汽車運用技術 第三版 課件全套 趙英勛 第1-7章 汽車使用性能-汽車更新與選配

第一章汽車使用性能學習目標：熟悉汽車主要使用性能及其評價指標掌握汽車主要使用性能的影響因素了解汽車主要使用性能的檢測或試驗方法學會分析、評價汽車主要使用性能知道如何提高汽車使用性能，合理使用汽車§1-1汽車動力性

汽車的動力性評價指標汽車行駛原理汽車動力性分析汽車動力性的主要影響因素汽車動力性汽車的動力性良好的路面直線行駛平均行駛速度運輸效率等最基本的性能縱向受力行駛方程式動力性評價指標汽車動力性：是指汽車以最大可能的平均行駛速度運送貨物或乘客的能力。一、汽車動力性評價指標汽車動力性指標的要素汽車最大坡度汽車最高車速汽車加速時間驅動輪輸出功率1、汽車最高車速

汽車最高車速υamax：是指汽車在水平的良好路面（混凝土和瀝青）上滿載行駛所能達到的最高行駛速度。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車的最高車速有提高的趨勢。轎車常行駛于良好的路面，追求高的動力性，因此轎車的最高車速Vmax較高，其范圍在140～300km／h，我國中級轎車的最高車速約為170～230km／h。下表列出多種汽車的最高車速。最高車速υamax

重型貨車（總質量>14t）

90km/h

中型貨車（總質量6～14t）

100km/h

微型和輕型貨車（總質量<6t）

80～

130km/h

城市鉸接客車

60～

90km/h

客車

125km/h

商用車的速度相對較低，其主要技術參數是載質量或載客量。微型（經濟型）轎車（發(fā)動排量/L≤1.0）奧拓0.8

120km/h

吉利1.0

120km/h

夏利1.0

137km/h

奇瑞QQ0.8

130km/h

普及（緊湊）型轎車（1.0＜發(fā)動排量/L≤

1.6）吉利1.3155km/h

夏利1.3165km/h

羚羊1.3168km/h

西耶那1.5168km/h

賽歐1.6165km/h

波羅1.4172km/h

富康1.6180km/h

捷達1.6170km/h

飛度1.3手動

165km/h

飛度1.3CVT160km/h

飛度1.5手動

180km/h

飛度1.5CVT175km/h中高級轎車2.5＜發(fā)動機排量/L≤4.0凱迪拉克賽威2.8

201km/h奧迪A6L2.8

235km/h寶馬530i

250km/h奔馳E280

250km/h高級轎車紅旗CA7460185km/h奔馳S600(5.8L)250km/h寶馬760250km/h賓利雅致(6.8L)270km/h邁巴赫(5.5L)250km/h勞斯萊斯幻影(6.7L)240km/h中級轎車（1.6＜發(fā)動機排量/L≤2.5）普桑1.8

150km/h桑塔納30001.8

185km/h寶來1.8手動

206km/h寶來1.8T手動

221km/h寶馬318i

214km/h蒙迪歐2.0

205km/h本田雅閣2.0

197km/h本田雅閣2.4

219km/h奧迪A41.8T

220km/h奧迪A42.0

230km/h跑車的最高車速跑車的最高車速跑車的最高車速2、汽車加速時間

加速時間：通常用滿載時的原地起步加速時間和超車加速時間來表示汽車的加速能力，單位為s。

原地起步加速時間是指汽車由Ⅰ檔或Ⅱ檔起步，并以最大的加速強度，選擇恰當的換檔時機逐步換至最高檔后到某一預定距離或車速所需的時間。一般常用0→100km／h的秒數來表明汽車的原地起步加速能力其加速時間越短，則表示加速性能越好。轎車對原地起步加速時間特別重視，其加速時間短。例如，中級以上轎車起步從0→100km/h所需時間約為10～17s；高動力性的高級轎車加速時間更短。

超車加速時間是指用最高檔或次高檔由30km/h或40km/h全力加速行駛至某一高速所需的時間。這個時間越短，則表示加速性能越好，超車能力越強，超車時兩車并行的行程較短，行駛安全性較高。加速時間t

飛度1.5L12.0s

紅旗CA746010.5s

捍馬H210.0s

寶馬523Li9.6s

奧迪A87.0s

寶馬7506.6s

奔馳S6006.5s寶來1.8M（手動檔）/A（自動檔）11.1s/12.7s寶來1.8TM（手動檔）/A（自動檔）9.0s/10.5s手動檔汽車的加速時間更短法拉利

575MMaranello4.2s寶時捷9113.9s蘭博基尼

Gallardo4.2s（1）原地起步加速時間0～100km/h的加速時間60～100km/h（4檔/5檔）10.8s/13.7s80～120km/h（4檔/5檔）10.6s/14.1s思考：從這組數據可得到什么信息？寶馬520i

低檔的超車加速能力更強。（2）超車加速時間3、汽車最大爬坡度imax

最大爬坡度：是指汽車在良好的路面上滿載等速行駛所能通過的最大坡度，顯然它就是汽車最低檔時的最大爬坡度。汽車的上坡能力用汽車的最大爬坡度imax來表示。由于貨車在各種路面上行駛，故要求具有較高的爬坡能力，一般貨車的imax在30%左右。越野車由于在差路或無路條件下行駛，故應有更高的爬坡能力，通常越野車的最大爬坡度在60%左右。轎車通常在較好路面行駛，一般不強調其爬坡能力，但由于轎車Ⅰ檔的加速能力大，故轎車的爬坡能力也強。坡度的概念貨車滿載

imax=30％越野車

imax=60％車型最大爬坡度imax切諾基30％通用開拓者50％長豐獵豹70％帕杰羅70％陸虎100％陸地巡洋艦100％一些SUV車型的最大爬坡度最大爬坡度imax4、驅動輪輸出功率驅動輪輸出功率是汽車發(fā)動機和傳動系工作過程的輸出參數，它完全取決于發(fā)動機發(fā)出的功率和傳動系的機械效率。常用發(fā)動機在額定轉矩和額定功率時的驅動輪輸出功率來評價在用汽車的動力性。二、汽車行駛原理汽車動力傳動過程發(fā)動機離合器、變速器減速器等驅動輪驅動力1、汽車驅動力TtF0FtυFt=Tt/r式中Ft–

汽車驅動力

Tt–

驅動車輪的轉矩

r-車輪的半徑汽車驅動力及計算貨車驅動力圖驅動力隨檔位而變驅動力隨車速而變驅動力隨節(jié)氣門位置而變

滾動阻力Ff2、汽車的行駛阻力汽車在行駛過程中將會遇到哪些行駛阻力？如何保證汽車可以加速或爬坡？空氣阻力Fw坡度阻力Fi加速阻力Fj汽車行駛總阻力思考1）滾動阻力滾動阻力產生的原因車輪滾動時的能量損失是產生滾動阻力的根本原因車輪變形；路面變形；汽車振動；懸架減振。摩擦阻力輪胎與地面存在縱向、橫向局部滑移；輪胎變形使外胎與內胎，內胎與胎墊之間摩擦；汽車振動時，鋼板間及各活動懸架之間摩擦。滾動阻力滾動阻力系數及滾動阻力式中f稱為滾動阻力系數，滾動阻力系數通過試驗測得。

f的物理意義是：單位汽車重力所需之推力。汽車的滾動阻力Ff=Ff1＋Ff2=Gfcosα等速行駛2）松軟路面的滾動阻力與硬路面相比，多了附加的滾動阻力。這種附加的滾動阻力由兩部分組成：一部分是使地面材料壓縮和移動，形成輪轍所需的力；另一部分是克服輪轍與輪胎之間摩擦所需的力。松軟路面的附加滾動阻力與地面壓強有關，地面壓強越大，地面變形越甚，輪轍深度越深，滾動阻力越大。因此，在松軟路面上降低輪胎氣壓，可有效減少其滾動阻力。2）空氣阻力空氣阻力定義：空氣作用在汽車行駛方向上的分力?？諝庾枇M成汽車行駛空氣作用空氣阻力壓力阻力（法向力）摩擦阻力（切向力）形狀阻力內循環(huán)阻力誘導阻力干撓阻力形狀阻力58%干撓阻力14%內循環(huán)阻力12%誘導阻力7%摩擦阻力9%作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向上的分力（占91％）由于空氣粘性作用在車身表面產生的切向力的合力在行駛方向的分力空氣阻力空氣阻力的計算空氣阻力

在一般動力計算中，認為空氣阻力作用在風帆中心

式中：CD——空氣阻力系數，實驗得出；

A——迎面面積，汽車在行駛方向的投影，m2；

υa——相對速度，km/h。

例：

A

典型轎車

1.7～2.10.28～0.41

貨

車

3～70.8～1.0

大

客

車

4～70.5～0.8車型空氣阻力系數CD

帕薩特0.28

奧迪A40.28

現代0.29

奔馳C級0.26

奔馳S級0.27

保時捷0.31

陸虎覽勝0.38一些常見車型的空氣阻力系數3）坡度阻力坡度阻力定義汽車上坡行駛汽車重力沿坡道的分力坡度阻力shhgFiGα坡度與坡度角的關系路面imax高速公路平原微丘區(qū)3%高速公路山嶺重丘區(qū)5%一級汽車專用公路平原微丘區(qū)5%一級汽車專用公路平原重丘區(qū)6%四級公路平原微丘區(qū)6%四級公路平原重丘區(qū)9%一些常見路面的坡度一般道路的坡度均較小。4）加速阻力加速阻力定義：汽車加速時，需要克服其質量加速運動時的慣性力。汽車加速行駛克服加速運動的慣性力加速阻力汽車質量平移質量旋轉質量平移慣性力慣性力偶矩汽車加速行駛汽車旋轉質量換算系數

加速阻力加速阻力計算為便于計算，把旋轉質量慣性力轉化為平移質量慣性力，以系數δ作為計入旋轉質量后的汽車旋轉質量換算系數。即：

其中：δ——汽車旋轉質量換算系數（δ＞1）；

m——汽車質量，Kg；

——行駛加速度，m/s2。

δ的物理意義：將旋轉質量的慣性力偶矩等效地疊加到平移質量慣性力上時，平移質量慣性力應擴大的倍數。δ主要與飛輪的轉動慣量If、車輪的轉動慣量Iw

和傳動系傳動比有關。（N）3、汽車行駛條件1）汽車行駛的驅動條件

＞0，加速＜0，減速或無法行駛＝0，勻速滿足驅動條件汽車就能正常行駛嗎？2）汽車行駛的附著條件驅動力大動力性好驅動力大足夠的附著力（切向力）動力性好滿足輪胎與地面的附著條件汽車行駛的附著條件附著力定義

定義:無側向力作用時，地面對輪胎切向反作用力的極限值。地面對輪胎的作用力切向的作用力極限值附著力汽車行駛的附著條件附著力計算

在硬路面上：附著條件

式中：為附著系數。對于后輪驅動的汽車：∵，∴由于f較小，汽車行駛附著條件：驅動輪上的切向反力主要與哪些因素有關？其大小可否通過駕駛人合理控制？思考汽車的驅動與附著條件三、汽車動力性分析1、汽車的驅動力平衡汽車驅動力平衡是指汽車行駛時驅動力恒等于行駛阻力。

汽車驅動力平衡分析汽車驅動力—行駛阻力平衡圖

在驅動力圖的基礎上，畫出Ff+FW=f(ua)

就是驅動力行駛阻力平衡圖。FfFf+FW汽車的驅動力平衡求解動力性評價指標行駛方程式汽車的基本參數汽車的動力性能最高車速加速能力爬坡能力汽車的驅動力平衡確定汽車最高車速

驅動力曲線與Ff十Fw曲線的交點所對應的車速即為汽車最高車速。驅動力行駛阻力FfFf+FWmax最高車速行駛時Fi=0Fj=0Ft=Ff+Fw發(fā)動機以部分負荷工作即可思考

當Ff+FW與Ft5沒有交點時，如何確定最高車速？此時對應的發(fā)動機工況如何？

確定υamax汽車的驅動力平衡確定汽車加速能力求加速度確定汽車加速能力

汽車的加速度曲線確定汽車加速能力求加速時間1/a~v曲線加速時間矩形積分利用汽車加速度倒數曲線積分求加速時間汽車的驅動力平衡確定汽車爬坡能力驅動力Ft空氣阻力Fw滾動阻力Ff爬坡能力等速確定汽車爬坡能力

2、汽車的動力特性1）動力因數物理意義

D表示單位車重所具有的剩余驅動力，標志著汽車克服的能力，可用于比較不同質量、不同空氣阻力的汽車。2）動力特性圖思考：動力因數能否反映汽車動力性的好壞？已知哪些參數可做出動力特性圖？fυamax確定最高車速3）求解動力性評價指標

計算加速度的倒數，并作出加速度倒數曲線，圖解積分即可計算加速時間。作出加速度曲線確定加速能力

由動力特性曲線，即可求出各檔的爬坡度圖。確定爬坡能力

Ⅰ檔工作時，爬坡度較大，此時以imax＝D1max－f

計算的誤差也較大，可以用下式計算3、汽車的功率平衡1）功率平衡定義

汽車的功率平衡是指發(fā)動機發(fā)出的功率恒等于汽車行駛阻力所消耗的功率與機械傳動損失功率之和。發(fā)動機功率行駛阻力功率滾動阻力功率Pf空氣阻力功率Pw坡度阻力功率Pi加速阻力功率Pj傳動損失功率汽車的功率平衡2）功率平衡式f的隨車速υ的增大，Pf的增加更快Pw是車速υ的三次函數汽車的功率平衡3）功率平衡分析功率平衡圖思考：用功率的概念如何理解汽車的最高車速、加速能力和最大爬坡度？汽車的功率平衡確定最高車速確定后備功率

后備功率節(jié)氣門全開υa/（km/h）

后備功率可用來加速或爬坡，后備功率越大，汽車的動力性越好。檔位不同，車速不同，其后備功率不同。汽車的功率平衡確定負荷率

發(fā)動機負荷率是指發(fā)動機在某一轉速下實際發(fā)出的功率與所能發(fā)出的功率之比值。圖中bc與ac的比值即為汽車在υa1車速下的發(fā)動機負荷率。負荷率的高低表明了汽車功率的利用程度，負荷率低，表示汽車功率利用較少，汽車的后備功率較大，此時汽車具有良好的加速能力或爬坡能力；負荷率高，表示汽車此時的功率利用較大，適當提高汽車發(fā)動機負荷率，可提高汽車的燃油經濟性。四、汽車動力性的主要影響因素汽車動力性汽車結構方面汽車使用方面1、發(fā)動機參數發(fā)動機的最大功率和最大轉矩對汽車動力性影響最大。發(fā)動機最大功率、最大轉矩越大，汽車動力性就越好。制造成本大燃油經濟性差附著條件限制發(fā)動機功率過大，也不合理1）發(fā)動機功率的選擇按期望的最高車速選擇發(fā)動機功率

在給定了結構參數后，按要求的最高車速，即可確定Pemax。按比功率的統(tǒng)計數據選擇發(fā)動機功率

根據車型及統(tǒng)計的比功率，乘以總質量，即可確定Pemax。汽車的比功率約占發(fā)動機功率的2/52）發(fā)動機外特性曲線形狀2、傳動系統(tǒng)參數

1）傳動系統(tǒng)效率傳動效率直接影響汽車的動力性，傳動效率越高，傳動功率損失越小，傳至驅動輪的有效功率越大，則汽車的動力性就越好。正確裝配、調整傳動系部件，合理選用潤滑油性能等級和粘度，在潤滑油中加入減磨添加劑，保持傳動系具有良好的潤滑，對提高傳動效率具有明顯的效果。2）主減速傳動比主減速傳動比最小傳動比最高檔行駛最小傳動比總傳動比主減速器傳動比變速器傳動比副變速器傳動比最小傳動比最小傳動比變速器的傳動比為1主減速器的傳動比i0直接檔行駛以汽車最高檔為直接檔為例說明最小傳動比不同i0時的功率平衡圖分析比較后作出選擇：i0過大時如i01，后備功率大，直接檔加速、爬坡能力大。但最高車速低，負荷率低，燃油經濟性差；且高速行車時發(fā)動機轉速高，噪聲大，磨損大。i0過小時如i03，最高車速最低，后備功率最小，發(fā)動機轉速較低，負荷率較高，油耗較低。i0適中時如i02，最高車速最高，υmax=vP2，后備功率較小，負荷率較高，經濟性較好。3）變速器檔數傳動系的檔數汽車的動力性燃油經濟性在高功率附近工作的機會在低燃油消耗率區(qū)間工作的機會操縱性好檔與檔之間傳動比的比值≤1.7~1.8變速器檔數變速器檔數比較

從圖中可以看出，變速器檔數增多，發(fā)動機在最大功率附近高功率工作的機會增加，發(fā)動機的平均功率利用率高，后備功率大。變速器檔數各類車型的檔數轎車傳統(tǒng)轎車3～4個前進檔；現代轎車常用5個前進檔，含2個超速檔。貨車中型貨車一般采用5個檔位；重型貨車、礦用重型車檔位數多，6～20個。越野車檔位數比同噸位貨車多一倍左右。傳動系檔數的多少檔與檔之間傳動比的比值≤1.7~1.8檔位數超過五個，結構復雜。加副變速器4）變速器傳動比變速器1檔傳動比最大傳動比最大傳動比最大爬坡度附著條件最低穩(wěn)定速度變速器I檔傳動比ig1主減速器傳動比i0變速器1檔傳動比的確定用最大的通過能力求ig1汽車的最大驅動力低速爬坡1檔傳動比的確定保證足夠低的越野車速

松軟的路面土壤容易受沖擊破壞影響附著力最大傳動比itmax保證最低穩(wěn)定車速vmin

1檔傳動比確定后，還要計算驅動輪的附著條件，檢查附著條件是否滿足上坡或加速的要求。必要時，可從汽車總體布置和結構入手，改善汽車的附著能力。變速器傳動比

變速器第1檔、最高檔傳動比和檔數確定后，應從提高汽車動力性和換檔操縱性入手分配中間各檔的傳動比。

最小傳動比itmin最大傳動比itmax傳動系的檔數中間各檔的傳動比<=1.7~1.8變速器傳動比確定方法中間各檔的傳動比漸近式速比分配等比級數分配3、空氣阻力系數影響空氣阻力因素車速：與υ2成正比關系，而功率則與υ3成正比關系。A：與車型有關，H↓為好。表面：突出物及光潔程度。車身形狀（流線型好）。減少空氣阻力系數CD的措施發(fā)動機蓋應向前下傾1）車身前部降低空氣阻力系數的措施

面與面交接處的棱角應為圓柱狀。

風窗玻璃應盡可能“躺平”，且與車頂圓滑過渡。

盡量減少燈、后視鏡和門把手等凸出物。

車輪蓋應與輪胎相平。

整個車身應向前傾1°～2°。2）整車蘭博基尼整車：整個車身應向前1～2°，如下圖；水平投影應為“腰鼓”形，后端稍稍收縮，前端呈半圓形。謳歌瑪莎拉蒂整車：整個車身應向前1～2°，如下圖；水平投影應為“腰鼓”形，后端稍稍收縮，前端呈半圓形。

最好采用艙背式或直背式。3）汽車后部艙背式車身:

后窗玻璃與水平線呈25°～50°角的車身，稱為艙背式車身。大于50°角的車身，稱為方背式車身。艙背式直背式車身

直背式車身：后窗玻璃與水平線夾角＜25°的車身，稱為直背式車身或快背式車身。直背式

應安裝后擾流板。

當車速超過120km/h，尾翼會自動升高160mm，為車身增加30％的下壓力；在車速低于80km/h，尾翼又會自動降低。

應安裝后擾流板。

應安裝后擾流板。

應安裝后擾流板。

應安裝后擾流板。

若用折背式，則行李箱蓋板至地面距離應高些，長度要短些。雷克薩斯

后面應采用鴨尾式結構。

所有零件應在車身下平面內且較平整，最好有平滑的蓋板蓋住底部。4）車身底部

仔細選擇進風口與出風口的位置，精心設計內部風道。5）發(fā)動機冷卻進風系統(tǒng)4、汽車質量汽車質量對汽車動力性影響：除空氣阻力外，其他行駛阻力都與汽車質量成正比，而動力因數則與汽車質量成反比。因此，隨著汽車質量的增大，其行駛阻力增加，動力因數降低，汽車的動力性下降。減輕汽車整備質量的主要措施是：用計算機優(yōu)化設計增加輕質材料在汽車上的應用比例改善汽車各總成乃至零件的結構，減小結構尺寸和用料量采用承載式車身；提高輪胎的可靠性，去掉備胎等。

5、汽車驅動形式對汽車動力性影響：汽車驅動形式不同，汽車的附著條件就不同，汽車所能獲得的最大驅動力就不同。單軸驅動汽車，一般以后軸作為驅動軸。采用全輪驅動的汽車比單軸驅動汽車具有更好的動力性。智能全模式四驅系統(tǒng)已經在轎車上得到了很好的應用。

6、汽車輪胎汽車行駛時輪胎的滾動阻力和附著性能對汽車動力性產生較大的影響。應盡量減少汽車輪胎的滾動阻力，同時增加道路與輪胎間的附著力。在硬路面上行駛的汽車，應采用子午線輪胎，細而淺的花紋，較高的輪胎氣壓；在松軟路面上行駛的汽車，應采用粗而深的輪胎花紋，較低的輪胎氣壓。輪胎的尺寸對動力性也有影響。行駛于良好路面上的汽車，輪胎尺寸有減小的趨勢；采用寬系列輪胎。7．使用因素發(fā)動機技術狀況發(fā)動機是汽車動力的來源，

因此，發(fā)動機技術狀況是保證汽車動力性的關鍵。底盤技術狀況汽車底盤技術狀況從多方面影響汽車動力性。

駕駛技術駕駛技術永遠影響著汽車動力性。

汽車行駛條件行駛條件中的氣候和路面對汽車動力性的影響較大。

§1-2汽車燃油經濟性

汽車燃油經濟性評價指標汽車燃油經濟特性影響汽車燃油經濟性的主要因素汽車燃油經濟性燃油經濟性盡量少的燃油消耗一定的動力性條件下燃油經濟性好降低汽車的使用費用減少進口的石油量節(jié)約資源降低CO等的排放汽車燃油經濟性是指汽車以最少的燃油消耗完成單位運輸工作量的能力檢測燃油消耗評價一、汽車燃油經濟性評價指標1．單位行程的燃油消耗量單位行程的燃油消耗量常用一定運行工況下汽車行駛百公里的燃油消耗升數（L/100km）來表示。它可用來評價相同容載量汽車的燃油經濟性，也可用于分析不同部件(如發(fā)動機、傳動系等)裝在同一種汽車上對汽車燃油經濟性的影響，其數值越小，則汽車的燃油經濟性就越好。我國及歐洲一般采用L/100km數作為汽車燃油經濟性的評價指標。在美國、英國等一些國家則用汽車消耗的單位燃油量所經過的行程作為汽車燃油經濟性的評價指標，單位是MPG或mile/USgal，即每消耗1加侖的燃油汽車行駛的英里數。相同容量的汽車，MPG數值越大，其燃油經濟性越好。這種評價指標其實質與上述的單位行程的燃油消耗量評價指標是一樣的。汽車燃油經濟性評價指標等速行駛百公里油耗

等速行駛百公里燃油消耗量是常用的一種評價指標，指汽車在一定載荷下，以最高檔在水平良好路面上等速行駛100km的燃油消耗量，一般是汽車等速行駛一定的里程折算成100km的燃油消耗升數（L/100km）。在汽車使用說明書上也用等速百公里油耗來評價汽車的燃油經濟性，下表為幾種車型的等速百公里油耗。車型富康988EL賽歐SL本田雅閣2.3L現代XG30波羅ALi奧迪A4-3.0.寶來1.8T90km/h等速油耗（L/100km）6.55.37.310.45.89.7.6.3幾種車型的90km/h等速百公里油耗汽車燃油經濟性評價指標循環(huán)工況百公里油耗

循環(huán)工況百公里油耗是按規(guī)定的循環(huán)行駛試驗工況來模擬汽車的實際運行工況，折算成100km的燃油消耗量。所模擬的運行工況主要有換檔、怠速、加速、減速、等速、離合器脫開等的車速—時間規(guī)范。其檢測要求及車型不同，其檢測工況不盡相同。我國檢測汽車燃油消耗限值時，重型商用汽車采用C-WTVC循環(huán)工況，輕型汽車采用WLTC循環(huán)工況。循環(huán)工況百公里油耗是一項綜合性評價指標，能實際反映汽車的運行工況，可全面評價汽車的燃油經濟性。汽車燃料經濟性評價指標2．單位運輸工作的燃料消耗量

單位運輸工作量的燃油消耗量是指汽車完成每百噸公里或千人公里運輸工作量時的燃油消耗升數，單位為L/（ht·km）或L/（kp·km）。它可用于評價不同容載量汽車的燃油經濟性，是運輸效率的指標之一，其數值越小，則汽車的燃油經濟性就越好。汽車運輸企業(yè)常用單位運輸工作量的燃油消耗量來評價企業(yè)運輸車輛的燃油經濟性。二、汽車燃油經濟特性1、汽車燃油消耗方程式汽車燃油消耗方程式方程式是對汽車燃油經濟性的全面表述，對研究汽車單位行程燃油消耗具有指導意義。但在具體運用時，由于ge及ηT隨發(fā)動機負荷呈復雜形式的變化，而且汽車的燃油經濟性還與交通情況（人、車流密度）、周圍環(huán)境（如氣候等）有關，故用燃油消耗方程式確定油消常感不便。所以汽車的燃油消耗量多用試驗方法測定。2、汽車燃油消耗規(guī)律一般規(guī)律汽車在一定道路條件下行駛時，有一經濟車速汽車燃油經濟特性汽車在不同路面行駛的燃油經濟特性

道路阻力系數越大，汽車消耗在滾動阻力和坡度阻力上的能量就越大，汽車的百公里油耗就越大。等速百公里油耗特性

汽車以不同檔位行駛的燃油經濟特性汽車在良好的水平路面以不同檔位行駛時，在相同的車速下，檔位越高，汽車的百公里油耗就越小，汽車的燃油經濟性就越好。因此，在良好的路面上應盡量使用高檔位行車。三、汽車燃油經濟性的主要影響因素1、汽車結構方面發(fā)動機發(fā)動機類型柴油機的有效耗油率比汽油機低20%左右，故柴油汽車的燃油經濟性比較好。發(fā)動機結構在發(fā)動機的種類確定后，發(fā)動機的結構就決定了發(fā)動機的油耗。發(fā)動機功率發(fā)動機功率越大，汽車的動力性通常越好，但汽車的燃油經濟性往往會越差。汽車結構方面?zhèn)鲃酉到y(tǒng)傳動系效率傳動系效率越高，則損失于傳動系統(tǒng)的能量越少，燃油經濟性越好。機械式變速器的傳動效率比液力自動變速器的效率高，因此具有自動變速器的汽車其油耗相對較高。超速檔變速器設置超速檔的主要目的是為了節(jié)油，所以超速檔又稱經濟檔。很多轎車設置兩個超速檔。試驗表明：在良好路面上使用超速檔能節(jié)油5%。變速器檔數變速器檔數越多，給汽車行駛提供了更多的檔位選擇機會，在同一汽車行駛速度下，增加了發(fā)動機在低燃油消耗區(qū)工作的可能性，有利于提高汽車的燃油經濟性。汽車結構方面汽車整備質量在汽車最大總質量相同的情況下，汽車的整備質量越小，相同運程的貨運量就越大，單位貨運量（貨物周轉量）的油耗就越少。因此，在汽車上廣泛采用輕質材料，改進汽車結構，優(yōu)化汽車設計，減少汽車整備質量。空氣阻力系數空氣阻力系數越大，汽車高速行駛時的空氣阻力越大，消耗的能量就越多，汽車的燃油消耗就越多。改善車身的外形，優(yōu)化車身的設計，使空氣阻力系數減小，可使燃油消耗下降。輪胎輪胎的種類、結構、氣壓對滾動阻力影響很大。采用子午線輪胎，改善輪胎的結構，選擇合適的輪胎氣壓，可以減少汽車的油耗。大力發(fā)展子午線輪胎，實現子午線輪胎化是當前我國節(jié)油的有效途徑。2、汽車使用方面汽車的技術狀況保持良好的滑行性能保持良好的發(fā)動機技術狀況

汽車整備質量M（kg）單軸驅動車輛滑行距離（m）雙軸驅動車輛滑行距離（m）M＜1000≥130≥1041000≤M≤4000≥160≥1204000＜M≤5000≥180≥1445000＜M≤8000≥230≥1848000＜M≤11000≥250≥200M＞11000≥270≥214車輛30km/h摘檔滑行距離要求汽車使用方面汽車的駕駛技術正確平穩(wěn)起步

操作腳輕手快

合理使用檔位選擇中速

行車保持適宜的冷卻液溫度利用滑行節(jié)油

合理使用制動汽車運輸組織提高汽車實載率采用拖掛運輸優(yōu)化用車計劃3、環(huán)境條件方面道路條件不同的道路等級和道路狀況，其行駛阻力存在著較大的差別。阻力越大，而油耗就會增大。汽車在在交通繁雜、交叉路口多的條件下行駛，汽車制動、停車、起步、加速等工況較多，相對油耗也較大。交通流量在城市條件下，由于交通量的不同，汽車的百公里油耗與平均值相比，可能在10%～20%的范圍內變化。氣候條件氣候條件中的氣溫對汽車燃油經濟性的影響最明顯。氣溫過低時，發(fā)動機起動相對困難、燃油霧化不良、燃燒速度慢、散熱損失大，汽車各部件的運動阻力大，傳動系統(tǒng)和行駛系統(tǒng)的機械損失增加，汽車的燃油消耗量增加；氣溫過高時，發(fā)動機的充氣量下降、容易過熱和產生氣阻等，使發(fā)動機燃燒受到影響，油耗量增大?！?.3汽車制動性

汽車制動性評價指標汽車制動性分析汽車制動性的主要影響因素汽車制動性汽車的制動性短距離內停車維持行駛方向的穩(wěn)定性下長坡維持一定的車速汽車制動性：是指汽車行駛時，能在短距離內停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速，以及保證汽車長時間停駐坡道的能力。一、汽車制動性評價指標制動性的評價指標制動時汽車的方向穩(wěn)定性制動效能的恒定性制動效能制動減速度制動距離抗熱衰退性能轉向失靈側滑跑偏抗水衰退性能制動力二、汽車制動性分析汽車制動原理圖1、汽車制動原理2、汽車制動狀態(tài)制動時車輪的受力

地面制動力制動時車輪的受力分析rWFZFXbFpTμV制動摩擦片與制動盤之間的摩擦力輪胎與地面之間的附著力汽車制動狀態(tài)制動器制動力rFμTμ制動器制動力克服制動器摩擦力矩汽車制動狀態(tài)制動器制動力制動器的形式結構尺寸摩擦副的摩擦因數車輪半徑制動踏板力制動器的結構參數制動器制動力影響因素汽車制動狀態(tài)

地面制動力、制動器制動力與附著力之間的關系汽車制動狀態(tài)制動時車輪的運動制動時車輪的運動單純的滾動邊滾邊滑抱死拖滑沒有制動力時的滾動半徑汽車制動狀態(tài)

滑移率單純的滾動邊滾邊滑抱死拖滑汽車制動狀態(tài)汽車最佳制動狀態(tài)硬路面上附著系數與滑移率變化規(guī)律

汽車制動狀態(tài)附著系數的影響因素附著系數道路的材料路面的狀況輪胎的結構花紋材料汽車的運動速度車輪的運動狀態(tài)路面材料路面峰值附著系數滑動附著系數路面峰值附著系數滑動附著系數瀝青或混凝土（干）0.8～0.90.75土路（干）0.680.65瀝青（濕）0.5～0.70.45～0.6土路（濕）0.550.4～0.5混凝土（濕）0.80.7雪（壓緊）0.20.15礫石0.60.55冰0.10.07各種路面平均附著系數

路面狀況路面峰值附著系數滑動附著系數路面峰值附著系數滑動附著系數瀝青或混凝土（干）0.8～0.90.75土路（干）0.680.65瀝青（濕）0.5～0.70.45～0.6土路（濕）0.550.4～0.5混凝土（濕）0.80.7雪（壓緊）0.20.15礫石0.60.55冰0.10.07各種路面平均附著系數

路面狀況幾種路面特滑的危險情況結冰路面剛開始下雨的滑溜路面滑水路面

汽車的運動速度汽車制動狀態(tài)汽車最佳制動狀態(tài)

車輪抱死狀態(tài)附著系數側向附著系數輪胎磨損

車輪滑移率20%左右狀態(tài)附著系數側向附著系數輪胎磨損最佳制動狀態(tài)制動時，各車輪滑移率控制在20%左右，其制動距離最短，方向穩(wěn)定性最好，輪胎磨損較少3、汽車制動效能分析制動時間

制動過程分析駕駛員接到停車信號意識到踩制動踏板地面制動力起作用蹄片與制動鼓之間的間隙制動器制動力增加至最大松開踏板持續(xù)制動過程汽車制動效能分析制動過程時間曲線汽車制動效能分析制動過程駕駛員行動反應制動器作用制動器持續(xù)制動放松制動器駕駛員反應時間0.3~1.0s制動器作用時間0.2~0.9s持續(xù)制動時間放松制動器時間0.2~1.0s

制動過程時間

制動協(xié)調時間

緊急制動時，從踏板開始動作至車輛減速度（或制動力）達到標準規(guī)定的充分發(fā)出的平均減速度（或制動力）75%時所需的時間。顯然，制動協(xié)調時間是制動器作用時間的主要部分汽車制動效能分析制動距離定義

制動距離是指汽車在規(guī)定的道路條件、規(guī)定的初始車速下緊急制動時，從腳接觸制動踏板起至汽車停住時止汽車駛過的距離。

制動距離制動器起作用下的距離s2制動器持續(xù)作用下的距離s3汽車制動效能分析制動距離分析汽車的制動距離起始的制動速度制動器的起作用時間最大制動減速度附著力制動器的結構踩踏板的速度制動距離s制動器的狀態(tài)制動力路面附著條件車輛的狀態(tài)汽車制動效能分析減少制動距離措施

改進制動系結構，減少制動器起作用時間，采用附著性能良好的輪胎，加裝防抱死制動系統(tǒng)，都可使制動距離縮短，提高制動效果。汽車的制動距離制動器起作用時間液壓制動系真空助力制動系氣壓制動系汽車列車制動系<=0.1s<=0.3~0.9s<=2s<=0.3~0.9s汽車制動效能分析制動減速度制動過程制動減速度地面制動力制動器的制動力附著力地面制動力制動減速度附著系數φ汽車制動效能分析充分發(fā)出的平均減速度（MFDD）

MFDD是車輛在制動過程中較為穩(wěn)定的數值，能夠真實地反映汽車制動系統(tǒng)的實際情況。因此，在GB7258－2017《機動車運行安全技術條件》中，用MFDD作為評價指標。

0.800.1v0v0–ve的距離v0–vb的距離4、制動效能恒定性分析抗熱衰退性能制動器的溫度冷制動熱衰退<100°C＞300℃，甚至600～700℃摩擦力矩下降制動效能的恒定性抗熱衰退性能制動效能恒定性分析制動效能恒定性試驗抗熱衰退性能連續(xù)制動15次制動強度為3m/s2制動效能不低于制動強度為5.8m/s2的60％國家行業(yè)標準冷制動摩擦副材料制動器結構制動效能恒定性分析影響因素制動器摩擦系數當200℃為0.3～0.4，溫度升高時，其摩擦系數大幅下降。制動器結構評價采用制動效能因數指標，即：

kef＝F/p

其意義為單位制動泵推力p所產生的制動器摩擦力F。

kef

越大，則摩擦系數對制動器的影響就越大，抗熱衰退性能就越差；

kef

越小，抗熱衰退性能就越好。盤式制動器抗熱衰退性最好?？顾诵阅?/p>

5、制動方向穩(wěn)定性分析方向穩(wěn)定性含義制動過程制動跑偏制動側滑前輪失去轉向能力制動時的方向穩(wěn)定性向左、向右偏駛一軸或兩軸橫向移動不能按照給定方向行駛制動方向穩(wěn)定性分析制動跑偏定義制動時汽車自動向左或向右偏駛的現象稱為制動跑偏。

制動方向穩(wěn)定性分析原因左、右車輪，特別是轉向軸的左、右車輪制動器制動力不相等。

車身變形、車輪定位失準、前后車軸不平行以及兩邊鋼板彈簧剛度不等。制動跑偏受力圖FX1lFX1rFX2lFX2rFjV2V1FY1FY2制動方向穩(wěn)定性分析制動側滑定義制動時汽車某一軸車輪或兩軸車輪發(fā)生橫向滑動的現象稱為制動側滑。制動側滑試驗制動試驗一側有坡度的路面低的附著系數（灑水）制動器有調壓裝置制動方向穩(wěn)定性分析制動側滑原因車輪抱死拖滑使其喪失抵抗側向力的能力。側向力作用是側滑的根源。較高的制動初始速度為側滑提供了有利條件。輪胎與路面的附著系數小為側滑提供了可靠條件。制動跑偏可加劇側滑，它為側滑提供了較大的側向力。制動方向穩(wěn)定性分析單軸制動側滑分析前軸側滑

Fj的作用效果將減少或阻止前軸的側滑。前軸側滑對汽車前進方向的改變不大，汽車處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。ABCFjVBVAOαFy前軸側滑受力圖制動方向穩(wěn)定性分析后軸側滑

Fj的作用效果將加劇后軸的側滑。因此，后軸側滑是一種不穩(wěn)定的、危險的工況，它嚴重威協(xié)行車安全。

ABCFjVBVAαOFy后軸側滑受力圖制動方向穩(wěn)定性分析喪失轉向能力定義彎道制動時汽車不再按原來的彎道行駛而沿彎道切線方向駛出，而直線行駛制動時雖然轉動轉向盤但汽車仍按直線方向行駛的現象稱為喪失轉向能力。原因汽車喪失轉向能力通常是前輪制動抱死而不能承受側向力引起的。6、前、后制動器制動力比例關系前、后軸制動器制動力分配載荷情況道路附著系數制動過程前輪先抱死拖滑后輪再抱死拖滑后輪先抱死拖滑前輪再抱死拖滑前、后輪同時抱死拖滑前、后制動器制動力比例關系制動時汽車受力圖GFjabLFZ1FZ2FXb1FXb2hg對后輪接地點取矩對前輪接地點取矩

地面法向反作用力前、后制動器制動力比例關系

對于前后輪都抱死情況

前、后輪的法向反作用力分別為前、后制動器制動力比例關系前、后輪同時抱死前輪制動器制動力后輪制動器制動力理想的前、后輪制動器制動力分配附著條件的充分利用、方向穩(wěn)定性較為有利

理想的前、后制動器制動力分配前、后制動器制動力比例關系前、后輪同時抱死的條件I曲線方程前、后制動器制動力比例關系制動器制動力分配曲線I曲線與坐標軸成-45°的一組平行線經過原點的一組射線不同的φ理想的制動器制動力分配地面制動力關系前、后制動器制動力比例關系I曲線前、后制動器制動力比例關系實際前后制動器制動力分配前后制動器制動力之比為一固定值制動器制動力分配系數實際的前后制動器制動力分配曲線β曲線

制動力分配系數前、后制動器制動力比例關系β線與I曲線前、后制動器制動力比例關系同步附著系數I曲線β曲線交點處的附著系數同步附著系數汽車的結構參數汽車的制動性能固定制動力分配的汽車只有一種附著系數時才能達到前后輪同時抱死前、后制動器制動力比例關系不同路面上制動過程分析

當時，汽車制動時總是前輪先抱死，后輪后抱死，是一種穩(wěn)定工況。

當時，汽車制動時總是后輪先抱死，前輪后抱死，易發(fā)生后軸側滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性，是一種不穩(wěn)定工況。

當時，汽車制動時總是前后輪同時抱死，汽車具有良好的制動效能和方向穩(wěn)定性，是一種較為理想的制動工況。前、后制動器制動力比例關系同步附著系數的選擇

同步附著系數一般根據車型及使用條件來選擇。對于經常在多雨的山區(qū)彎多的路面行駛的汽車，同步附著系數應選低些，以避免制動時前輪失去控制方向的能力。對于高速行駛的汽車，同步附著系數應選高些，保證制動時讓前輪先抱死，以避免高速制動時后軸側滑的危險。對于一般汽車，應與經常行駛的路面附著系數相當，以保證汽車在經常行駛的路面制動具有良好的制動效能和方向穩(wěn)定性。目前，汽車同步附著系數的取值，轎車約為0.6～0.9，貨車約為0.5～0.8。三、汽車制動性的主要影響因素1、制動系管路的布置雙管路制動系統(tǒng)的布置1－制動總泵；2－一套管路；3－另一套管路汽車制動性的主要影響因素2、車輪制動器車輪制動器是制動力的源泉，若要具有良好的制動效能，必須要有足夠的制動器制動力。而制動器制動力則取決于車輪制動器的結構型式、技術狀況和制動系的工作介質壓力等。

3、汽車質心位置

汽車質心位置發(fā)生改變，會引起前后輪地面制動力和同步附著系數發(fā)生變化，從而影響汽車的制動性能。影響汽車制動性的主要因素

4、汽車裝載質量對于前后輪制動器制動力具有固定比值的汽車，滿載同步附著系數最大，隨著裝載質量的下降，則同步附著系數逐漸減小。因此，對于空載或輕載的汽車，制動時易導致后輪先抱死而發(fā)生危險的側滑。汽車制動距離與裝載質量有關。裝載質量3t以上的汽車，每增加載質量1t，其制動距離約增大0.5～1.0m。汽車制動性的主要影響因素固定比值的前后制動器制動力分配β曲線I曲線制動效率低前輪可能抱死喪失轉向能力后輪可能抱死產生側滑制動力調節(jié)裝置載荷比例閥比例閥不重合變比值的前后制動器制動力分配…制動力調節(jié)調節(jié)原則：盡量使β線在I線下方；盡量使β線靠近I線5、制動力調節(jié)裝置制動力的調節(jié)限壓閥制動力的調節(jié)比例閥制動力的調節(jié)感載比例閥制動力的調節(jié)感載射線閥6、制動輔助系統(tǒng)基本概念制動輔助系統(tǒng)（BrakeAssistSystem）簡稱BAS，它可優(yōu)化緊急制動操作過程中車輛的制動能力，改善汽車的操縱性。尤其是對力不從心、猶豫不決、反應遲鈍的駕駛者，在緊急情況下制動，具有重要的幫助作用。制動輔助系統(tǒng)BAS原理

BAS通過駕駛者踩踏制動踏板的速率和制動壓力增長的速率來理解和判斷制動行為。系統(tǒng)時刻監(jiān)控制動踏板的運動，一旦監(jiān)測到踩踏制動踏板的速度陡增，而且駕駛者繼續(xù)大力踩踏制動踏板，或察覺到制動踏板的制動壓力恐慌性的急速增加，BAS會在幾毫秒內啟動，建立最大的制動壓力，使制動減速度很快上升到最大值產生最大的制動力。BAS特點響應速度快、制動距離短汽車制動性的主要影響因素7、道路與輪胎道路和輪胎的附著力限制了最大制動力。制動初速度相同時，路面越好，附著系數越大，最大制動力越大，制動距離就越短。輪胎的結構，諸如輪胎花紋、胎面曲率、輪胎直徑和寬度等對附著系數都有影響。細而淺花紋的輪胎，在硬路面上滾動有較大的附著系數；寬而深花紋的輪胎，在軟路面上滾動可獲得較大的附著系數。寬系列輪胎、低氣壓輪胎在硬路面上行駛，與路面具有較大的接觸面積，可獲得較大的附著系數。輪胎花紋被磨損后，胎面與路面微觀突起間的機械嚙合作用、嵌入作用減少，使附著系數降低。汽車制動性的主要影響因素8、發(fā)動機制動與排氣制動

山區(qū)行駛的車輛下長坡時，為避免車輪制動器長時間工作而發(fā)生過熱，造成制動效果降低，或冬季行駛在冰雪路面上，為避免左右輪制動力不等而引起側滑，常用發(fā)動機制動或排氣制動。發(fā)動機制動與排氣制動制動說明：

制動方法制動原理適用場合注意事項汽車制動性的主要影響因素9、駕駛技術駕駛技術對汽車制動性有很大影響。汽車需要緊急制動時，駕駛人急踩制動踏板，可使制動器作用時間縮短，從而縮短制動距離；汽車在山區(qū)或下長坡行駛時，采用輔助制動，可以減輕行車制動器的負荷，保證行車制動器具有良好的制動效能；汽車在緊急制動時，應切斷發(fā)動機與傳動系的聯系（踩離合器），以免減少制動力使制動效果變差；汽車在較滑的路面上制動時，應避免猛踩制動踏板，以免因制動力過大而超過附著極限，導致汽車制動側滑?！?-4汽車操縱穩(wěn)定性

汽車行駛穩(wěn)定性汽車轉向特性汽車操縱穩(wěn)定性的主要影響因素

一、汽車行駛穩(wěn)定性1、側向穩(wěn)定性側向穩(wěn)定性是指汽車抵抗側翻和側滑的能力。側向穩(wěn)定性條件若汽車轉彎行駛滿足一定條件，則不會產生側向翻車和滑移。不側滑的最高車速設汽車在彎道行駛時，不發(fā)生側向滑移的最高車速為汽車行駛穩(wěn)定性畫受力圖分析（汽車在橫向坡度角為β的路面等速向左轉向行駛）

由圖列方程并整理得不側滑的最高車速為：汽車行駛穩(wěn)定性不側翻的最高車速

設汽車在彎道行駛時，不發(fā)生側向翻車的最高車速為

由圖列方程并整理得不側翻的最高車速為：汽車行駛穩(wěn)定性

翻車和側滑相比，翻車導致的后果更為嚴重。因此，為使行車安全，應使側滑發(fā)生在側翻之前，即：這樣汽車一旦側滑，車速就不可能提高，因而保證不會翻車。由此推得側向穩(wěn)定性條件是：式中的稱為汽車側向穩(wěn)定性系數，它反映了汽車抗側翻的能力。該式表明：當側向穩(wěn)定性系數大于路面附著系數時，汽車側翻不可能發(fā)生。因此，當汽車的輪距越大，質心高度越低，側向穩(wěn)定性系數越大，則汽車抗側翻的穩(wěn)定性就越好。

側向穩(wěn)定性條件

側向穩(wěn)定性標準汽車行駛穩(wěn)定性

縱向穩(wěn)定性是指汽車上坡或下坡時，汽車抵抗繞后軸或前軸翻車的能力。汽車不縱翻的最大道路坡度角

當道路的縱向坡度角較大時，汽車重力沿縱向坡道的分力可能導致汽車的縱翻。研究分析表明，汽車等速行駛時，上坡比下坡更容易縱翻；上坡行駛時，后輪驅動的汽車更容易縱翻。因此，下面以4×2后輪驅動汽車等速上坡為例說明汽車不產生縱翻的條件。

2、縱向穩(wěn)定性汽車行駛穩(wěn)定性汽車上坡時的受力分析后輪驅動、勻速上坡、令Fw=0，Tf=0G汽車行駛穩(wěn)定性上坡不翻車的最大坡度角αmax

當Fz1=0

時，失去轉向能力，并可能產生縱向翻倒。由，令Fz1=0

，解得：由上式知：b↑，hg↓，αmax則越大，越不易縱翻。汽車行駛穩(wěn)定性驅動輪不滑轉的最大道路坡度角設后輪剛發(fā)生滑轉的的道路坡度角為由受力圖知：聯立解得：G

汽車行駛穩(wěn)定性汽車縱向穩(wěn)定性條件

（后輪驅動）滑轉應在縱翻之前發(fā)生，即：

聯立解得縱向穩(wěn)定性條件

:

正常裝載情況下，上式能滿足。下述情況應注意：裝運重心高的貨物，hg↑

裝點太靠后，b↓

路面條件差，縱向坡度角較大。一般汽車因a＞b，故下坡時縱翻的危險性較小。二、汽車轉向特性

概念1、輪胎的側偏特性輪胎的側偏現象輪胎的側偏特性輪胎的側偏現象不僅影響車輪的運動軌跡，同時使輪胎的滾動損失增加，并加劇了輪胎的磨損，是不利的，但它是不可避免的。輪胎側偏示意圖

概念輪胎的側偏特性側向力Fy和側偏角α的關系曲線，稱為輪胎的側偏特性。

輪胎的側偏特性輪胎的側偏特性

在側偏角不超過可4°～5°時，側偏力Fy與側偏角α成線性關系，可由下式表示：式中k—側偏剛度，其單位為N/（°）或N/rad，它表示輪胎側偏一度或一弧度所需的側偏力。

α通常在3°以內，一般不超過5°。αFy12FZφ輪胎的側偏特性1－子午線輪胎；2－普通斜交輪胎輪胎的側偏特性輪胎的側偏特性

輪胎的側偏剛度是決定操縱穩(wěn)定性的重要輪胎參數，輪胎應有較高的側偏剛度，以保證汽車良好的操縱穩(wěn)定性。輪胎的結構型式、輪胎氣壓、垂直載荷對其側偏剛度影響較大。尺寸較大的輪胎，承載能力大，κ較大；寬系列輪胎，有較大的接地面積，κ較大，采用寬系列輪胎，是目前提高κ的主要措施；子午線輪胎接地面寬，κ值比普通斜交輪胎大；垂直載荷大，變形大，接觸面大，輪胎局部側滑傾向減少，相當于κ增大，但載荷超過150%額定載荷時，輪胎與地面接觸區(qū)的壓力變得極不均勻，反而使κ減??；輪胎氣壓降低，輪胎更富有彈性，κ減小。輪胎的側偏剛度2、汽車轉向運動學剛性車輪轉向幾何關系根據圖中的轉向幾何關系可推得：

R0=L/tanδ

當前輪轉角不大時，

tanδ≈δ，δ用弧度表示，于是上式可寫成：

R0=L/δ

汽車轉向運動學設前輪轉過δ角后作穩(wěn)態(tài)等速圓周行駛，在離心力作用下，前后車輪均受到側向力的作用，其彈性車輪產生了側偏現象，前、后軸車輪產生的側偏角為α1、α2，相應的速度方向變?yōu)関A′、vB′，轉向瞬心變?yōu)镺′，轉向半徑變?yōu)镽，根據圖中的轉向幾何關系可推得：

R=L/[tan（δ-α1）+tanα2]

當轉角不大（高速行駛δ不大）時，tan（δ-α1）+tanα2≈δ－α1＋α2，則有：

R=L/[δ-（α1－α2）]

結論：

彈性車輪汽車處于轉向運動狀態(tài)時，由于輪胎的側偏現象，使汽車的運動軌跡不同于剛性車輪。

彈性車輪轉向幾何關系3、汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性穩(wěn)態(tài)轉向特性概念

汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性是指轉向工況不隨時間而變的汽車行駛狀況，即沒有外界擾動，車速恒定，轉向盤指令固定不變，汽車的輸出運動達到穩(wěn)定平衡狀態(tài)。

汽車模型車輛坐標系

簡化的汽車模型☆忽略轉向系影響，直接以前輪轉角作為輸入；☆汽車只進行平行于地面的平面運動，而忽略懸架的作用；☆汽車前進（縱軸）速度不變，只有沿y軸的側向速度和繞z軸橫擺運動；☆

驅動力不大，對側偏特性無影響；☆忽略空氣阻力；☆忽略左右輪胎因載荷變化引起輪胎特性的變化；☆忽略回正力矩的變化。汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性穩(wěn)態(tài)響應

操縱汽車時，可以將汽車看成一個能施加輸入信號的控制系統(tǒng)。轉向時駕駛員所給出的前輪轉角δ是對系統(tǒng)的輸入，而汽車的輸出運動如等速圓周運動就是系統(tǒng)的響應。通常將穩(wěn)態(tài)橫擺角速度ωz視為系統(tǒng)響應的一個重要參數。常用輸出與輸入的比值，如穩(wěn)態(tài)橫擺角速度與前輪轉角之比來評價穩(wěn)態(tài)響應。稱為穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，也稱轉向靈敏度。汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性穩(wěn)定性因數的計算如下：

式中

K—稱為穩(wěn)定性因數（s2/m2）。穩(wěn)定性因數K是表征汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性的一個重要參數，它把汽車結構參數m、L、a、b、κ1、κ2與穩(wěn)態(tài)轉向特性定量地聯系起來，以便從設計上保證汽車具有適當的轉向特性。汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性轉向特性類型若將彈性車輪的轉向半徑與剛性車輪轉向半徑比較，可將汽車的轉向特性分為不足轉向特性、中性轉向特性和過多轉向特性。若α1=α2，則R=R0，稱汽車具有中性轉向特性。若α1＞α2，則R＞R0，稱汽車具有不足轉向特性。若α1＜α2，則R＜R0，稱汽車具有過多轉向特性。汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性轉向特性表征用穩(wěn)定性因數K表征

過多轉向K＜0不足轉向K＞0中性轉向K=0汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性

若K=0，則R=R0，汽車轉向半徑R和剛性車輪轉向半徑R0相同，汽車具有中性轉向特性。中性轉向特性汽車的轉向靈敏度與車速的變化關系曲線，如圖所示。

中性轉向汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性若K＞0，則R＞R0，汽車具有不足轉向特性，K值越大，不足轉向量越大。

當δ一定時,隨著車速↑其R↑。轉向靈敏度比中性轉向汽車的小。特征車速不足轉向汽車轉向靈敏度達到最大值時所對應的車速。

不足轉向汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性若K＜0，則R＜R0，汽車具有過多轉向特性，K的絕對值越大，過多轉向量越大。當δ一定時，隨著車速↑其R↓。轉向靈敏度比中性轉向汽車的大。臨界車速過多轉向汽車轉向靈敏度趨于無窮大時所對應的車速。

過多轉向汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性用α1-α2差值表征α1-α2=0，說明R=R0，汽車具有中性轉向特性。α1-α2＞0，說明R＞R0，汽車具有不足轉向特性。α1-α2＜0，說明R＜R0，汽車具有過多轉向特性。汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性用轉向半徑比值表征R/R0=1，中性轉向。R/R0＞1，不足轉向，v↑，R/R0↑。R/R0＜1，過多轉向，v↑，R/R0↓。R/R01V不足過多中性汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性汽車轉向特性檢測測定前，在平坦的堅硬廣場上畫R0=15m的圓道印跡。測定時，汽車開始以最低穩(wěn)定車速沿半徑15m的圓道印跡作等速圓周行駛，并保持汽車轉向盤的轉角不變，再采用逐級加速法或連續(xù)加速法提高汽車的車速，然后根據汽車加速行駛后車輪的行駛軌跡定性判斷汽車的穩(wěn)態(tài)轉向特性，如圖所示。4、轉向穩(wěn)態(tài)轉向特性對操縱穩(wěn)定性的影響轉向穩(wěn)定性過多轉向汽車車速達到臨界車速時將失去穩(wěn)定性。因為只要一個很小的轉角，橫擺角速度增益z/就趨于無窮大，必將導致汽車急轉而發(fā)生側滑或側翻。不足轉向汽車穩(wěn)定性好，但轉向靈敏性差，在相同的彎道行駛時，前輪的轉角較大，駕駛人應多轉一下轉向盤。中性轉向汽車趨于兩者之間，但有向過多轉向變化的危險。中性轉向特性汽車運動簡圖

中性轉向直行抗干擾能力差，駕駛麻煩，輪胎磨損嚴重

直行抗干擾能力無直行抗干擾能力，駕駛操縱性差，是一種不穩(wěn)定的轉向特性

過多轉向過多轉向特性汽車運動簡圖直行抗干擾能力強，駕駛操縱性好，現代汽車均采用不足轉向特性

不足轉向不足轉向特性汽車運動簡圖汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性

不足轉向特性的汽車具有良好的操縱穩(wěn)定性，所以現代汽車都采用不足轉向特性。人們已習慣于駕駛具有不足轉向特性的汽車，知道如何控制轉向盤使汽車遵循期望的路徑行駛。若汽車的轉向特性因使用因素的變化而突然發(fā)生改變，由于駕駛人的經驗不適應新的、不良的轉向特性，則轉彎時就有可能出現汽車失控而造成事故。

三者比較結論

三、汽車操縱穩(wěn)定性的主要影響因素1、汽車質心位置變化

若質心前移，轉向時前輪的側偏力增大，使前輪的側偏角增大，從而增加了汽車的不足轉向量；反之，質心后移，就減少了汽車的不足轉向量，或汽車趨向于過多轉向特性。影響汽車操縱穩(wěn)定性的因素2、汽車前后軸載荷分配與車輪側偏剛度的匹配

在汽車設計及改裝中，應使前后軸載荷分配與車輪的側偏剛度相適應，使穩(wěn)定性因數K>0，以保證汽車的不足轉向特性。影響汽車操縱穩(wěn)定性的因素

3、汽車驅動型式轉向時施加于驅動輪上的切向力增加，車輪的側偏剛度將下降。因此，后輪驅動車輛，轉向時有減少不足轉向特性、向過多轉向特性變化的趨勢；前輪驅動車輛，轉向時有增加不足轉向特性的趨勢。4、汽車車輪輪胎結構寬系列輪胎子午線輪胎

輪胎的結構不能隨意更換αFy12FZφ輪胎的側偏特性1－子午線輪胎；2－普通斜交輪胎

車輪平衡

高速行駛的汽車，若車輪特別是轉向輪不平衡，則會引起車輪的跳動和擺振，使汽車行駛方向難以控制，嚴重影響汽車的操縱穩(wěn)定性。因此，高速行駛的汽車其車輪必須動平衡。汽車車輪輪胎氣壓

輪胎充氣壓力

↑，k↑。因此前輪胎充氣壓力↑，則汽車趨于過多轉向特性。

同理可分析前后輪胎充氣壓力變化對轉向特性的影響。

5、左、右輪垂直載荷再分配側傾轉向:是在側向力作用下，車廂發(fā)生側傾，而引起車輪偏轉，即車輪圍繞垂直軸線或轉向節(jié)主銷轉動。也稱軸轉向:發(fā)生側傾轉向時，車軸發(fā)生繞垂直軸線的轉動。也稱運動學側偏:車軸和車輪圍繞垂直軸線的轉動與輪胎側偏之效果一樣。6、側傾轉向后軸的軸轉向對穩(wěn)態(tài)轉向特性的影響在側傾作用下板簧懸架的軸轉向7、車身側傾時車輪外傾角變化車廂側傾時，車輪傾斜有三種情況。保持外傾角不變，如非獨立懸架，無影響沿側向力方向傾斜，側偏角↑。如單縱臂式（富康轎車后懸架）、雙橫臂式，燭式懸架（一般轎車的前懸架）。沿側向力相反方向傾斜，側偏角↓。如單橫臂式懸架（小向心加速度）。正常情況下，車輪傾斜

5～6°將使輪胎側偏角改變1°。為了獲得良好的汽車操縱穩(wěn)定性，前后懸架的形式應合適。8、轉向輪定位

轉向輪定位對汽車操縱穩(wěn)定性的影響很大。保持合適的轉向輪定位參數和輪胎側偏特性，可使轉向輪具有良好的穩(wěn)定效應，即使轉向輪保持居中位置和轉向后自動回正的能力，保持汽車良好的操縱穩(wěn)定性。汽車振動與人體反應汽車行駛平順性的評價汽車行駛平順性的主要影響因素§1-5汽車行駛平順性

一、汽車振動與人體反應

1、定義 汽車行駛平順性是指汽車在行駛過程中，能保證乘員在所處的振動環(huán)境里具有一定的舒適度，以及保持所運貨物完整無損的性能。它又稱為乘座舒適性。隨著人類物質生活水平的提高，人們對汽車的舒適性要求也越來越高。因此，汽車行駛平順性是現代高速、高效率汽車的一個重要性能。2、汽車行駛時的振動

振動系統(tǒng)彈性元件、阻尼元件、質量。振動原因路面的不平與沖擊汽車轉動件的不平衡發(fā)動機不平穩(wěn)運轉振動輸出車身振動、車身傳給人體加速度、懸架彈簧撓度

彈性元件減振器車架車軸3、人體對振動的反應

振動的反應過程振動的最敏感頻率范圍上下振動：4～12.5Hz

水平振動：0.5～2Hz

內臟器官產生共振頻率范圍：8～12.5Hz

脊椎系統(tǒng)影響很大的頻率范圍：8～12.5Hz

適應的振動頻率人們對步行時身體上下運動的這種振動是適應的，其振動頻率約為60～85次／min（1～1.4Hz）。當振動頻率低于0.6Hz時，人們有暈車的感覺，當振動頻率過高，則有明顯沖擊的感覺。4、振動評價客觀評價、感覺評價根據乘員舒適程度（人體對振動的響應）及其評價指標（加速度均方根值等）評價汽車振動。二、汽車行駛平順性評價1、順性評價指標人體對汽車振動的反應是汽車振動頻率、強度、振動方向及振動時間的綜合作用結果。國際標準化組織在進行大量調查研究的基礎上，提出了ISO2631《人體承受全身振動的評價指南》。ISO2631用加速度均方根值給出了在中心頻率1～80Hz振動頻率范圍內人體對振動反應的三種不同的感覺界