析汽车的地面通过性，然后具体介绍了汽车的几何通过性参数和汽车越过台阶、壕沟的能力。

在此基础上，从汽车结构、车轮和驾驶技术三个方面讨论了阻碍汽车通过性的因素。

最后介绍了测定和比较汽车的通过性能的试验。

第一节 汽车的地面通过性汽车的地面通过性是指汽车在松软地面上的行驶能力。

一、地面通过性的评判指标汽车在松软地面上能否行驶取决于汽车行驶的驱动与附着条件，但满足该条件只是说明 能否正常行驶，还不能说明能力的大小。

评判汽车行驶能力的大小，通常用牵引性系数等 指标。

牵引力T F 对汽车总重力之比称为牵引性系数。

牵引性系数Ⅱ用下式表示：Ⅱ=GF T =G F F r q 式中 r F 为在松软土壤上行驶时的土壤阻力。

牵引性系数Ⅱ反映了汽车加速、爬坡、克服道路不平的阻力和牵引挂车或武器装备的能 力。

牵引性系数越大，通过性越好。

二、土壤的可通过性土壤的可通过性是土壤支承车辆通过的能力。

美国学者贝克(Bekker)通过大量研究后建 议，用在均布压力g 作用下每单位承载面积的土壤所能产生的净推力τ来衡量，即⎰-+=z qd Lqtg C 1)(φτ (7—1) 式中 C ——土壤内聚力系数； φ——土壤的内摩擦角，tg φ为内摩擦系数；q ——土壤单位面积压力；L ——接触面积长度；z ——下陷量(或称变形量)。

学习目标通过本章的学习，应熟练掌握汽车通过性的评价指标及表征通过性的几何参数的含义；了解汽车通过性的影响因素；掌握计算各类型汽车越过台阶和壕沟的能力的方法。

7.1节 汽车通过性评价指标及几何参数7.1.1 汽车通过性概述汽车的通过性是指汽车在一定载重量下能以足够高的平均车速，通过各种坏路和无路地带(如松软的土壤、沙漠、雪地、沼泽及坎坷不平地段以及克服各种障碍陡坡；侧坡、台阶、壕沟等)的能力。

汽车的通过性可分为轮廓通过性和牵引支承通过性。

前者是表征车辆通过坎坷不平路段和障碍的能力；后者是指车辆顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、冰面、沼泽等地面的能力。

山区、矿区、建设工地等使用的车辆和军用车辆，经常行驶在坏路和无路地面上。

因此，要求这些汽车应具有良好的通过性。

7.1.2 汽车的间隙失效由于汽车与越野地面间的间隙不足而被地面托住、无法通过的情况，称为间隙失效。

当车辆中间底部的零部件碰到地面而被封住时，称为“顶起失效”；当车辆前端或尾部触及地面而不能通过时，则分别称为“触头失效” 或“托尾失效”。

后两种情况属于同一类失效。

7.1.3 汽车通过性几何参数与间隙失效有关的汽车整车几何参数，称为汽车的通过性几何参数。

汽车通过性的几何参数如图7.1所示，主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过半径、横向通过半径等。

图7.1 汽车的通过性几何参数1γ—接近角2γ—离去角 1ρ—纵向通过半径 2ρ—横向通过半径 c —最小离地间隙另外，汽车的最小转弯半径、最大通道宽度等，也是汽车通过性的重要轮廓参数。

7.1.3.1 最小离地间隙c最小离地间隙c 是汽车除车轮外的最低点与路面间的距离。

它表征汽车无碰撞地越过石块、树桩等障碍物的能力。

汽车的前桥、飞轮壳、变速器壳、消声器和主减速器外壳等，通常有较小的离地间隙。

在设计越野汽车时，应保证有较大的最小离地间隙。

7.1.3.2 接近角1γ与离去角2γ接近角1γ和离去角2γ是指自车身前、后突出点，向前、后车轮引切线时，切线与路面之间的夹角。

汽车理论题库《汽车理论》试题库任课教师骆剑亮张建珍海南大学机电工程学院汽车系第一章汽车的动力性复习思考题1.简述汽车动力性及其评价指标2.汽车行驶阻力是怎样形成的？3.滚动阻力系数4.影响滚动阻力系数的因素有哪些？5.柏油或水泥路面经使用后，滚动阻力系数增加而附着系数下降，请说明其原因。

6.汽车旋转质量换算系数7.简述汽车旋转质量换算系数的物理意义8.汽车旋转质量换算系数由哪几部分组成？9.汽车空气阻力是怎样形成的？10.汽车空气阻力由哪几部分组成？11.附着力12.附着系数13.影响附着系数的因素是什么？14.什么是道路阻力系数ψ，请写出它的表达式。

15.什么是汽车的驱动力，请写出它的表达式。

16.什么是汽车的加速阻力，请写出它的表达式。

17.什么是发动机工况的稳定性？18.滚动阻力如何产生的？它是作用在汽车（轮胎）的切向力吗？19.迟滞损失20.滚动阻力偶与滚动阻力系数的关系。

21.滚动阻力是否是作用在汽车轮胎圆周上的切向力？为什么？22.能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力，为什么？23.用受力图分析汽车从动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推导切向力方程式。

24.用受力图分析汽车驱动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推导切向力方程式。

25.作用在汽车上的是滚动阻力偶矩，但是在汽车行驶方程式中出现的却是滚动阻力，请论述之。

26.从理论力学力系（力偶矩）平衡和汽车工程两个角度，分析汽车行驶方程式中各项的意义和使用（适用）条件。

27.分析驱动－附着条件公式的地面法向反作用力与道路条件的关系。

28.利用驱动－附着条件原理分析不同汽车驱动型式的适用条件。

29.试从物理和力学意义分析汽车行驶方程式中的各个力。

30.汽车旋转质量换算系数及加速阻力的力学和工程意义。

31.叙述地面法向力的合力偏离轮胎与地面接触印迹中心的原因。

32.请说明汽车最高车速与汽车实际行驶中遇到的最高车速是否一致，为什么？33.汽车用户说明书上给出的最高车速是如何确定的？34.驱动力F t是否为真正作用在汽车上驱动汽车前进的（反）作用力，请说明理由。

汽车理论各章思考题（2011年）第一章1.何为汽车使用性能？汽车六大使用性能包括什么？汽车使用性能：在一定使用条件下，汽车以最高效率工作的能力动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性2.何为汽车动力性？评价指标包括哪几个？具体含义？汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。

评价指标: 最高车速u amax、加速时间t、最大爬坡度i max最高车速u amax：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加速时间t：加速时间表示汽车的加速能力（1）原地起步加速时间：汽车由1档或2档起步，并以最大的加速强的（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（2）超车加速时间：用最高档或次高档由某以较低车速全力加速至某一高速所需的时间最大爬坡度i max：汽车满载（或某一载重）时在良好路面上用第一档克服的最大坡度。

3.汽车行驶阻力包括哪几个？滚动阻力（F f）、空气阻力（F w）、坡度阻力（F i）、加速阻力（F j）4.何为动力因数？汽车行驶方程式表达式？驱动附着条件？动力因数：剩余牵引力（总牵引力减空气阻力）和汽车总重之比汽车行驶方程表达式：驱动附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动轮的附着力5.应用驱动力—行驶阻力平衡图分析一四档汽车的动力性？驱动力和行驶阻力相等，汽车处于稳定的平衡状态；当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力，这样就可以利用剩余驱动力加速或爬坡。

6.后备功率、负荷率的概念？后备功率：发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值是后备功率。

负荷率：内燃机在某一转速下的功率与该转速下所能发出的最大功率之比7.动力性计算F t=?、V=?、F w=?、D=?、j=？……第二章1.燃油经济性、等速百公里油耗概念？燃油经济性：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。