汽車通過性及平順性

1、 6-1 汽車通過性汽車通過性 定義：汽車在一定載荷下，以足夠高的平均速度通過壞路或無路地帶（松 軟地、砂地、雪地、坎坷路面）和克服各種障礙的能力。 一、在松軟路面上汽車的驅動力和掛鉤牽引力一、在松軟路面上汽車的驅動力和掛鉤牽引力 1驅動力驅動力 剪切力對汽車的推力驅動力 附著力土壤的“類型” 及 “狀態(tài)” 摩擦性 粘性 水份 溫度 摩擦性土壤 驅動力（推力） 式中： 土壤顆粒間摩擦角。 粘性土壤 驅動力（推力） 式中： 驅動車輪接地面積； 粘性土壤的粘聚系數。 tgGF at ACFt A C 實際上的土壤為上述兩者之綜合。 式中：A、W 汽車結構參數； C、 試驗數據。 將上式除以接地面積

2、A： 25100粘 土 1825重粘土 1218亞粘土 312亞砂土 03砂 土 粘土含量（%）土壤基本類型 tgGAF aCt tg A tgG A A A F Ce 0 tg 0.40.70.030.1小顆粒干砂土 0.20.40.31塑性狀態(tài)的粘性土 0.270.30.51.5含水少的粘性土壤，干土路 C kg/cm2 土 壤 wtgACAFe maxmax 實際上， 取決于剪切變形量。 jx （接觸面長度呈線性關系） Jj 有兩種類型： 脆性土壤出現駝峰 例如壓實的砂、凍土、凍雪。 疏松土壤逐漸接近 例如松砂，濕透粘土，干土，大多數受擾動的公路。 整個接觸面單位抗剪平均值： 2掛鉤牽引

3、力掛鉤牽引力 汽車在松軟地帶行駛時，表征通過性的參數不是 而是 （掛鉤牽引力）。 式中： 土壤阻力； 包括壓實阻力 和推土阻力 。 壓實阻力 由土力學可知 式中： P單位壓力； Z土壤沉陷量（變形量）； n與土壤性質有關指數； k與土壤性質和支承面有關系數。 max tgC max max 95. 08 . 0 e F d F red FFF r F r F rc F rb F n KZP K與兩個因素有關，很復雜，所以改為下式： 式中：Kc 土壤粘聚變形系數； K 土壤摩擦變形系數； b 印跡短軸寬度； n 土壤沉陷指數，n=01。 試驗 代表輪胎接地面積的平板均勻壓入土壤的曲線。 n1 松

4、軟土壤 n1 硬實土壤 例： n c Zk b K P 102.071262.5316.030.755 134.14692.1513.190.538 粘土壤 381.3843.122.560.222 291.721515.045.270.715 砂土壤 Ckpa K Ke n濕度% 壓實阻力與變形量成正比。 視車輪為剛性車輪。 N水平力： 即 推土阻力： 式中： 沉陷量； 土壤比重； C 粘聚系數。 土壤承載系數可查出。 0 0 sin Z rc drpbF pdzdprsin 0 0 Z rc PbdzF 0 0 Z n c rc dzZK c K bF 1 1 0 n Z K b K b

5、n c )5 . 0( 2 00prcpcrb KrZKCZbF 0 Z c r 2 cos)(tgNK cpc 2 cos1 2 tg N K r pr NNc、 rbrccrtd FFFFFF 二、通過性幾何參數二、通過性幾何參數 1最小離地間隙最小離地間隙 汽車除車輪外，最低點與路面距離頂起失效。 2縱向通過半徑縱向通過半徑 前后輪與兩軸間最低點相切圓半徑頂起失效。 3接近角與離去角接近角與離去角 車身前最低點向前輪引切線，切線與地面之間的夾角為接近角觸頭失效。 車身后部最突出點向后輪引切線，切線與地面的夾角為離去角托尾失效。 4最小轉彎半徑最小轉彎半徑 汽車機動性指標對通過性影響很大，

6、表征汽車通過狹窄彎道和繞過障礙的 能力。 汽車機動性指標： 前外輪最小轉彎半徑 RH 轉彎寬度 A 突伸距 a 式中， 后內輪轉彎半徑。 5車輪工作半徑車輪工作半徑 克服垂直障礙物和越過壕溝的能力。 例如 42 br ，44 b1.2r ，其中b為壕溝寬。 三、影響汽車通過性的因素三、影響汽車通過性的因素 1汽車的最大驅動力汽車的最大驅動力 越野行駛行駛阻力大單位驅動力大 其中： 為分動器傳動比。 a. 提高發(fā)動機功率 b. 提高傳動比（分動箱） c. 限載 BH RbaAR B R rtd FFF rG iiiM G F a rkke a t 0 k i 2行駛速度行駛速度 行駛車速低車輪滑

7、轉的可能性通過性 a. （km/h） 式中： 發(fā)動機最低穩(wěn)定轉速。 b. 查表得 ：車越重 越低。 3汽車輪胎汽車輪胎 a. 輪胎尺寸 輪胎直徑f（接觸面積單位壓力車轍） 但，車輪慣性 重心 價格 i 輪胎寬度 f 例如拱型輪胎。 B約為 的0.50.6倍，接地面積1.53倍。 0 min min 377.0 iii rn V kk ra a mina n mina V 小顆粒雪0.480.3 沙土含水20%0.610.73 耕地含水15-20%0.740.54 350kpa60-90kpa對地壓力 拱形胎普通胎 b輪胎花紋 干松土壤封閉形花紋封閉摩擦 粘性土壤輪剌高，溝深抓著力，脫泥 例如1

8、1.40700拱形胎，一凹槽抓土3840cm3 ，而同樣尺寸普通輪胎 僅為前者的1/130。 c. 輪胎氣壓 接地F 比壓 f 當車輪通過不同路面時，要求不同的 ，故有“中央充氣系統”， 但結構復雜，可靠性差，應用不廣。 4汽車車輪汽車車輪 a. 輪距： 相等車轍重合f b. 前后輪壓：前輪單位壓力后輪單位壓力f c. 驅動車輪數目：數目，G ,F d. 車輪半徑： r 越過垂直障礙和壕溝能力 從動輪越臺階高度： （6-1） p p 2 1 2 1 max 1 GF G rh t w 42驅動輪克服垂直障礙物 即 經整理： （6-2） 試驗表明，垂直障礙： 42汽車為 ，44汽車為 r。 5液

9、力傳動液力傳動 提高發(fā)動機工作穩(wěn)定性 消除傳動系扭振現象 6差速器差速器 當有差速作用時： 當無差速作用時： 7懸架懸架 獨立懸架，附著性能，離地間隙 8拖掛拖掛 動力因數下降 相對附著重量下降 maxw h cossin 22 GGtg w w hr hrr 22 )( 1 1 1 2 max rhw r 3 2 穩(wěn)定低速行駛，f minmin )()(zzFt maxmin )()(zzFt 9 9駕駛方法駕駛方法 1）低速穩(wěn)定直線行駛，少換檔。 2）行駛到好路時提高車速。 3）合理使用自鎖差速器。 4）涉水時應保護電氣，曲軸箱通風和空濾器及排氣管。 四、汽車通過性的牽引力與支承參數四、汽車通過性的牽引力與支承參數 汽車通過性不僅取決于幾何參數還與牽引支承參數有關。 若通過壞路車速低，則 F不計 FfF t max 若通過平坦道路： 附 G r iiM Gf koe max 即 G max 附 G Df 可見， D G G f、 附 為主要牽引支承參數。由于 、f 與單位壓力P密切相關，所以習慣上把P當成主要參數。 1單位壓力單位壓力P KPa 式中：G