汽车运用技术（第3版）课件：汽车使用性能

汽车使用性能学习目标：熟悉汽车主要使用性能及其评价指标掌握汽车主要使用性能的影响因素了解汽车主要使用性能的检测或试验方法学会分析、评价汽车主要使用性能知道如何提高汽车使用性能，合理使用汽车§1-1汽车动力性

汽车的动力性评价指标汽车行驶原理汽车动力性分析汽车动力性的主要影响因素汽车动力性汽车的动力性良好的路面直线行驶平均行驶速度运输效率等最基本的性能纵向受力行驶方程式动力性评价指标汽车动力性：是指汽车以最大可能的平均行驶速度运送货物或乘客的能力。一、汽车动力性评价指标汽车动力性指标的要素汽车最大坡度汽车最高车速汽车加速时间驱动轮输出功率1、汽车最高车速

汽车最高车速υamax：是指汽车在水平的良好路面（混凝土和沥青）上满载行驶所能达到的最高行驶速度。随着汽车工业的快速发展，汽车的最高车速有提高的趋势。轿车常行驶于良好的路面，追求高的动力性，因此轿车的最高车速Vmax较高，其范围在140～300km／h，我国中级轿车的最高车速约为170～230km／h。下表列出多种汽车的最高车速。最高车速υamax

重型货车（总质量>14t）

90km/h

中型货车（总质量6～14t）

100km/h

微型和轻型货车（总质量<6t）

80～

130km/h

城市铰接客车

60～

90km/h

客车

125km/h

商用车的速度相对较低，其主要技术参数是载质量或载客量。微型（经济型）轿车（发动排量/L≤1.0）奥拓0.8

120km/h

吉利1.0

120km/h

夏利1.0

137km/h

奇瑞QQ0.8

130km/h

普及（紧凑）型轿车（1.0＜发动排量/L≤

1.6）吉利1.3155km/h

夏利1.3165km/h

羚羊1.3168km/h

西耶那1.5168km/h

赛欧1.6165km/h

波罗1.4172km/h

富康1.6180km/h

捷达1.6170km/h

飞度1.3手动

165km/h

飞度1.3CVT160km/h

飞度1.5手动

180km/h

飞度1.5CVT175km/h中高级轿车2.5＜发动机排量/L≤4.0凯迪拉克赛威2.8

201km/h奥迪A6L2.8

235km/h宝马530i

250km/h奔驰E280

250km/h高级轿车红旗CA7460185km/h奔驰S600(5.8L)250km/h宝马760250km/h宾利雅致(6.8L)270km/h迈巴赫(5.5L)250km/h劳斯莱斯幻影(6.7L)240km/h中级轿车（1.6＜发动机排量/L≤2.5）普桑1.8

150km/h桑塔纳30001.8

185km/h宝来1.8手动

206km/h宝来1.8T手动

221km/h宝马318i

214km/h蒙迪欧2.0

205km/h本田雅阁2.0

197km/h本田雅阁2.4

219km/h奥迪A41.8T

220km/h奥迪A42.0

230km/h跑车的最高车速跑车的最高车速跑车的最高车速2、汽车加速时间

加速时间：通常用满载时的原地起步加速时间和超车加速时间来表示汽车的加速能力，单位为s。

原地起步加速时间是指汽车由Ⅰ档或Ⅱ档起步，并以最大的加速强度，选择恰当的换档时机逐步换至最高档后到某一预定距离或车速所需的时间。一般常用0→100km／h的秒数来表明汽车的原地起步加速能力其加速时间越短，则表示加速性能越好。轿车对原地起步加速时间特别重视，其加速时间短。例如，中级以上轿车起步从0→100km/h所需时间约为10～17s；高动力性的高级轿车加速时间更短。

超车加速时间是指用最高档或次高档由30km/h或40km/h全力加速行驶至某一高速所需的时间。这个时间越短，则表示加速性能越好，超车能力越强，超车时两车并行的行程较短，行驶安全性较高。加速时间t

飞度1.5L12.0s

红旗CA746010.5s

捍马H210.0s

宝马523Li9.6s

奥迪A87.0s

宝马7506.6s

奔驰S6006.5s宝来1.8M（手动档）/A（自动档）11.1s/12.7s宝来1.8TM（手动档）/A（自动档）9.0s/10.5s手动档汽车的加速时间更短法拉利

575MMaranello4.2s宝时捷9113.9s兰博基尼

Gallardo4.2s（1）原地起步加速时间0～100km/h的加速时间60～100km/h（4档/5档）10.8s/13.7s80～120km/h（4档/5档）10.6s/14.1s思考：从这组数据可得到什么信息？宝马520i

低档的超车加速能力更强。（2）超车加速时间3、汽车最大爬坡度imax

最大爬坡度：是指汽车在良好的路面上满载等速行驶所能通过的最大坡度，显然它就是汽车最低档时的最大爬坡度。汽车的上坡能力用汽车的最大爬坡度imax来表示。由于货车在各种路面上行驶，故要求具有较高的爬坡能力，一般货车的imax在30%左右。越野车由于在差路或无路条件下行驶，故应有更高的爬坡能力，通常越野车的最大爬坡度在60%左右。轿车通常在较好路面行驶，一般不强调其爬坡能力，但由于轿车Ⅰ档的加速能力大，故轿车的爬坡能力也强。坡度的概念货车满载

imax=30％越野车

imax=60％车型最大爬坡度imax切诺基30％通用开拓者50％长丰猎豹70％帕杰罗70％陆虎100％陆地巡洋舰100％一些SUV车型的最大爬坡度最大爬坡度imax4、驱动轮输出功率驱动轮输出功率是汽车发动机和传动系工作过程的输出参数，它完全取决于发动机发出的功率和传动系的机械效率。常用发动机在额定转矩和额定功率时的驱动轮输出功率来评价在用汽车的动力性。二、汽车行驶原理汽车动力传动过程发动机离合器、变速器减速器等驱动轮驱动力1、汽车驱动力TtF0FtυFt=Tt/r式中Ft–

汽车驱动力

Tt–

驱动车轮的转矩

r-车轮的半径汽车驱动力及计算货车驱动力图驱动力随档位而变驱动力随车速而变驱动力随节气门位置而变

滚动阻力Ff2、汽车的行驶阻力汽车在行驶过程中将会遇到哪些行驶阻力？如何保证汽车可以加速或爬坡？空气阻力Fw坡度阻力Fi加速阻力Fj汽车行驶总阻力思考1）滚动阻力滚动阻力产生的原因车轮滚动时的能量损失是产生滚动阻力的根本原因车轮变形；路面变形；汽车振动；悬架减振。摩擦阻力轮胎与地面存在纵向、横向局部滑移；轮胎变形使外胎与内胎，内胎与胎垫之间摩擦；汽车振动时，钢板间及各活动悬架之间摩擦。滚动阻力滚动阻力系数及滚动阻力式中f称为滚动阻力系数，滚动阻力系数通过试验测得。

f的物理意义是：单位汽车重力所需之推力。汽车的滚动阻力Ff=Ff1＋Ff2=Gfcosα等速行驶2）松软路面的滚动阻力与硬路面相比，多了附加的滚动阻力。这种附加的滚动阻力由两部分组成：一部分是使地面材料压缩和移动，形成轮辙所需的力；另一部分是克服轮辙与轮胎之间摩擦所需的力。松软路面的附加滚动阻力与地面压强有关，地面压强越大，地面变形越甚，轮辙深度越深，滚动阻力越大。因此，在松软路面上降低轮胎气压，可有效减少其滚动阻力。2）空气阻力空气阻力定义：空气作用在汽车行驶方向上的分力。空气阻力组成汽车行驶空气作用空气阻力压力阻力（法向力）摩擦阻力（切向力）形状阻力内循环阻力诱导阻力干挠阻力形状阻力58%干挠阻力14%内循环阻力12%诱导阻力7%摩擦阻力9%作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力（占91％）由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力空气阻力空气阻力的计算空气阻力

在一般动力计算中，认为空气阻力作用在风帆中心

式中：CD——空气阻力系数，实验得出；

A——迎面面积，汽车在行驶方向的投影，m2；

υa——相对速度，km/h。

例：

A

典型轿车

1.7～2.10.28～0.41

货

车

3～70.8～1.0

大

客

车

4～70.5～0.8车型空气阻力系数CD

帕萨特0.28

奥迪A40.28

现代0.29

奔驰C级0.26

奔驰S级0.27

保时捷0.31

陆虎览胜0.38一些常见车型的空气阻力系数3）坡度阻力坡度阻力定义汽车上坡行驶汽车重力沿坡道的分力坡度阻力shhgFiGα坡度与坡度角的关系路面imax高速公路平原微丘区3%高速公路山岭重丘区5%一级汽车专用公路平原微丘区5%一级汽车专用公路平原重丘区6%四级公路平原微丘区6%四级公路平原重丘区9%一些常见路面的坡度一般道路的坡度均较小。4）加速阻力加速阻力定义：汽车加速时，需要克服其质量加速运动时的惯性力。汽车加速行驶克服加速运动的惯性力加速阻力汽车质量平移质量旋转质量平移惯性力惯性力偶矩汽车加速行驶汽车旋转质量换算系数

加速阻力加速阻力计算为便于计算，把旋转质量惯性力转化为平移质量惯性力，以系数δ作为计入旋转质量后的汽车旋转质量换算系数。即：

其中：δ——汽车旋转质量换算系数（δ＞1）；

m——汽车质量，Kg；

——行驶加速度，m/s2。

δ的物理意义：将旋转质量的惯性力偶矩等效地叠加到平移质量惯性力上时，平移质量惯性力应扩大的倍数。δ主要与飞轮的转动惯量If、车轮的转动惯量Iw

和传动系传动比有关。（N）3、汽车行驶条件1）汽车行驶的驱动条件

＞0，加速＜0，减速或无法行驶＝0，匀速满足驱动条件汽车就能正常行驶吗？2）汽车行驶的附着条件驱动力大动力性好驱动力大足够的附着力（切向力）动力性好满足轮胎与地面的附着条件汽车行驶的附着条件附着力定义

定义:无侧向力作用时，地面对轮胎切向反作用力的极限值。地面对轮胎的作用力切向的作用力极限值附着力汽车行驶的附着条件附着力计算

在硬路面上：附着条件

式中：为附着系数。对于后轮驱动的汽车：∵，∴由于f较小，汽车行驶附着条件：驱动轮上的切向反力主要与哪些因素有关？其大小可否通过驾驶人合理控制？思考汽车的驱动与附着条件三、汽车动力性分析1、汽车的驱动力平衡汽车驱动力平衡是指汽车行驶时驱动力恒等于行驶阻力。

汽车驱动力平衡分析汽车驱动力—行驶阻力平衡图

在驱动力图的基础上，画出Ff+FW=f(ua)

就是驱动力行驶阻力平衡图。FfFf+FW汽车的驱动力平衡求解动力性评价指标行驶方程式汽车的基本参数汽车的动力性能最高车速加速能力爬坡能力汽车的驱动力平衡确定汽车最高车速

驱动力曲线与Ff十Fw曲线的交点所对应的车速即为汽车最高车速。驱动力行驶阻力FfFf+FWmax最高车速行驶时Fi=0Fj=0Ft=Ff+Fw发动机以部分负荷工作即可思考

当Ff+FW与Ft5没有交点时，如何确定最高车速？此时对应的发动机工况如何？

确定υamax汽车的驱动力平衡确定汽车加速能力求加速度确定汽车加速能力

汽车的加速度曲线确定汽车加速能力求加速时间1/a~v曲线加速时间矩形积分利用汽车加速度倒数曲线积分求加速时间汽车的驱动力平衡确定汽车爬坡能力驱动力Ft空气阻力Fw滚动阻力Ff爬坡能力等速确定汽车爬坡能力

2、汽车的动力特性1）动力因数物理意义

D表示单位车重所具有的剩余驱动力，标志着汽车克服的能力，可用于比较不同质量、不同空气阻力的汽车。2）动力特性图思考：动力因数能否反映汽车动力性的好坏？已知哪些参数可做出动力特性图？fυamax确定最高车速3）求解动力性评价指标

计算加速度的倒数，并作出加速度倒数曲线，图解积分即可计算加速时间。作出加速度曲线确定加速能力

由动力特性曲线，即可求出各档的爬坡度图。确定爬坡能力

Ⅰ档工作时，爬坡度较大，此时以imax＝D1max－f

计算的误差也较大，可以用下式计算3、汽车的功率平衡1）功率平衡定义

汽车的功率平衡是指发动机发出的功率恒等于汽车行驶阻力所消耗的功率与机械传动损失功率之和。发动机功率行驶阻力功率滚动阻力功率Pf空气阻力功率Pw坡度阻力功率Pi加速阻力功率Pj传动损失功率汽车的功率平衡2）功率平衡式f的随车速υ的增大，Pf的增加更快Pw是车速υ的三次函数汽车的功率平衡3）功率平衡分析功率平衡图思考：用功率的概念如何理解汽车的最高车速、加速能力和最大爬坡度？汽车的功率平衡确定最高车速确定后备功率

后备功率节气门全开υa/（km/h）

后备功率可用来加速或爬坡，后备功率越大，汽车的动力性越好。档位不同，车速不同，其后备功率不同。汽车的功率平衡确定负荷率

发动机负荷率是指发动机在某一转速下实际发出的功率与所能发出的功率之比值。图中bc与ac的比值即为汽车在υa1车速下的发动机负荷率。负荷率的高低表明了汽车功率的利用程度，负荷率低，表示汽车功率利用较少，汽车的后备功率较大，此时汽车具有良好的加速能力或爬坡能力；负荷率高，表示汽车此时的功率利用较大，适当提高汽车发动机负荷率，可提高汽车的燃油经济性。四、汽车动力性的主要影响因素汽车动力性汽车结构方面汽车使用方面1、发动机参数发动机的最大功率和最大转矩对汽车动力性影响最大。发动机最大功率、最大转矩越大，汽车动力性就越好。制造成本大燃油经济性差附着条件限制发动机功率过大，也不合理1）发动机功率的选择按期望的最高车速选择发动机功率

在给定了结构参数后，按要求的最高车速，即可确定Pemax。按比功率的统计数据选择发动机功率

根据车型及统计的比功率，乘以总质量，即可确定Pemax。汽车的比功率约占发动机功率的2/52）发动机外特性曲线形状2、传动系统参数

1）传动系统效率传动效率直接影响汽车的动力性，传动效率越高，传动功率损失越小，传至驱动轮的有效功率越大，则汽车的动力性就越好。正确装配、调整传动系部件，合理选用润滑油性能等级和粘度，在润滑油中加入减磨添加剂，保持传动系具有良好的润滑，对提高传动效率具有明显的效果。2）主减速传动比主减速传动比最小传动比最高档行驶最小传动比总传动比主减速器传动比变速器传动比副变速器传动比最小传动比最小传动比变速器的传动比为1主减速器的传动比i0直接档行驶以汽车最高档为直接档为例说明最小传动比不同i0时的功率平衡图分析比较后作出选择：i0过大时如i01，后备功率大，直接档加速、爬坡能力大。但最高车速低，负荷率低，燃油经济性差；且高速行车时发动机转速高，噪声大，磨损大。i0过小时如i03，最高车速最低，后备功率最小，发动机转速较低，负荷率较高，油耗较低。i0适中时如i02，最高车速最高，υmax=vP2，后备功率较小，负荷率较高，经济性较好。3）变速器档数传动系的档数汽车的动力性燃油经济性在高功率附近工作的机会在低燃油消耗率区间工作的机会操纵性好档与档之间传动比的比值≤1.7~1.8变速器档数变速器档数比较

从图中可以看出，变速器档数增多，发动机在最大功率附近高功率工作的机会增加，发动机的平均功率利用率高，后备功率大。变速器档数各类车型的档数轿车传统轿车3～4个前进档；现代轿车常用5个前进档，含2个超速档。货车中型货车一般采用5个档位；重型货车、矿用重型车档位数多，6～20个。越野车档位数比同吨位货车多一倍左右。传动系档数的多少档与档之间传动比的比值≤1.7~1.8档位数超过五个，结构复杂。加副变速器4）变速器传动比变速器1档传动比最大传动比最大传动比最大爬坡度附着条件最低稳定速度变速器I档传动比ig1主减速器传动比i0变速器1档传动比的确定用最大的通过能力求ig1汽车的最大驱动力低速爬坡1档传动比的确定保证足够低的越野车速

松软的路面土壤容易受冲击破坏影响附着力最大传动比itmax保证最低稳定车速vmin

1档传动比确定后，还要计算驱动轮的附着条件，检查附着条件是否满足上坡或加速的要求。必要时，可从汽车总体布置和结构入手，改善汽车的附着能力。变速器传动比

变速器第1档、最高档传动比和档数确定后，应从提高汽车动力性和换档操纵性入手分配中间各档的传动比。

最小传动比itmin最大传动比itmax传动系的档数中间各档的传动比<=1.7~1.8变速器传动比确定方法中间各档的传动比渐近式速比分配等比级数分配3、空气阻力系数影响空气阻力因素车速：与υ2成正比关系，而功率则与υ3成正比关系。A：与车型有关，H↓为好。表面：突出物及光洁程度。车身形状（流线型好）。减少空气阻力系数CD的措施发动机盖应向前下倾1）车身前部降低空气阻力系数的措施

面与面交接处的棱角应为圆柱状。

风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。

尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。

车轮盖应与轮胎相平。

整个车身应向前倾1°～2°。2）整车兰博基尼整车：整个车身应向前1～2°，如下图；水平投影应为“腰鼓”形，后端稍稍收缩，前端呈半圆形。讴歌玛莎拉蒂整车：整个车身应向前1～2°，如下图；水平投影应为“腰鼓”形，后端稍稍收缩，前端呈半圆形。

最好采用舱背式或直背式。3）汽车后部舱背式车身:

后窗玻璃与水平线呈25°～50°角的车身，称为舱背式车身。大于50°角的车身，称为方背式车身。舱背式直背式车身

直背式车身：后窗玻璃与水平线夹角＜25°的车身，称为直背式车身或快背式车身。直背式

应安装后扰流板。

当车速超过120km/h，尾翼会自动升高160mm，为车身增加30％的下压力；在车速低于80km/h，尾翼又会自动降低。

应安装后扰流板。

应安装后扰流板。

应安装后扰流板。

应安装后扰流板。

若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些。雷克萨斯

后面应采用鸭尾式结构。

所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑的盖板盖住底部。4）车身底部

仔细选择进风口与出风口的位置，精心设计内部风道。5）发动机冷却进风系统4、汽车质量汽车质量对汽车动力性影响：除空气阻力外，其他行驶阻力都与汽车质量成正比，而动力因数则与汽车质量成反比。因此，随着汽车质量的增大，其行驶阻力增加，动力因数降低，汽车的动力性下降。减轻汽车整备质量的主要措施是：用计算机优化设计增加轻质材料在汽车上的应用比例改善汽车各总成乃至零件的结构，减小结构尺寸和用料量采用承载式车身；提高轮胎的可靠性，去掉备胎等。

5、汽车驱动形式对汽车动力性影响：汽车驱动形式不同，汽车的附着条件就不同，汽车所能获得的最大驱动力就不同。单轴驱动汽车，一般以后轴作为驱动轴。采用全轮驱动的汽车比单轴驱动汽车具有更好的动力性。智能全模式四驱系统已经在轿车上得到了很好的应用。

6、汽车轮胎汽车行驶时轮胎的滚动阻力和附着性能对汽车动力性产生较大的影响。应尽量减少汽车轮胎的滚动阻力，同时增加道路与轮胎间的附着力。在硬路面上行驶的汽车，应采用子午线轮胎，细而浅的花纹，较高的轮胎气压；在松软路面上行驶的汽车，应采用粗而深的轮胎花纹，较低的轮胎气压。轮胎的尺寸对动力性也有影响。行驶于良好路面上的汽车，轮胎尺寸有减小的趋势；采用宽系列轮胎。7．使用因素发动机技术状况发动机是汽车动力的来源，

因此，发动机技术状况是保证汽车动力性的关键。底盘技术状况汽车底盘技术状况从多方面影响汽车动力性。

驾驶技术驾驶技术永远影响着汽车动力性。

汽车行驶条件行驶条件中的气候和路面对汽车动力性的影响较大。

§1-2汽车燃油经济性

汽车燃油经济性评价指标汽车燃油经济特性影响汽车燃油经济性的主要因素汽车燃油经济性燃油经济性尽量少的燃油消耗一定的动力性条件下燃油经济性好降低汽车的使用费用减少进口的石油量节约资源降低CO等的排放汽车燃油经济性是指汽车以最少的燃油消耗完成单位运输工作量的能力检测燃油消耗评价一、汽车燃油经济性评价指标1．单位行程的燃油消耗量单位行程的燃油消耗量常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗升数（L/100km）来表示。它可用来评价相同容载量汽车的燃油经济性，也可用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃油经济性的影响，其数值越小，则汽车的燃油经济性就越好。我国及欧洲一般采用L/100km数作为汽车燃油经济性的评价指标。在美国、英国等一些国家则用汽车消耗的单位燃油量所经过的行程作为汽车燃油经济性的评价指标，单位是MPG或mile/USgal，即每消耗1加仑的燃油汽车行驶的英里数。相同容量的汽车，MPG数值越大，其燃油经济性越好。这种评价指标其实质与上述的单位行程的燃油消耗量评价指标是一样的。汽车燃油经济性评价指标等速行驶百公里油耗

等速行驶百公里燃油消耗量是常用的一种评价指标，指汽车在一定载荷下，以最高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量，一般是汽车等速行驶一定的里程折算成100km的燃油消耗升数（L/100km）。在汽车使用说明书上也用等速百公里油耗来评价汽车的燃油经济性，下表为几种车型的等速百公里油耗。车型富康988EL赛欧SL本田雅阁2.3L现代XG30波罗ALi奥迪A4-3.0.宝来1.8T90km/h等速油耗（L/100km）6.55.37.310.45.89.7.6.3几种车型的90km/h等速百公里油耗汽车燃油经济性评价指标循环工况百公里油耗

循环工况百公里油耗是按规定的循环行驶试验工况来模拟汽车的实际运行工况，折算成100km的燃油消耗量。所模拟的运行工况主要有换档、怠速、加速、减速、等速、离合器脱开等的车速—时间规范。其检测要求及车型不同，其检测工况不尽相同。我国检测汽车燃油消耗限值时，重型商用汽车采用C-WTVC循环工况，轻型汽车采用WLTC循环工况。循环工况百公里油耗是一项综合性评价指标，能实际反映汽车的运行工况，可全面评价汽车的燃油经济性。汽车燃料经济性评价指标2．单位运输工作的燃料消耗量

单位运输工作量的燃油消耗量是指汽车完成每百吨公里或千人公里运输工作量时的燃油消耗升数，单位为L/（ht·km）或L/（kp·km）。它可用于评价不同容载量汽车的燃油经济性，是运输效率的指标之一，其数值越小，则汽车的燃油经济性就越好。汽车运输企业常用单位运输工作量的燃油消耗量来评价企业运输车辆的燃油经济性。二、汽车燃油经济特性1、汽车燃油消耗方程式汽车燃油消耗方程式方程式是对汽车燃油经济性的全面表述，对研究汽车单位行程燃油消耗具有指导意义。但在具体运用时，由于ge及ηT随发动机负荷呈复杂形式的变化，而且汽车的燃油经济性还与交通情况（人、车流密度）、周围环境（如气候等）有关，故用燃油消耗方程式确定油消常感不便。所以汽车的燃油消耗量多用试验方法测定。2、汽车燃油消耗规律一般规律汽车在一定道路条件下行驶时，有一经济车速汽车燃油经济特性汽车在不同路面行驶的燃油经济特性

道路阻力系数越大，汽车消耗在滚动阻力和坡度阻力上的能量就越大，汽车的百公里油耗就越大。等速百公里油耗特性

汽车以不同档位行驶的燃油经济特性汽车在良好的水平路面以不同档位行驶时，在相同的车速下，档位越高，汽车的百公里油耗就越小，汽车的燃油经济性就越好。因此，在良好的路面上应尽量使用高档位行车。三、汽车燃油经济性的主要影响因素1、汽车结构方面发动机发动机类型柴油机的有效耗油率比汽油机低20%左右，故柴油汽车的燃油经济性比较好。发动机结构在发动机的种类确定后，发动机的结构就决定了发动机的油耗。发动机功率发动机功率越大，汽车的动力性通常越好，但汽车的燃油经济性往往会越差。汽车结构方面传动系统传动系效率传动系效率越高，则损失于传动系统的能量越少，燃油经济性越好。机械式变速器的传动效率比液力自动变速器的效率高，因此具有自动变速器的汽车其油耗相对较高。超速档变速器设置超速档的主要目的是为了节油，所以超速档又称经济档。很多轿车设置两个超速档。试验表明：在良好路面上使用超速档能节油5%。变速器档数变速器档数越多，给汽车行驶提供了更多的档位选择机会，在同一汽车行驶速度下，增加了发动机在低燃油消耗区工作的可能性，有利于提高汽车的燃油经济性。汽车结构方面汽车整备质量在汽车最大总质量相同的情况下，汽车的整备质量越小，相同运程的货运量就越大，单位货运量（货物周转量）的油耗就越少。因此，在汽车上广泛采用轻质材料，改进汽车结构，优化汽车设计，减少汽车整备质量。空气阻力系数空气阻力系数越大，汽车高速行驶时的空气阻力越大，消耗的能量就越多，汽车的燃油消耗就越多。改善车身的外形，优化车身的设计，使空气阻力系数减小，可使燃油消耗下降。轮胎轮胎的种类、结构、气压对滚动阻力影响很大。采用子午线轮胎，改善轮胎的结构，选择合适的轮胎气压，可以减少汽车的油耗。大力发展子午线轮胎，实现子午线轮胎化是当前我国节油的有效途径。2、汽车使用方面汽车的技术状况保持良好的滑行性能保持良好的发动机技术状况

汽车整备质量M（kg）单轴驱动车辆滑行距离（m）双轴驱动车辆滑行距离（m）M＜1000≥130≥1041000≤M≤4000≥160≥1204000＜M≤5000≥180≥1445000＜M≤8000≥230≥1848000＜M≤11000≥250≥200M＞11000≥270≥214车辆30km/h摘档滑行距离要求汽车使用方面汽车的驾驶技术正确平稳起步

操作脚轻手快

合理使用档位选择中速

行车保持适宜的冷却液温度利用滑行节油

合理使用制动汽车运输组织提高汽车实载率采用拖挂运输优化用车计划3、环境条件方面道路条件不同的道路等级和道路状况，其行驶阻力存在着较大的差别。阻力越大，而油耗就会增大。汽车在在交通繁杂、交叉路口多的条件下行驶，汽车制动、停车、起步、加速等工况较多，相对油耗也较大。交通流量在城市条件下，由于交通量的不同，汽车的百公里油耗与平均值相比，可能在10%～20%的范围内变化。气候条件气候条件中的气温对汽车燃油经济性的影响最明显。气温过低时，发动机起动相对困难、燃油雾化不良、燃烧速度慢、散热损失大，汽车各部件的运动阻力大，传动系统和行驶系统的机械损失增加，汽车的燃油消耗量增加；气温过高时，发动机的充气量下降、容易过热和产生气阻等，使发动机燃烧受到影响，油耗量增大。§1.3汽车制动性

汽车制动性评价指标汽车制动性分析汽车制动性的主要影响因素汽车制动性汽车的制动性短距离内停车维持行驶方向的稳定性下长坡维持一定的车速汽车制动性：是指汽车行驶时，能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速，以及保证汽车长时间停驻坡道的能力。一、汽车制动性评价指标制动性的评价指标制动时汽车的方向稳定性制动效能的恒定性制动效能制动减速度制动距离抗热衰退性能转向失灵侧滑跑偏抗水衰退性能制动力二、汽车制动性分析汽车制动原理图1、汽车制动原理2、汽车制动状态制动时车轮的受力

地面制动力制动时车轮的受力分析rWFZFXbFpTμV制动摩擦片与制动盘之间的摩擦力轮胎与地面之间的附着力汽车制动状态制动器制动力rFμTμ制动器制动力克服制动器摩擦力矩汽车制动状态制动器制动力制动器的形式结构尺寸摩擦副的摩擦因数车轮半径制动踏板力制动器的结构参数制动器制动力影响因素汽车制动状态

地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系汽车制动状态制动时车轮的运动制动时车轮的运动单纯的滚动边滚边滑抱死拖滑没有制动力时的滚动半径汽车制动状态

滑移率单纯的滚动边滚边滑抱死拖滑汽车制动状态汽车最佳制动状态硬路面上附着系数与滑移率变化规律

汽车制动状态附着系数的影响因素附着系数道路的材料路面的状况轮胎的结构花纹材料汽车的运动速度车轮的运动状态路面材料各种路面平均附着系数

路面峰值附着系数滑动附着系数路面峰值附着系数滑动附着系数沥青或混凝土（干）0.8～0.90.75土路（干）0.680.65沥青（湿）0.5～0.70.45～0.6土路（湿）0.550.4～0.5混凝土（湿）0.80.7雪（压紧）0.20.15砾石0.60.55冰0.10.07路面状况各种路面平均附着系数

路面峰值附着系数滑动附着系数路面峰值附着系数滑动附着系数沥青或混凝土（干）0.8～0.90.75土路（干）0.680.65沥青（湿）0.5～0.70.45～0.6土路（湿）0.550.4～0.5混凝土（湿）0.80.7雪（压紧）0.20.15砾石0.60.55冰0.10.07路面状况几种路面特滑的危险情况结冰路面刚开始下雨的滑溜路面滑水路面

汽车的运动速度汽车制动状态汽车最佳制动状态

车轮抱死状态附着系数侧向附着系数轮胎磨损

车轮滑移率20%左右状态附着系数侧向附着系数轮胎磨损最佳制动状态制动时，各车轮滑移率控制在20%左右，其制动距离最短，方向稳定性最好，轮胎磨损较少3、汽车制动效能分析制动时间

制动过程分析驾驶员接到停车信号意识到踩制动踏板地面制动力起作用蹄片与制动鼓之间的间隙制动器制动力增加至最大松开踏板持续制动过程汽车制动效能分析制动过程时间曲线汽车制动效能分析制动过程驾驶员行动反应制动器作用制动器持续制动放松制动器驾驶员反应时间0.3~1.0s制动器作用时间0.2~0.9s持续制动时间放松制动器时间0.2~1.0s

制动过程时间

制动协调时间

紧急制动时，从踏板开始动作至车辆减速度（或制动力）达到标准规定的充分发出的平均减速度（或制动力）75%时所需的时间。显然，制动协调时间是制动器作用时间的主要部分汽车制动效能分析制动距离定义

制动距离是指汽车在规定的道路条件、规定的初始车速下紧急制动时，从脚接触制动踏板起至汽车停住时止汽车驶过的距离。

制动距离制动器起作用下的距离s2制动器持续作用下的距离s3汽车制动效能分析制动距离分析汽车的制动距离起始的制动速度制动器的起作用时间最大制动减速度附着力制动器的结构踩踏板的速度制动距离s制动器的状态制动力路面附着条件车辆的状态汽车制动效能分析减少制动距离措施

改进制动系结构，减少制动器起作用时间，采用附着性能良好的轮胎，加装防抱死制动系统，都可使制动距离缩短，提高制动效果。汽车的制动距离制动器起作用时间液压制动系真空助力制动系气压制动系汽车列车制动系<=0.1s<=0.3~0.9s<=2s<=0.3~0.9s汽车制动效能分析制动减速度制动过程制动减速度地面制动力制动器的制动力附着力地面制动力制动减速度附着系数φ汽车制动效能分析充分发出的平均减速度（MFDD）

MFDD是车辆在制动过程中较为稳定的数值，能够真实地反映汽车制动系统的实际情况。因此，在GB7258－2017《机动车运行安全技术条件》中，用MFDD作为评价指标。

0.800.1v0v0–ve的距离v0–vb的距离4、制动效能恒定性分析抗热衰退性能制动器的温度冷制动热衰退<100°C＞300℃，甚至600～700℃摩擦力矩下降制动效能的恒定性抗热衰退性能制动效能恒定性分析制动效能恒定性试验抗热衰退性能连续制动15次制动强度为3m/s2制动效能不低于制动强度为5.8m/s2的60％国家行业标准冷制动摩擦副材料制动器结构制动效能恒定性分析影响因素制动器摩擦系数当200℃为0.3～0.4，温度升高时，其摩擦系数大幅下降。制动器结构评价采用制动效能因数指标，即：

kef＝F/p

其意义为单位制动泵推力p所产生的制动器摩擦力F。

kef

越大，则摩擦系数对制动器的影响就越大，抗热衰退性能就越差；

kef

越小，抗热衰退性能就越好。盘式制动器抗热衰退性最好。抗水退性能

5、制动方向稳定性分析方向稳定性含义制动过程制动跑偏制动侧滑前轮失去转向能力制动时的方向稳定性向左、向右偏驶一轴或两轴横向移动不能按照给定方向行驶制动方向稳定性分析制动跑偏定义制动时汽车自动向左或向右偏驶的现象称为制动跑偏。

制动方向稳定性分析原因左、右车轮，特别是转向轴的左、右车轮制动器制动力不相等。

车身变形、车轮定位失准、前后车轴不平行以及两边钢板弹簧刚度不等。制动跑偏受力图FX1lFX1rFX2lFX2rFjV2V1FY1FY2制动方向稳定性分析制动侧滑定义制动时汽车某一轴车轮或两轴车轮发生横向滑动的现象称为制动侧滑。制动侧滑试验制动试验一侧有坡度的路面低的附着系数（洒水）制动器有调压装置制动方向稳定性分析制动侧滑原因车轮抱死拖滑使其丧失抵抗侧向力的能力。侧向力作用是侧滑的根源。较高的制动初始速度为侧滑提供了有利条件。轮胎与路面的附着系数小为侧滑提供了可靠条件。制动跑偏可加剧侧滑，它为侧滑提供了较大的侧向力。制动方向稳定性分析单轴制动侧滑分析前轴侧滑

Fj的作用效果将减少或阻止前轴的侧滑。前轴侧滑对汽车前进方向的改变不大，汽车处于一种稳定状态。ABCFjVBVAOαFy前轴侧滑受力图制动方向稳定性分析后轴侧滑

Fj的作用效果将加剧后轴的侧滑。因此，后轴侧滑是一种不稳定的、危险的工况，它严重威协行车安全。

ABCFjVBVAαOFy后轴侧滑受力图制动方向稳定性分析丧失转向能力定义弯道制动时汽车不再按原来的弯道行驶而沿弯道切线方向驶出，而直线行驶制动时虽然转动转向盘但汽车仍按直线方向行驶的现象称为丧失转向能力。原因汽车丧失转向能力通常是前轮制动抱死而不能承受侧向力引起的。6、前、后制动器制动力比例关系前、后轴制动器制动力分配载荷情况道路附着系数制动过程前轮先抱死拖滑后轮再抱死拖滑后轮先抱死拖滑前轮再抱死拖滑前、后轮同时抱死拖滑前、后制动器制动力比例关系制动时汽车受力图GFjabLFZ1FZ2FXb1FXb2hg对后轮接地点取矩对前轮接地点取矩

地面法向反作用力前、后制动器制动力比例关系

对于前后轮都抱死情况

前、后轮的法向反作用力分别为前、后制动器制动力比例关系前、后轮同时抱死前轮制动器制动力后轮制动器制动力理想的前、后轮制动器制动力分配附着条件的充分利用、方向稳定性较为有利

理想的前、后制动器制动力分配前、后制动器制动力比例关系前、后轮同时抱死的条件I曲线方程前、后制动器制动力比例关系制动器制动力分配曲线I曲线与坐标轴成-45°的一组平行线经过原点的一组射线不同的φ理想的制动器制动力分配地面制动力关系前、后制动器制动力比例关系I曲线前、后制动器制动力比例关系实际前后制动器制动力分配前后制动器制动力之比为一固定值制动器制动力分配系数实际的前后制动器制动力分配曲线β曲线

制动力分配系数前、后制动器制动力比例关系β线与I曲线前、后制动器制动力比例关系同步附着系数I曲线β曲线交点处的附着系数同步附着系数汽车的结构参数汽车的制动性能固定制动力分配的汽车只有一种附着系数时才能达到前后轮同时抱死前、后制动器制动力比例关系不同路面上制动过程分析

当时，汽车制动时总是前轮先抱死，后轮后抱死，是一种稳定工况。

当时，汽车制动时总是后轮先抱死，前轮后抱死，易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性，是一种不稳定工况。

当时，汽车制动时总是前后轮同时抱死，汽车具有良好的制动效能和方向稳定性，是一种较为理想的制动工况。前、后制动器制动力比例关系同步附着系数的选择

同步附着系数一般根据车型及使用条件来选择。对于经常在多雨的山区弯多的路面行驶的汽车，同步附着系数应选低些，以避免制动时前轮失去控制方向的能力。对于高速行驶的汽车，同步附着系数应选高些，保证制动时让前轮先抱死，以避免高速制动时后轴侧滑的危险。对于一般汽车，应与经常行驶的路面附着系数相当，以保证汽车在经常行驶的路面制动具有良好的制动效能和方向稳定性。目前，汽车同步附着系数的取值，轿车约为0.6～0.9，货车约为0.5～0.8。三、汽车制动性的主要影响因素1、制动系管路的布置双管路制动系统的布置1－制动总泵；2－一套管路；3－另一套管路汽车制动性的主要影响因素2、车轮制动器车轮制动器是制动力的源泉，若要具有良好的制动效能，必须要有足够的制动器制动力。而制动器制动力则取决于车轮制动器的结构型式、技术状况和制动系的工作介质压力等。

3、汽车质心位置

汽车质心位置发生改变，会引起前后轮地面制动力和同步附着系数发生变化，从而影响汽车的制动性能。影响汽车制动性的主要因素

4、汽车装载质量对于前后轮制动器制动力具有固定比值的汽车，满载同步附着系数最大，随着装载质量的下降，则同步附着系数逐渐减小。因此，对于空载或轻载的汽车，制动时易导致后轮先抱死而发生危险的侧滑。汽车制动距离与装载质量有关。装载质量3t以上的汽车，每增加载质量1t，其制动距离约增大0.5～1.0m。汽车制动性的主要影响因素固定比值的前后制动器制动力分配β曲线I曲线制动效率低前轮可能抱死丧失转向能力后轮可能抱死产生侧滑制动力调节装置载荷比例阀比例阀不重合变比值的前后制动器制动力分配…制动力调节调节原则：尽量使β线在I线下方；尽量使β线靠近I线5、制动力调节装置制动力的调节限压阀制动力的调节比例阀制动力的调节感载比例阀制动力的调节感载射线阀6、制动辅助系统基本概念制动辅助系统（BrakeAssistSystem）简称BAS，它可优化紧急制动操作过程中车辆的制动能力，改善汽车的操纵性。尤其是对力不从心、犹豫不决、反应迟钝的驾驶者，在紧急情况下制动，具有重要的帮助作用。制动辅助系统BAS原理

BAS通过驾驶者踩踏制动踏板的速率和制动压力增长的速率来理解和判断制动行为。系统时刻监控制动踏板的运动，一旦监测到踩踏制动踏板的速度陡增，而且驾驶者继续大力踩踏制动踏板，或察觉到制动踏板的制动压力恐慌性的急速增加，BAS会在几毫秒内启动，建立最大的制动压力，使制动减速度很快上升到最大值产生最大的制动力。BAS特点响应速度快、制动距离短汽车制动性的主要影响因素7、道路与轮胎道路和轮胎的附着力限制了最大制动力。制动初速度相同时，路面越好，附着系数越大，最大制动力越大，制动距离就越短。轮胎的结构，诸如轮胎花纹、胎面曲率、轮胎直径和宽度等对附着系数都有影响。细而浅花纹的轮胎，在硬路面上滚动有较大的附着系数；宽而深花纹的轮胎，在软路面上滚动可获得较大的附着系数。宽系列轮胎、低气压轮胎在硬路面上行驶，与路面具有较大的接触面积，可获得较大的附着系数。轮胎花纹被磨损后，胎面与路面微观突起间的机械啮合作用、嵌入作用减少，使附着系数降低。汽车制动性的主要影响因素8、发动机制动与排气制动

山区行驶的车辆下长坡时，为避免车轮制动器长时间工作而发生过热，造成制动效果降低，或冬季行驶在冰雪路面上，为避免左右轮制动力不等而引起侧滑，常用发动机制动或排气制动。发动机制动与排气制动制动说明：

制动方法制动原理适用场合注意事项汽车制动性的主要影响因素9、驾驶技术驾驶技术对汽车制动性有很大影响。汽车需要紧急制动时，驾驶人急踩制动踏板，可使制动器作用时间缩短，从而缩短制动距离；汽车在山区或下长坡行驶时，采用辅助制动，可以减轻行车制动器的负荷，保证行车制动器具有良好的制动效能；汽车在紧急制动时，应切断发动机与传动系的联系（踩离合器），以免减少制动力使制动效果变差；汽车在较滑的路面上制动时，应避免猛踩制动踏板，以免因制动力过大而超过附着极限，导致汽车制动侧滑。§1-4汽车操纵稳定性

汽车行驶稳定性汽车转向特性汽车操纵稳定性的主要影响因素1、侧向稳定性侧向稳定性是指汽车抵抗侧翻和侧滑的能力。侧向稳定性条件若汽车转弯行驶满足一定条件，则不会产生侧向翻车和滑移。不侧滑的最高车速设汽车在弯道行驶时，不发生侧向滑移的最高车速为

一、汽车行驶稳定性汽车行驶稳定性画受力图分析（汽车在横向坡度角为β的路面等速向左转向行驶）

由图列方程并整理得不侧滑的最高车速为：汽车行驶稳定性不侧翻的最高车速

设汽车在弯道行驶时，不发生侧向翻车的最高车速为

由图列方程并整理得不侧翻的最高车速为：汽车行驶稳定性

翻车和侧滑相比，翻车导致的后果更为严重。因此，为使行车安全，应使侧滑发生在侧翻之前，即：这样汽车一旦侧滑，车速就不可能提高，因而保证不会翻车。由此推得侧向稳定性条件是：式中的称为汽车侧向稳定性系数，它反映了汽车抗侧翻的能力。该式表明：当侧向稳定性系数大于路面附着系数时，汽车侧翻不可能发生。因此，当汽车的轮距越大，质心高度越低，侧向稳定性系数越大，则汽车抗侧翻的稳定性就越好。

侧向稳定性条件

侧向稳定性标准汽车行驶稳定性

纵向稳定性是指汽车上坡或下坡时，汽车抵抗绕后轴或前轴翻车的能力。汽车不纵翻的最大道路坡度角

当道路的纵向坡度角较大时，汽车重力沿纵向坡道的分力可能导致汽车的纵翻。研究分析表明，汽车等速行驶时，上坡比下坡更容易纵翻；上坡行驶时，后轮驱动的汽车更容易纵翻。因此，下面以4×2后轮驱动汽车等速上坡为例说明汽车不产生纵翻的条件。

2、纵向稳定性汽车行驶稳定性汽车上坡时的受力分析后轮驱动、匀速上坡、令Fw=0，Tf=0G汽车行驶稳定性上坡不翻车的最大坡度角αmax

当Fz1=0

时，失去转向能力，并可能产生纵向翻倒。由，令Fz1=0

，解得：由上式知：b↑，hg↓，αmax则越大，越不易纵翻。汽车行驶稳定性驱动轮不滑转的最大道路坡度角设后轮刚发生滑转的的道路坡度角为由受力图知：联立解得：G

汽车行驶稳定性汽车纵向稳定性条件

（后轮驱动）滑转应在纵翻之前发生，即：

联立解得纵向稳定性条件

:

正常装载情况下，上式能满足。下述情况应注意：装运重心高的货物，hg↑

装点太靠后，b↓

路面条件差，纵向坡度角较大。一般汽车因a＞b，故下坡时纵翻的危险性较小。二、汽车转向特性

概念1、轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏现象轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏现象不仅影响车轮的运动轨迹，同时使轮胎的滚动损失增加，并加剧了轮胎的磨损，是不利的，但它是不可避免的。轮胎侧偏示意图

概念轮胎的侧偏特性侧向力Fy和侧偏角α的关系曲线，称为轮胎的侧偏特性。

轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性

在侧偏角不超过可4°～5°时，侧偏力Fy与侧偏角α成线性关系，可由下式表示：式中k—侧偏刚度，其单位为N/（°）或N/rad，它表示轮胎侧偏一度或一弧度所需的侧偏力。

α通常在3°以内，一般不超过5°。αFy12FZφ轮胎的侧偏特性1－子午线轮胎；2－普通斜交轮胎轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性

轮胎的侧偏刚度是决定操纵稳定性的重要轮胎参数，轮胎应有较高的侧偏刚度，以保证汽车良好的操纵稳定性。轮胎的结构型式、轮胎气压、垂直载荷对其侧偏刚度影响较大。尺寸较大的轮胎，承载能力大，κ较大；宽系列轮胎，有较大的接地面积，κ较大，采用宽系列轮胎，是目前提高κ的主要措施；子午线轮胎接地面宽，κ值比普通斜交轮胎大；垂直载荷大，变形大，接触面大，轮胎局部侧滑倾向减少，相当于κ增大，但载荷超过150%额定载荷时，轮胎与地面接触区的压力变得极不均匀，反而使κ减小；轮胎气压降低，轮胎更富有弹性，κ减小。轮胎的侧偏刚度2、汽车转向运动学刚性车轮转向几何关系根据图中的转向几何关系可推得：

R0=L/tanδ

当前轮转角不大时，

tanδ≈δ，δ用弧度表示，于是上式可写成：

R0=L/δ

汽车转向运动学设前轮转过δ角后作稳态等速圆周行驶，在离心力作用下，前后车轮均受到侧向力的作用，其弹性车轮产生了侧偏现象，前、后轴车轮产生的侧偏角为α1、α2，相应的速度方向变为vA′、vB′，转向瞬心变为O′，转向半径变为R，根据图中的转向几何关系可推得：

R=L/[tan（δ-α1）+tanα2]

当转角不大（高速行驶δ不大）时，tan（δ-α1）+tanα2≈δ－α1＋α2，则有：

R=L/[δ-（α1－α2）]

结论：

弹性车轮汽车处于转向运动状态时，由于轮胎的侧偏现象，使汽车的运动轨迹不同于刚性车轮。

弹性车轮转向几何关系3、汽车稳态转向特性稳态转向特性概念

汽车稳态转向特性是指转向工况不随时间而变的汽车行驶状况，即没有外界扰动，车速恒定，转向盘指令固定不变，汽车的输出运动达到稳定平衡状态。

汽车模型车辆坐标系

简化的汽车模型☆忽略转向系影响，直接以前轮转角作为输入；☆汽车只进行平行于地面的平面运动，而忽略悬架的作用；☆汽车前进（纵轴）速度不变，只有沿y轴的侧向速度和绕z轴横摆运动；☆

驱动力不大，对侧偏特性无影响；☆忽略空气阻力；☆忽略左右轮胎因载荷变化引起轮胎特性的变化；☆忽略回正力矩的变化。汽车稳态转向特性稳态响应

操纵汽车时，可以将汽车看成一个能施加输入信号的控制系统。转向时驾驶员所给出的前轮转角δ是对系统的输入，而汽车的输出运动如等速圆周运动就是系统的响应。通常将稳态横摆角速度ωz视为系统响应的一个重要参数。常用输出与输入的比值，如稳态横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应。称为稳态横摆角速度增益，也称转向灵敏度。汽车稳态转向特性稳定性因数的计算如下：

式中

K—称为稳定性因数（s2/m2）。稳定性因数K是表征汽车稳态转向特性的一个重要参数，它把汽车结构参数m、L、a、b、κ1、κ2与稳态转向特性定量地联系起来，以便从设计上保证汽车具有适当的转向特性。汽车稳态转向特性转向特性类型若将弹性车轮的转向半径与刚性车轮转向半径比较，可将汽车的转向特性分为不足转向特性、中性转向特性和过多转向特性。若α1=α2，则R=R0，称汽车具有中性转向特性。若α1＞α2，则R＞R0，称汽车具有不足转向特性。若α1＜α2，则R＜R0，称汽车具有过多转向特性。汽车稳态转向特性转向特性表征用稳定性因数K表征

过多转向K＜0不足转向K＞0中性转向K=0

若K=0，则R=R0，汽车转向半径R和刚性车轮转向半径R0相同，汽车具有中性转向特性。中性转向特性汽车的转向灵敏度与车速的变化关系曲线，如图所示。汽车稳态转向特性

中性转向汽车稳态转向特性若K＞0，则R＞R0，汽车具有不足转向特性，K值越大，不足转向量越大。

当δ一定时,随着车速↑其R↑。转向灵敏度比中性转向汽车的小。特征车速不足转向汽车转向灵敏度达到最大值时所对应的车速。

不足转向汽车稳态转向特性若K＜0，则R＜R0，汽车具有过多转向特性，K的绝对值越大，过多转向量越大。当δ一定时，随着车速↑其R↓。转向灵敏度比中性转向汽车的大。临界车速过多转向汽车转向灵敏度趋于无穷大时所对应的车速。

过多转向汽车稳态转向特性用α1-α2差值表征α1-α2=0，说明R=R0，汽车具有中性转向特性。α1-α2＞0，说明R＞R0，汽车具有不足转向特性。α1-α2＜0，说明R＜R0，汽车具有过多转向特性。汽车稳态转向特性用转向半径比值表征R/R0=1，中性转向。R/R0＞1，不足转向，v↑，R/R0↑。R/R0＜1，过多转向，v↑，R/R0↓。R/R01V不足过多中性汽车稳态转向特性汽车转向特性检测测定前，在平坦的坚硬广场上画R0=15m的圆道印迹。测定时，汽车开始以最低稳定车速沿半径15m的圆道印迹作等速圆周行驶，并保持汽车转向盘的转角不变，再采用逐级加速法或连续加速法提高汽车的车速，然后根据汽车加速行驶后车轮的行驶轨迹定性判断汽车的稳态转向特性，如图所示。4、转向稳态转向特性对操纵稳定性的影响转向稳定性过多转向汽车车速达到临界车速时将失去稳定性。因为只要一个很小的转角，横摆角速度增益z/就趋于无穷大，必将导致汽车急转而发生侧滑或侧翻。不足转向汽车稳定性好，但转向灵敏性差，在相同的弯道行驶时，前轮的转角较大，驾驶人应多转一下转向盘。中性转向汽车趋于两者之间，但有向过多转向变化的危险。中性转向特性汽车运动简图

中性转向直行抗干扰能力差，驾驶麻烦，轮胎磨损严重

直行抗干扰能力无直行抗干扰能力，驾驶操纵性差，是一种不稳定的转向特性

过多转向过多转向特性汽车运动简图直行抗干扰能力强，驾驶操纵性好，现代汽车均采用不足转向特性

不足转向不足转向特性汽车运动简图汽车稳态转向特性

不足转向特性的汽车具有良好的操纵稳定性，所以现代汽车都采用不足转向特性。人们已习惯于驾驶具有不足转向特性的汽车，知道如何控制转向盘使汽车遵循期望的路径行驶。若汽车的转向特性因使用因素的变化而突然发生改变，由于驾驶人的经验不适应新的、不良的转向特性，则转弯时就有可能出现汽车失控而造成事故。

三者比较结论

三、汽车操纵稳定性的主要影响因素1、汽车质心位置变化

若质心前移，转向时前轮的侧偏力增大，使前轮的侧偏角增大，从而增加了汽车的不足转向量；反之，质心后移，就减少了汽车的不足转向量，或汽车趋向于过多转向特性。影响汽车操纵稳定性的因素2、汽车前后轴载荷分配与车轮侧偏刚度的匹配

在汽车设计及改装中，应使前后轴载荷分配与车轮的侧偏刚度相适应，使稳定性因数K>0，以保证汽车的不足转向特性。影响汽车操纵稳定性的因素

3、汽车驱动型式转向时施加于驱动轮上的切向力增加，车轮的侧偏刚度将下降。因此，后轮驱动车辆，转向时有减少不足转向特性、向过多转向特性变化的趋势；前轮驱动车辆，转向时有增加不足转向特性的趋势。4、汽车车轮轮胎结构宽系列轮胎子午线轮胎

轮胎的结构不能随意更换αFy12FZφ轮胎的侧偏特性1－子午线轮胎；2－普通斜交轮胎

车轮平衡

高速行驶的汽车，若车轮特别是转向轮不平衡，则会引起车轮的跳动和摆振，使汽车行驶方向难以控制，严重影响汽车的操纵稳定性。因此，高速行驶的汽车其车轮必须动平衡。

汽车车轮轮胎气压

轮胎充气压力

↑，k↑。因此前轮胎充气压力↑，则汽车趋于过多转向特性。

同理可分析前后轮胎充气压力变化对转向特性的影响。

5、左、右轮垂直载荷再分配侧倾转向:是在侧向力作用下，车厢发生侧倾，而引起车轮偏转，即车轮围绕垂直轴线或转向节主销转动。也称轴转向:发生侧倾转向时，车轴发生绕垂直轴线的转动。也称运动学侧偏:车轴和车轮围绕垂直轴线的转动与轮胎侧偏之效果一样。6、侧倾转向后轴的轴转向对稳态转向特性的影响在侧倾作用下板簧悬架的轴转向7、车身侧倾时车轮外倾角变化车厢侧倾时，车轮倾斜有三种情况。保持外倾角不变，如非独立悬架，无影响沿侧向力方向倾斜，侧偏角↑。如单纵臂式（富康轿车后悬架）、双横臂式，烛式悬架（一般轿车的前悬架）。沿侧向力相反方向倾斜，侧偏角↓。如单横臂式悬架（小向心加速度）。正常情况下，车轮倾斜

5～6°将使轮胎侧偏角改变1°。为了获得良好的汽车操纵稳定性，前后悬架的形式应合适。8、转向轮定位

转向轮定位对汽车操纵稳定性的影响很大。保持合适的转向轮定位参数和轮胎侧偏特性，可使转向轮具有良好的稳定效应，即使转向轮保持居中位置和转向后自动回正的能力，保持汽车良好的操纵稳定性。汽车振动与人体反应汽车行驶平顺性的评价汽车行驶平顺性的主要影响因素§1-5汽车行驶平顺性

一、汽车振动与人体反应

1、定义 汽车行驶平顺性是指汽车在行驶过程中，能保证乘员在所处的振动环境里具有一定的舒适度，以及保持所运货物完整无损的性能。它又称为乘座舒适性。随着人类物质生活水平的提高，人们对汽车的舒适性要求也越来越高。因此，汽车行驶平顺性是现代高速、高效率汽车的一个重要性能。2、汽车行驶时的振动

振动系统弹性元件、阻尼元件、质量。振动原因路面的不平与冲击汽车转动件的不平衡发动机不平稳运转振动输出车身振动、车身传给人体加速度、悬架弹簧挠度

弹性元件减振器车架车轴3、人体对振动的反应

振动的反应过程振动的最敏感频率范围上下振动：4～12.5Hz

水平振动：0.5～2Hz

内脏器官产生共振频率范围：8～12.5Hz

脊椎系统影响很大的频率范围：8～12.5Hz

适应的振动频率人们对步行时身体上下运动的这种振动是适应的，其振动频率约为60～85次／min（1～1.4Hz）。当振动频率低于0.6Hz时，人们有晕车的感觉，当振动频率过高，则有明显冲击的感觉。4、振动评价客观评价、感觉评价根据乘员舒适程度（人体对振动的响应）及其评价指标（加速度均方根值等）评价汽车振动。二、汽车行驶平顺性评价1、顺性评价指标人体对汽车振动的反应是汽车振动频率、强度、振动方向及振动时间的综合作用结果。国际标准化组织在进行大量调查研究的基础上，提出了ISO2631《人体承受全身振动的评价指南》。ISO2631用加速度均方根值给出了在中心频率1～80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三种不同的感觉界限。