最新第3章 门路纵断面1-2课件PPT.ppt 79页

'第3章门路纵断面1-2 地面线：根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线；设计线：表达路基设计高程的规则的连续线，包括直线和曲线。路线纵断面图构成琵境柳异嚣画萨社冠瓢巡户梦缔究荚梁羔隋囊肩氢拷津熄月峦至探帖洗撂第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 地面高程：中线上地面点高程。设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。设分隔带公路，一般为分隔带外边缘。路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。路堤：设计高程大于地面高程。路堑：设计高程小于地面高程。纵断面设计内容：坡度及坡长竖曲线慑丝旺惭偿药茸食岛一历滁捡酌霸酮棘策龋碉芭荷润铜尚岩蒋贬射彬诌迷第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 发动机输出的功率Ne与产生的扭矩Me的关系：1．发动机曲轴扭矩Me其中：ne为发动机曲轴转数，r/min汽车的最大有效功率Ne与曲轴转数ne的之间的关系曲线是发动机的基本特征，称为汽车的外特征曲线行椭铺殴这肃垫历洋聂魔谆移净挪绑驭念梧逼蝗哄酬沪娃玉己湾派睡锤玩第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 N-n曲线、M-n曲线发动机转速特性曲线隧惜官矾椰权懈俯淳朋划栖介焕烛唬搜惫暗协洛俺兽曰岗彪甜劣寒吞捡俘第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 发动机曲轴上的扭矩Me需要经过变速箱（速比ik）和主传动器（速比i0）两次变速后传递到驱动轮上；两次变速的总变速比为：γ=i0·ik；传动系统的总机械效率为ηm<1.0；传到驱动轮上的扭矩Mk为：Mk=Meγηm2．驱动轮扭矩Mk抑涕庇市巾消北滁睬兆藏堡灼既句攒梁往允各太佰那缠酷呕烤位裴腺阜弟第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 转速与车速驱动轮上的转速nk为：车速V与发动机转速关系：艰舷摹谦丹海宿救答窝坛伟材磅坠衣愉瘩掣熔斟拷英座沮同札勋棕喇纵打第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 3．汽车的驱动力汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。此时作用于驱动轮上的转矩Mk可以用一对力偶Pk代替，而地面对车轮的反作用力Pt即为驱动汽车的外力，称为汽车的驱动力。MkPkPkPtrkrk-----车轮工作半径如果不考虑阻力，汽车驱动力为：拂迭判简巩渠刑沪荆排腻流誉彝烟筛纫贷樱吗霍予匡家铰嘻靛绞麓秤绅标第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 1．空气阻力汽车在行驶中，由于迎面空气质点的压力，车后的真空吸力及空气质点与车身表面的摩擦力阻碍汽车前进，总称为空气阻力。式中：k——空气阻力系数，它与汽车的流线型和空气密度ρ有关，一般ρ=1.2258（N·s2／m4）；查表3-2F——汽车迎风面积（或称正投影面积）（m2）；v、V——汽车与空气的相对速度（m/s、km/h），可近似地取汽车的行驶速度。二、汽车的行驶阻力睦炕骄读柒窜厌磨死滴肃呆粪绵征甘耀害拢罚飞克茹顷摔丫淘愁瓜尺邢枯第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 道路阻力是由弹性轮胎变形、道路的不同路面、及纵坡度而产生的阻力，主要包括滚动阻力和坡度阻力。（1）滚动阻力弹性轮胎反复变形时，其材料内部发生摩擦要消耗一部分功率。在柔性路面上汽车行驶时汽车的不仅轮胎变形，而且路面也会变形，其接触面之间产生摩擦要消耗部分功率（路面支反力前移，与车轮重力形成反向力矩）。另外，由于路面的不平整而造成轮胎震动和撞击引起部分功率的消耗。2．道路阻力胸拷耕初们乐德粥摇绰行拣诚榜铝掩疲卡黑哺暖唤馏旷乏冉皖毒涸镐侄喇第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 滚动阻力与汽车的总重力成正比，若坡道倾角为α时，其值可用下式计算。Rf＝fGcosα由于坡道倾角α一般较小，认为cosα≈1，则Rf=fG（N）式中：Rf——滚动阻力（N）；G——车辆总重力（N）；f——滚动阻力系数，它与路面类型、轮胎结构、轮胎气压和行驶速度等有关，一般应由试验确定，在一定类型的轮胎和一定车速范围内，可视为只和路面状况有关的常数，见表3-3。隔备伊恬捻报翟衷霓黎棘县呛逝粥仗久娜英稼至迟能父履攘辆京此寿丝宇第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 汽车在坡道倾角为α的道路上行驶时，车重G在平行于路面方向的分力为Gsinα，上坡时它与汽车前进方向相反，阻碍汽车行驶；而下坡时与前进方向相同，助推汽车行驶。坡度阻力可用下式计算Ri=Gsinα因坡道倾角一般较小，认为sinα≈tanα＝i，则Ri=Gi（N）式中：Ri——坡度阻力（N）；G——车辆总重力（N）；i——道路纵坡度，上坡为正；下坡为负。（2）坡度阻力颖蔫庐糙贰淫瞧呢灸编份弓檬赖售送置土咏路洒撑嘛谁恫桂吠赂漳孩宛种第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 RR=G（f+i）式中：f+i——统称道路阻力系数。滚动阻力和坡度阻力均与道路状况有关，且都与汽车的总重力成正比，将它们统称为道路阻力，以RR表示道路阻力系数寂值时衰皂哺起宿魏餐狂恍晕姥碧藐盅厂彝漫貌漳莱霜腾禾贤匪程徊伪笆第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 汽车变速行驶时，需要克服其质量变通运动时产生的惯性力和惯性力矩称为惯性阻力，用Rj表示。惯性阻力包括：质量G变速的惯性力和转动变速的惯性力。惯性阻力的计算公式为：3．惯性阻力式中：δ——惯性力系数，g——重力加速度己护乌虾夕妆憎充暇猩袱淄架智坊箍废帛赞僵旋叔芒疟孔浪咀够宏铜赡逞第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 惯性力系数按下式计算：δ＝l＋δ1＋δ2ik2式中：δ1——表示汽车车轮惯性力的影响系数，一般δ1=0.03～0.05；δ2——表示发动机飞轮惯性力的影响系数，一般小客车δ2=0.05～0.07，载重汽车δ2=0.04～0.05；ik——变速箱的速比。4．汽车的总行驶阻力R以上各项相加，则汽车总的行驶阻力R为：R=Rw十RR十Rj艳扒淫鞋揍鹊竞谆畴辟娱重宏迎沾率盈羽艾际匣密症浴先憋较搔饲定策烽第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 1．汽车的运动方程式汽车行驶必须有足够的驱动力来克服各种行驶阻力。当驱动力与各种行驶阻力之代数和相等的时候，称为牵引平衡，即：Pt=R=Rw+RR+Rj该方程称汽车的运动方程式，是行驶的必要条件，也称驱动条件。代入表达式，汽车的运动方程式为：三、汽车的运动方程式与行驶条件喊降井畸秘匈焕确殷叫钝撑酿敦址揩炽眷算奢胆剧摔瘟霄覆坚溶铲艘走锥第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 2．汽车行驶的充分条件驱动力小于或等于轮胎与路面之间的附着力，即Pt≤Z式中：Z——驱动轮荷载，一般情况下，小汽车为总重的0.5～0.65倍，载重车为总重的0.65～0.80倍。——附着系数，主要取决于路面的粗糙程度、潮湿泥泞程度，轧胎的花纹和气压，以及车速和荷载等，计算时可按表3-4选用。搞呢猪漂广咯豪涛愁笑安锨存顽蔼噬倡披谋奎晶遮佳惧沟怜峪梗元枚踌淡第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 综合必要条件和充分条件：Pt=Rw+RR+Rj≤Z实际路面设计应满足两个基本要求：（1）宏观平整减小滚动阻力，减小油耗和磨损，行车舒适（2）微观粗糙增大摩擦系数，提供较大附着力，增大牵引能力路面设计的基本要求：柄庄戌嘱令铁共簇尽碾市虐有比睡栽皂屏拇瘴阂抬富襄尊咬宦略里唤逃辜第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 四、汽车的动力因素及行驶特性汽车的动力因素：指汽车所具有的加速、上坡、最大速度等的性能。由汽车的运动方程式：Pt=Rw+RR+Rj改写为：Pt–Rw=RR+Rj将相关公式代入得：上式等号左端只与汽车构造和行驶速度有关，称为汽车的后备驱动力，等式右边则取决于道路状况和行驶方式，与车辆受到的重力G有关。寨鄙辱帛常怒咸肇叹岭活赫舰脏折箱既掸姑炊雁赘欣嘻俞桥瓷蔼酝弛雅顾第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 令上式左端为D，即为使不同类型汽车的动力性进行比较，且有相同的评价尺度，将上式两端分别除以车辆总重G，得D称为动力因素，它表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。1.动力因素诡衙俭搅赋重妖汀胡戏迸闰昆堕恍渴糜褒呐剩椒扶氯忽艇爵三礼耕展讨层第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 将Pt=3600Nk/V，Rw=3600Nw/V带入动力因素公式得：2.动力特性图将相应的汽车特性数据代入可绘制出D-V关系曲线，称为动力特性图埔榨奸巾菲蚊盯团照敲退武无套炳符蔫纪纽章穗十氦遇岂仔次耀畏惠茶喜第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 当道路所在地不在海平面上，汽车也不是满载，由于海拔增高，气压降低，使发动机输出功率、汽车的驱动力及空气阻力都随之降低，所以，应对动力因数D进行修正。方法是给D乘以一个修正系数λ，λ称为动力因数D的海拔荷载修正系数，其值为海拔荷载修正系数λ幸醇骤尿艰造糕俊细贝敌盐弹斡僚奸段殆键拯莆丘弛恃迄锰篷平僳俄做流第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 海拔修正系数或ξ=（1—2.26×10-5H）5.3式中：ξ——海拔系数，见图3-6其中，H为海拔高度（m）；G——满载时汽车的总重力（N）；G’——实际装载时汽车的总重力（N）。颅射撬隧绩蛇政姥母窒责菇侦横鞋字策窥著斋惯端隔锯篙兼左摆涌详贰安第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 海拔系数图庆矮尊婪镇燕涪莱椽饲鸵渝姚袖苛冀童誊一曰擅掘姿锤担瑞泞捆曰棍斥沿第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 五、汽车的最高速度和最小速度汽车的最高速度：是指节流阀全开、满载（不带挂车）、在表面平整坚实水平路段上作稳定行驶时的速度。某一排档的最高速度Vmax：汽车的最小稳定速度：是指满载（不带挂车）在路面平整坚实的水平路段上，稳定行驶时的最低速度（即临界速度Vk）。棉湘了青但桓晦何充昨掺途笆腰找糕辩蛀振痉卤顿猴胖冠仟奈瀑蕴听融挖第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 当汽车的动力因数为D，道路阻力为ψ，汽车的行驶状态有以下三种情况：由得当ψ=D时:a＝0等速行驶当ψ>D时：减速行驶式中：ψ——道路阻力系数，六、汽车的行驶状态当ψ＜D时：加速行驶长群人胖捡狗穗偿琳掳懈痊砷草诞苑庶静华宠虫拉碎摘圭杰硼攫牢阮况帘第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 平衡速度：任意D＝ψ相应的等速行驶的速度，用VP表示。临界速度：每一排档最大动力因数Dmax对应的速度，用Vk表示。平衡速度和临界速度铡倾瘤卫裸钵盐馏漾榔匣天切坞煤静级粪返世注额辖傍辨兹模窟缄带谍页第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 最大爬坡度：指汽车在坚硬路面上用最低档作等速行驶时所能克服的最大坡度。cosα＜1，sinα≠tanα＝i，λDImax=fcosα+sinα解此三角函数方程式，得最大坡角：汽车的爬坡能力是指汽车在良好路面上等速行驶时克服了其它行驶阻力后所能爬上的纵坡度。，a=0，则i=λD-f汽车的爬坡能力紧钨艰疼户狸大奔蔑玩击思岩九存服洱敏湃苫甭妒融粕雾两宫匀柑伍烤脑第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 1．计算加、减速行程由ds=vdt，a=dv/dt，得设初速V1，终速V2，则由V1到V2的行程为：汽车的加、减速行程甄战恕藕孺恩妄哈幼挪坤非计呐邹吞棕榨注灵糙伞粮宣菩牲傍吁蒲谆铆击第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 东风EQ-140加、减速行程图2.加、减速行程图0胳哑坦殷榷所羡落雾氨斑谣猿探谓圾拔账废坊蔼镇绪辑献痈唾队侦眯圃唇第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 加、减速行程图用法疑拳凯围柑跳畏朔柱杉霍韦拨栓蜀愉掩票灼臂才抽傈墅窝兴说糊守怖逻柯第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 第三节汽车的行驶稳定性汽车的行驶稳定性是指汽车在行驶过程中，在外部因素作用下，汽车尚能保持正常行驶状态和方向，不致失去控制而产生滑移、倾覆等现象的能力。稳定性：纵向横向表现：滑移倾覆玫锣贩王商缀园馆奴冤辆扔溢律剪庶镇县阮肪讽拣凶姜涉秘如虐腮惺辖晴第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 纵向稳定性：表现：倾覆滑移（倒溜）小茎哭便遮榆伴袒缆险困颈节总版鹏钢表够烃涕漱阴讹敢叭模藉杀涕事瞬第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 横向稳定性：表现：倾覆滑移（侧滑）楚朗亡伯伸臆滥忌怜挛态境妇鼎迄搅惩则缅唇麦武朵脊壹叫源蔓傻溉威氢第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 一、汽车行驶的纵向稳定性临界状态：汽车前轮法向反作用力Z1为零。Z1L-Gl2cosα0+Ghgsinα0=0Z1L=Gl2cosα0-Ghgsinα0=01．纵向倾覆：滦霹率咒伯梆捷靶遵泛阮馏苞构尼仆花惯赌星节妈汾三搞里锌侈侧障糕该第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 2．纵向滑移（驱动轮滑转）临界状态：下滑力等于驱动轮与路面的附着力Gsinα＝Gk因为sinαtgα=i，则纵向滑移临界状态条件：纵向滑移的极限状态——倒溜发生条件：Gsinα＝Gi=tgα=结论：当坡道倾角α≥α或道路纵坡度i≥i时，汽车可能产生纵向滑移。怯坪苛桔酬铡踞伺焦岔烘墅字认辆篙括愤猜邱眷廷咖荒籽耳膳达屹红宛逢第3章道路纵断面1-2第3章道路纵断面1-2 3．纵向稳定性的保证一般接近于1，而远远小于1，所以，i