第七章.汽车通过性

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。它表征了汽车接近或离开障碍物时，不发生碰撞的能力。接近角和离去角越大，

7.1.3.3 纵向通过半径1ρ与横向通过半径2ρ

在汽车纵向对称平面内，作分别切于静载车轮前、后轮胎外缘以及汽车底部某零件的切线圆，该圆的半径1ρ称为汽车的纵向通过半径。实际的纵向通过半径1ρ是在汽车侧视图上作出的与前后车轮及两轴中间轮廓线相切之圆的半径（见图7.1）。它表征汽车可无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。纵向通过角1ρ越大，则汽车的通过性越好。

在汽车的横向，存在着与上述相类似的情况（见图7.1），这时汽车通过障碍的极限尺寸，由横向通过半径2ρ来决定。

7.1.3.4 最小转弯半径和最大通道宽度

汽车前轮处于最大转角状态行驶时，汽车前轴离转向中心最远车轮胎面中心，在地面上形成的轨迹圆半径，表征车辆在最小面积内的回转能力和通过窄弯地带或绕过障碍物的能力。

最大通道宽度是指汽车最远点最小转弯半径与最近点最小转弯半径之差，车辆所需的通道宽度越窄，通过性越好。 7.1.4 汽车通过性的影响因素 7.1.4.1 行驶速度

当汽车的行驶速度降低时，土壤的剪切和车轮滑转的倾向减少。因此，用低速行驶克服困难路段，也可改善汽车的通过性。因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7.1选取，其值随汽车总质量而定。

表7.1 越野汽车的最低稳定车速

汽车总质量/kg ＜2000 ＜6500 ＜8000 ＞8000 最低稳定车速/（km/h ）

≤5

≤2～3

≤1.5～2.5

≤0.5～1

7.1.4.2 汽车车轮

车轮对汽车通过性有着决定性的影响，为了提高汽车的通过性，必须正确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。 7.1.4.2.1 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；而在松软地面上行驶时，轮胎下陷，嵌入土壤的花纹凸起的数目增加，与地面接触面积及土壤剪切面积都迅速增加，因此，同样能保证有较好的附着性能。

在表面滑溜泥泞而底层坚实的道路上，提高通过性的最简单办法，是在轮胎上套防滑链(或使用带防滑钉的轮胎)。它相当于在轮胎上增加了一层高而稀的花纹。这时，防滑链能挤出表面的水层，直接与地面接触，有的还会增加土壤剪切面积，从而提高附着能力。 7.1.4.2.2 轮胎直径和宽度

增大轮胎直径和宽度，都能降低轮胎的接地比压。用增加车轮直径的方法来减小接地比压，增加接触面积以减少土壤阻力和减少滑转，要比增加宽度更为有效。但增大轮胎直径会使惯性增大，汽车质心升高，轮胎成本增加，并要采用大传动比的传动系统。因此，大直径轮胎的推广使用受到了限制。

加大轮胎宽度不仅直接降低了轮胎的接地面比压，而且轮胎较宽，允许胎体有较大的变形，而不降低其使用寿命，因而可使轮胎气压取得低些；使汽车在沙漠、雪地、沼泽地面上行驶时，具有良好的通过性。但这种专用于松软地面的特种轮胎，由于花纹较大，气压过低，不适合在硬路面上工作，否则将过早损坏和迅速磨损。

7.1.4.2.3 轮胎的气压

在松软地面上行驶的汽车，应相应降低轮胎的气压，以增大轮胎与地面的接触面积，降低接地比压，提高土壤推力。轮胎气压降低时，虽然土壤的压实阻力也相应减小，但轮胎本身的迟滞损失却逐渐增加。为了提高越野汽车通过松软地面的能力，在硬路面上行驶时又不致引起过大的滚动阻力和影响轮胎寿命，可装用轮胎的中央充气系统，使驾驶员能根据道路情况，随时调节轮胎气压。

7.1.4.2.4 前轮距和后轮距

当汽车在松软地面上行驶时，各车轮都需克服滚动阻力，如果汽车前轮距与后轮距相等：并有相同的轮胎宽度，则前轮辙与后轮辙重合，后轮就可沿被前轮压实的轮辙行驶，使汽车总滚动阻力减少，提高汽车通过性。所以，多数越野汽车的前轮距与后轮距相等。

7.1.4.2.5 前轮与后轮的接地比压

试验证明，前轮距与后轮距相等的汽车行驶于松软地面时，当前轮对地面的单位压力比后轮的小20%～30%时，汽车滚动阻力最小。为此，除在设计汽车时，可将负荷按此要求分配于前、后轴，也可以使前、后轮的轮胎气压不同，以产生不同的接地比压。

7.1.4.3 差速器

为了保证各驱动车轮能以不同的角度旋转，在传动系统装有差速器。但普通的齿轮差速器，由于它有使驱动车轮之间转矩平均分配的特性；当某一驱动车轮陷入泥泞或冰雪路面上时，得到较小的附着力，则与之对应的另一驱动车轮，也只能以同样小的附着力限制其驱动力。为了避免这种情况的发生，某些越野汽车上装有差速锁，以便必要时能锁止差速器。

差速器的内摩擦，能使左右车轮传递的转矩不等以达到使汽车在附着系数较小的路面上驱动的目的。但是一般齿轮式差速器的内摩擦不大，为了增加差速器的内摩擦，越野汽车常采用高摩擦式差速器，提高了汽车通过性。

7.1.4.4 驾驶方法

驾驶方法对提高汽车通过性有很大影响。在通过沙地、泥泞、雪地等松软地面时，应该使用低速档，以保证车辆有较大的驱动力和较低的行驶速度。在行驶中应避免换档和加速，并保持直线行驶，因为转弯时将引起前后轮辙不重合，增加滚动阻力。

后轮是双胎的汽车，常会在两胎间夹杂泥石，或使车轮表面粘附一层很厚的泥，因而使得附着系数降低，增加车轮滑转趋势。遇到这种情况，驾驶员适当提高车速，将车轮上的泥甩掉。当汽车传动系统装有差速锁时，驾驶员应该在估计有可能使车轮滑转的地区前，就将差速器锁住。因为车轮一旦滑移后，土壤表面就会被破坏，附着系数下降，再锁住差速锁不会起到显著作用。

此外，为了提高越野汽车的涉水能力，应注意发动机的分电器总成、火花塞、曲轴箱通气口等处的密封问题，并提高空气滤清器的位置，不得浸入水中。普通汽车一般能通过深度为0.5～0.6m的硬低浅水滩。

7.2节汽车越过台阶、壕沟的能力

在越野行驶中的汽车，常常要克服台阶、壕沟等障碍。这是由于汽车车速很低，因此可用解静力学平衡方程来求解障碍物与汽车参数间的关系。

7.2.1汽车越过台阶的能力

7.2.1.1 后轮驱动4×2汽车越台能力

图7.2 4×2汽车通过台阶时的受力图

图7.2时后轮驱动的四轮汽车越过硬地面上的台阶时的受力情况。由图7.2a 可知，前轮（从动轮）碰到台阶时有下列平衡方程式

22

0cos sin 0sin cos 2

21

121211=--+=--+=-+D F Ga L F D fF G fF F F F fF F ?αα?αα 式中 G ——汽车总重力；

1F ——台阶作用于前（从动）轮的反作用力； 2F ——后轴负荷； ?——附着系数； f ——滚动阻力系数。

将上述方程中的G 、1F 、2F 消去，可得如下方程式

L D

f L D L a f L D f f L a f 21cos 2111sin 21=?

??? ??----???? ??+-+α???

α??? 由图7.2中的几何关系可得 D

h D

h D w w

2

15.05.0sin -=-=

α

代入上式，并设硬路面上的0≈f ，则上式成为

()

??????

?

??????

?????

?

?????????

???

????

???? ??--

+-

=???

??2

212111

121L D L a L a

D h w ?? （7.1） 式中1

???

??D h w ——前轮单位车轮直径可克服的台阶高，它表示了汽车前轮越过台阶的能力。 由上式可知，D

L

越小及L

a

越大，1

???

??D h w 就越大，即汽车的前轮也越容易越过较高的台阶。

当后轮（驱动轮）碰到台阶时，如图7.2b ，同上述分析，可得到

???

?

?

?+-

=???

??2

2

11121?

D h w （7.2） 式中2

???

??D h w ——后驱动轮单位车轮直径可克服的台阶高，它表示了汽车后轮越过台阶的能力。

由上式可知，后轮越过台阶的能力与汽车参数无关，同时由于一般情况下，a ＞b ，比较式（7-.1）、（7.2）可知，后轮是限制汽车越过台阶能力的因素。式（7.2）计算所得的曲线参见图7.4下部。

7.2.1.2 4×4汽车越台能力

图7.3 4×4汽车通过台阶时的受力图

图7.3是4×4汽车在硬路面上越过台阶时的受力情况。按照上述同样的分析方法，当

前轮与台阶相碰时有

L D L D L D L a ?α?α???21sin 211cos 21112=?

?

?

??--???

? ??-+- 同样以D

h w 2

1sin -=α代入，可求出1

???

??D h w 。 经分析计算后可知，1

???

??D h w 是随着D L 的增加而降低的；同时，增加L a 的比值时，可以使4×4汽车前轮越过台阶的能力显著提高，甚至可使车轮爬上高度大于其半径的台阶。

当后轮碰到台阶时，见图7.3b ，这时有

()L D

L D L h L a L D 2cos 21sin 11cos 1sin 21sin cos 022?αβ??β???α?β?β=??????+???

? ??-++???? ?

?-+-??????

+-式中D

h w 2

1sin -=α。

对上式的分析可知，L

a 比值的影响正好与4×4汽车前轮越过台阶的情况相反。

L

a 较

小（长轴距、前轴负荷大的汽车）时，其后轮越过台阶的能力要比前轮大。较大的D

L 比值

时，不论汽车的总质量如何在轴间分配，总会改善后轮的越障能力。

7.2.1.3 4×2汽车和4×4

汽车的越障能力比较

图7.4 汽车越障能力与附着系数的关系

由图7.4可知，4×2汽车的越障能力要比4×4汽车差很多。4×4汽车的越障能力与

L

a 的比值有关，图中曲线阴影区域的上、下限决定于汽车的几何参数。由图可知，当7.0=?时，根据

L

a 的参数不同，4×4汽车的

D

h w =0.18～0.26，但后轮驱动的4×2汽车的越障能力

比4×4汽车约降低一半。 7.2.2 汽车跨过壕沟的能力

用上述同样的方法求解汽车越过壕沟的问题时可以注意到，沟宽d l 与车轮直径之比值

D

l d 与上面求得的

D

h w 值只有一个换算系数的差别，它们之间的关系为

2

2

??

?

??-=D h D h D

l w w

d （7.3） 因此，只要知道车轮越过垂直障碍的能力D

h w ，即可由上式求得越过壕沟的宽度与车轮直径

的比值

D

l d ，从而求得可以越过的壕沟宽度。

小结

1. 汽车的通过性：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。

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。包括“顶起失效”、“触头失效”和“托尾失效”。后两种情况属于同一类失效。

3. 汽车通过性的几何参数：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。

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。

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。接近角和离去角越大，则汽车的通过性越好。

纵向通过半径1ρ与横向通过半径2ρ越大，汽车的通过性越好。

4. 汽车通过性的影响因素：行驶速度、汽车车轮（轮胎的花纹尺寸、结构参数、气压等）、

差速器、驾驶方法。

5. 汽车越过台阶的能力：()

??????

???????

?????

?

?????????

???

????

???? ??--

+-

=???

??2

212111

121L D L a L a

D h w ??，???

?

?

?+-

=???

??2

2

11121?

D h w 6. 汽车跨过壕沟的能力：2

2

??

? ??-=D h D h D

l w w

d

复习思考题

1、评价汽车通过性几何参数有哪些？

2、影响汽车通过性的因素有哪些?

3、后轮驱动4×2汽车越台能力主要由哪个车轮决定?为什么?

第七章汽车的通过性

7 汽车的通过性 一、判断题（只判断正确与错误，在正确的小题后括号内画“T”，在错误的小题后括号内画“F”） 1、接近角和离去角表示汽车的横向通过能力。（） 2、最小离地间隙表示汽车无碰撞地通过小丘和拱桥的能力。（） 3、最小离地间隙不足，纵向和横向半径大，都容易引起“顶起失效”。（） 二、填空题 1、根据地面对汽车通过性影响的原因，汽车的通过性分为和。 2、常采用、及燃油利用指数三项指标来评价汽车的支撑通过性。 3、汽车的通过性主要取决于地面的及汽车的。 4、常见的汽车通过性几何参数有、、、和最小转弯半径。 5、间隙失效课分为顶起失效、和。 三、名词解释 1、汽车的通过性 2、牵引系数 3、牵引效率 4、燃油利用系数 5、间隙失效 6、顶起失效 7、触头失效 8、拖尾失效 9、最小离地间隙 10、接近角 11、离去角 12、最小转弯半径 四、问答与分析论述题 1、汽车通过性的几何参数主要有哪些？并解释定义？ 2、从使用角度讲，影响汽车通过性的主要因素有哪些？ 五、计算题 1、当汽车在侧向坡度角为5°，曲率半径为75m，路面附着系数为0.7的弯道上行驶时，试计算汽车不发生侧滑时的所允许的最高行驶速度。若侧向坡度角为0°时，最高行驶速度为多少？ 2、某小客车轮距为1.6m，重心高度为0.49m，试确定该车在曲率半径为25m的水平弯道上行驶不发生侧翻所允许的最大车速。 3、某汽车正常装载的重心位置a=3m，L=4m，重心高度为1.1m，该车一档最大爬坡度i=30%，问是否存在纵向翻车的可能性？若重心前后位置不变，问重心高度为多大时存在纵翻的可能性？（不考虑位移问题） 4、某汽车的轮距B=1.6m，重心高度是0.6m，该车在附着系数是0.7的水平路面上行驶，是否会因高速转弯而发生侧翻？

汽车的通过性定义和测量方法

C-NCAP(中国新车评价规程)要求对一种车型进行车辆速度50km/h与刚性固定壁障100%重叠率的正面碰撞、车辆速度56km/h对可变形壁障40%重叠率的正面偏置碰撞、可变形移动壁障速度50km/h与车辆的侧面碰撞等三种碰撞试验，根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。 金华青年汽车制造有限公司杭州分公司 汽车在高低不平或有较多乱石、坑沟或土堆的地段上行驶时，很容易碰撞障碍物或陷人坑沟，以致车辆损坏或被迫停驶，能否安全通过这些地段，取决于汽车通过性的性能参数。评价汽车通过性的主要性能参数有：汽车的最小离地间隙、纵向通过半径与横向通过半径、接近角与离去角、最小转弯半径等，这些参数在很大程度上表示了汽车可以通过高低不平地带和障碍物的能力。 (1)最小离地间隙h最小。它是指汽车在满载、轮胎气压符合规定时，汽车的最低突出部分和路面间的最小间距。一般汽车的最低点是后桥装主传动器的地方，其离地面的间隙最小。这个离地间隙愈大，汽车通过路面障碍的性能愈好。 (2）纵向通过半径Ra。它是指与汽车的前、后轮及汽车中部最低点相切的圆弧半径。汽车的轴距愈短，车架愈高，则纵向通过半径愈小，汽车的通过性就愈好。 (3)横向通过半径Riot。它是指与汽车前桥或后桥的左右车轮及车桥的最低点相切的圆弧半径。汽车的轮距（即同一车桥左、右轮胎的胎面中心线间的距离；装用双轮胎时，指左、右轮双胎之间的纵向中心线间的距离）愈小，车桥最低点离地距离愈大，则横向通过半径愈小，汽车的通过性就愈好。 (4）接近角a。它是指通过汽车最前端的最低点向前轮所作外圆的切线与地面形成的夹角。汽车的前悬（即汽车最前端至前桥中心的水平距离）愈长，前保险杠愈低，接近角就愈小。当汽车遇到上坡或土堆、坑洼时，前端就很容易与地面碰触，甚至发生汽车前端被顶起而无法通行的现象。 (5）离去角γ2。它是指通过汽车最后端的最低点向后轮所作外圆的切线与地面形成的夹角。汽车的后悬（即汽车最后端至后桥中心的水平距离）愈长，后部的离地高度愈小，离去角就愈小。当汽车离开下坡或土堆、坑洼时，其后端就容易与地面碰触，以致发生汽车后端被托住而无法行驶的现象。 (6)爬坡能力和涉水深度。汽车的最大爬坡度和最大涉水深度，各类汽车都有具体的规定，其数值愈大，汽车的通过性愈好。一般来说，越野汽车的爬坡能力和涉水能力都比普通汽车的好。 (7)最小转弯半径及其偏出距。汽车能否迅速而顺利地通过狭窄弯道，与汽车的最小转弯半径及偏出距有关。所谓最小转弯半径是指汽车转弯时，当转向盘转到最大极限位置时，外侧前轮所滚过的轮迹中心线至转向中心的距离。它同汽车前轮的最大转向角有关，转向角愈大，则转弯半径愈小，汽车的机动性就愈好。汽车最后而又靠外侧的一点，在转向时向外偏出的距离，就称为偏出距。汽车的后悬愈长，偏出距就愈大，这在汽车装载超长物资时更为明显。当汽车在通过道路两侧空间受到限制的地区，临近转弯时，必须注意汽车后部（包括所载物资）是否会碰擦路旁的树木、建筑物或其他障碍物等情况。由此可见，汽车的最小转弯半径及其偏出距表明了汽车在最小面积内回转的能力，以及汽车通过狭窄弯曲道路和绕过障碍物的能力。 (8）内轮差。它是指汽车转弯时，内侧前轮轮迹和内侧后轮轮迹与转向中心的两个半径之差（见下图)。其大小同汽车转向角的大小和轴距的长短有关。转向角愈大，内轮差愈大；反

第七章 汽车的通过性

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。 本章首先对学习汽车的通过性意义进行概括性论述，然后具体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影响，最后通过一些实例计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，用户应根据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主要在城市行驶，由于路面条件甚好，所以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。 汽车通过性，是指汽车在一定载质量条件下能以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍的能力。坏路及无路地带，是指松软土壤、沙漠、雪地、沼泽等松软地面及坎坷不平地段；各种障碍，是指陡坡、侧坡、台阶、壕沟等。汽车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（如陡坡、侧坡、台阶、壕沟等）的能力；后者是指车辆能顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、冰面、沼泽等地面的能力。汽车在松软地面上行驶时，驱动轮对地面施加向后的水平力，使地面发生剪切变形，相应的剪切变形所构成的地面水平反作用力，被称为土壤推力。它常比在一般硬路面下的附着力要小得多。汽车在松软地面上行驶时也受到土壤阻力的作用。土壤阻力，是指轮胎对土壤的压实作用、推移作用而产生的压实阻力、推土阻力，以及充气轮胎变形引起的弹滞损耗阻力。它要比在一般硬路面上的滚动阻力大得多。因此，它们经常不能满足汽车行驶附着条件的要求，这是松软地面限制汽车行驶的主要原因。牵引车的挂钩牵引力等于土壤最大推力与土壤阻力之差。它表征了土壤强度的储备能力，它可用于车辆加速、上坡、克服道路不平的阻力和牵引与挂钩连接的挂车等装备，它也反映了汽车通过无路地带的能力。 汽车的通过性主要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、视野等性能密切相关。本章首先从地面通过性的评价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影响汽车通过性的因素。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、地面通过性的评价指标 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

影响汽车通过性的主要因素有哪些

影响汽车通过性的主要因素有哪些 通过性是指车辆通过一定情况路况的能力。通过能力强的车子，可以轻松翻越坡度较大的坡道，可以放心的驶入一定深度的河流，也可以高速的行驶在崎岖不平的山路上，在城市中也不用为停车上下马路牙子而担心。总之它可以使你比其他车辆更可能去你想去的地方，让你体验到征服自然的感觉。在通过性中，我们选取了以下15个参数作为表征汽车通过性能好坏的重要点：1、前桥差速器锁：普通差速器，虽然可以允许左右车轮以不同速度转动，但当其中一个车轮空转时，另一个在良好路面上的车轮也得不到扭矩，汽车就失去了行驶的动力。在这种情况下，还不如没有差速器更好。这样两个车轮连在一起，动力至少可以传递到另一侧车轮，使汽车得到行驶的动力，从而摆脱困境。在一辆汽车上，一般来说前差速器锁的安装不像中间和后桥差速器锁这么明显，有它的车辆非常有限，因此，这个参数比较重要。一辆车不会因为有了前差速器锁而使通过性能一下子高出许多。2、中央差速器锁：其作用同前桥差速器锁，只不过此时前后桥等同于前差速器锁的左右车轮。在一辆汽车尤其是SUV上面，安装中央差速器锁比较普遍，因此若一辆讲究通过性能的车辆没有中央差速器锁，就会比其他安装了的选手落后比较多。因此，这个参数对于车辆的通过性相当重要。3、后桥差速器锁：其作用等同于前桥差速器锁。后桥差速器锁在车辆尤其是四驱车辆的安装上尤其普遍，它的安装与否甚至直接影响到车子的通过性能，因此，这个参数对这两德通过性能非常重要。4、车体结构：车体结构按照受力情况可分为非承载式,半承载式和承载式三种。非承载式车身的汽车有一刚性车架，又称底盘大梁架。车架与车身的连接通过弹簧或橡胶垫作柔性连接发动机、传动系的一部分，车身等总成部件用悬架装置固定在车架上。一般用在货车、客车和越野吉普车上。承载式车身的汽车没有刚性车架，只是加强了车头，侧围，车尾，底板等部位，发动机、前后悬架、传动系的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置。大部分的轿车采用了这种车身结构。半承载式车身就是车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性地连接。在此种情况下，汽车车身除了承受上述各项载荷外，还在一定程度上有助于加固车架，分担车架的部分载荷。车体结构直接决定着汽车在复杂路面行驶时车体的受力状况，能受的力越强，汽车的通过性就越强。在业界一般认为非承载式＞半承载式＞承载式。不过车体结构对汽车的通过性影响在当今来看差距不是十分的明显了，像路虎揽胜和大众途锐，都是通过性能相当不错的车子，它们就是用的承载式车身。不过若是将目标放大到所有的车型上，上述不等式还是成立的。车体结构对于汽车的通过性不是很重要5、底盘保护：它分为底盘封塑、底盘装甲、底盘防护钢板等几类，这在通过性里不是一个很重要的参数，因为它只能适当保护底盘部件不受伤害，并不能从根本上改善汽车的通过性。汽车行驶在崎岖路面上时，会发生底盘托底现象，这时候适当的底盘保护有助于汽车顺利通过。不过像底盘封塑、底盘装甲只是一种喷涂在汽车底盘上的化学涂剂，在真正发生托底时他们和没有底盘保护的效果是一样的，因此不是重要的。底盘防护钢板在此时的用处就大得多，它至少能保证发动机和传动系统不受伤害，为汽车的通过打下了基础，因此是比较重要的。6、动器类型：分动器是一种将动力传递给平时非驱动桥的一种装置，分为手动和自动两种，它对于通过性的影响是比较重要的。其中，自动分动器

表征汽车通过性的几个几何参数

表征汽车通过性的几个几何参数 1、最小离地间隙h（ground clearance） 定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，车辆中间区域内的最低点到X平面的距离，中间区域为平行于Y平面且与其等距离的两平面之间所包含的部分，两平面之间的距离为同一轴上两端车轮内缘最小距离的80％ 该参数反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。 测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载,工具采用离地间隙仪（量程0～500mm,最小刻度0.5mm） 2、纵向通过角β（ramp angle） 定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，当分别切于静载车轮前后轮胎外缘且垂直于Y平面的两平面交与车体下部较低部位时，车轮外缘两切面之间所夹的最小锐角。该角为车辆可以超越的最大角度。 该参数标识汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。β越大，顶起实效的可能性越小，汽车的通过性越好。 测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载和空载两种状态，车辆静止状态下测量，工具采用角度尺等。参考下图 3、接近角γ 1 (approch angle) 定义：根据GB/T3730.3-1992 (采标ISO 612-1978) 规定，切静载前轮轮胎外缘且垂直于Y平面的平面与X平面之间所夹的最大锐角，前轴前方任何位置固定在车辆上的刚性部件均在此平面的上方。 γ1越大，越不易发生触头实效。 测量方法：测量方法：参考GB/T12673-1990, 载荷为满载和空载两种状态，车辆静止状态下测量，工具采用角度尺等。参考下图

车辆的通过性与车辆行走机构形式的关系

工程机械地面力学与作业理论 学院：工程机械学院 学号：2504091012 姓名：王亚怀 指导老师：杨士敏 日期：2012.4.16

车辆的通过性与车辆行走机构形式的探讨 王亚怀 （长安大学机制十班2504091012 陕西西安710010） 摘要：车辆的通过性（越野性）通常是指车辆在困难路面及无路地段行驶时所表现的特性，一般包括车辆的动力性，车辆的机动性，车辆的经济性。如对于牵引型的车辆，则首先要求其牵引性能，可由单位质量的有效牵引力，牵引功率，牵引效率来表征。对越野运输型的车辆，则以运输能力和运输效率来评价。但从车辆——地面力学角度来看，车辆的越野性能主要指车辆在松软地面上的通过性。 关键词：车辆通过性行走机构通过性指标 车辆的通过性根据路面对车辆通过性影响的原因，它又分为了支承通过性和几何通过性。车辆的通过性主要取决于地面的物理性质及车辆的结构参数和几何参数；同时，它还与车辆的其他性能密切相关！通过研究车辆通过性与车辆行走机构形式的探讨，可以对设计车辆，以及车辆的越野性具有指导意义。 一．车辆的通过性指标及几何参数 车辆在松软土地上通过性的评价指标：即认为用单位车重的有效牵引力（或后备牵引力）这个指标来评价车辆在松软地面上的通过性较为合适。这个牵引力越大，则车辆的爬坡能力和超越障碍的能力越大，车辆的加速性能也越好。所以车辆的通过性指标S可用下式表示：S=（Fhmax—Fc）/W=Φ—f FHmax———切线牵引力的最大值；

Fc———行驶阻力； W——车辆重量； Φ——附着系数； f——外部行驶阻力系数。 1.车辆支承通过性评价指标 目前，常采用相对牵引力，牵引效率及燃油消耗率三项指标来评价；相对牵引力：单位车重的挂钩牵引力（有效牵引力）。它表明车辆在松软地面上加速，爬坡及牵引其他车辆的能力； 牵引效率：驱动轮输出功率与输入车辆功率之比。它反映了功率传递过程中的能量损失； 燃油消耗率：单位燃油消耗所输出的功。 2.车辆通过性的几何参数 由于车辆与地面间的间隙不足而被地面托住，无法通过的情况，成为间隙失效。当车辆中间底部的零件碰到地面而被顶住时，称为“顶起失效”：当车辆的前端或尾部触及地面而不能通过时，则分别称为“触头失效”和“托尾失效”。显然，后两种情况属于同一类失效。 与间隙失效有关的车辆整车几何尺寸，称为车辆通过性的几何参数。这些参数包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直径等。 （1）最小离地间隙h：车辆满载、静止时，支承平面与车辆上的中间区域（0.8b范围内）最低点之间的距离。它反映了车辆无碰撞地通过地面凸起的能力。

第7章 汽车通过性

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。它表征了汽车接近或离开障碍物时，不发生碰撞的能力。接近角和离去角越大，

第六章-平顺性与第七章-通过性

第六章汽车制动性 - 第七章汽车通过性 一、名词解释 1.汽车的行驶平顺性：保持汽车行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适 程度，并保持货物完好无损的性能。 2.轴加权系数：对不同方向振动，人体敏感度不一样，用轴加权系数描述这种 敏感度。 3.频率加权系数：对不同频率的振动，人体敏感度也不一样，用频率加权函数 w(f) 描述这种敏感度。 4.路面不平度函数：路面相对基准平面的高度，沿道路走向长度的变化称为路 面不平度函数。 5.汽车的通过性：指汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带（如 松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。 6.牵引系数TC：单位车重的挂钩牵引力。 7.牵引效率TE：驱动轮输出功率与输入功率之比。 8.燃油利用指数E f：单位燃油消耗所输出的功。 9.间隙失效：由于汽车与地面间的间隙不足而被地面拖住，无法通过的现象。 10.顶起失效：当车辆中间底部的零件碰到地面而被顶住时。 11.触头失效 : 当车辆前端触及地面不能通过时。 12.托尾失效：当车辆尾部触及地面不能通过时。 13.最小离地间隙：汽车满载，静止时，支承平面与汽车上的中间区域（0.8b 范围内）最低点之间的距离。 14.接近角：汽车满载，静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。 15.离去角：汽车满载，静止时，后端突出点向后轮所引切线与地面间的夹角。 16.最小转弯直径：当转向盘转到极限位置，汽车以最低稳定车速转向行驶时， 外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆直径。 二、填空 1、汽车平顺性有两种评价方法：一是根据乘员舒适程度评价，二是根据

汽车总体设计—第七章

第7章车架设计 教学提示：车架是汽车的骨架，是汽车上重要的受力部件。本章主要介绍车架的种类与结构，重点讲述车架强度计算方法。 教学要求：了解不同车架的结构形式，掌握车架的强度计算方法。 7.1 概述 车架是汽车的装配基体和承载基体，其功用是支承连接汽车的各总成零部件，车架还承受来自车内外的各种载荷。车架主要为货车、中型以下的客车、中高级以上轿车所采用。车架是汽车设计的重要部分，它的好坏直接关系到车的一切性能(操控、性能、安全、舒适等等)。 评价车架设计的好坏，首先应该清楚车辆在行驶时车架所要承受的各种力。汽车的使用条件复杂，其受力情况也十分复杂，随着汽车行驶条件的变化，车架上的载荷变化很大。车架承受的载荷大致可以分为以下几种： 1) 垂直弯曲载荷 车架所承受的悬架弹簧以上部分的垂直载荷包括：车架重量、车身重量、安装在车架上的各总成与各附属件的重量以及有效载荷(乘客或货物的总重量)的总和。因此，要求车架底部的纵梁和横梁具有足够的刚度。 2) 对称的垂直动载荷 当汽车在平坦的道路上以较高车速行驶时，会产生对称的垂直动载荷。其大小与作用在车架上的静载荷及其分布有关，还取决于静载荷作用处的垂直振动加速度大小，路面的反作用力使车架承受对称垂直动载荷，使车架产生弯曲变形。 3) 非水平扭动载荷 当前后对角车轮在不平的道路上滚动，车架的梁柱便要承受纵向扭曲应力。 4) 横向弯曲载荷 汽车在转弯时，由于惯性作用，使车身产生向外甩的倾向力(即离心力)，而轮胎与路面形成的附着力会形成反作用力，使车架横向扭曲。这个力在高速行驶时尤为明显。 5) 水平菱形扭动载荷 车辆在行驶时，因为路面和行驶情况的不同(路面的铺设情况、凹凸起伏、障碍物及进出弯角等等)而承受不同的阻力和牵引力，这可以使车架在水平方向上产生推拉以至变形。 6) 其他载荷 汽车加速或制动时，惯性力会引起车架前后部载荷的重新分配。安装在车架上的各总成(如发动机、转向摇臂及减振器等)工作时产生的力，由于载荷作用线不通过纵梁截面的

第18讲 第七章 7-1汽车通过性评价指标及几何参数 7-2 松软地面的物理性质 7-3 车辆的挂钩牵引力

第18讲 2学时 教学目的及要求： 通过本次课的学习，使学生了解汽车通过性评价指标及几何参数，松软地面的物理性质，掌握车辆的挂钩牵引力。 主要内容： 第七章汽车的行驶平顺性与通过性 §7-1汽车通过性评价指标及几何参数 §7-2 松软地面的物理性质 §7-3 车辆的挂钩牵引力 教学重难点： 汽车通过性概述：汽车间隙失效，汽车通过性几何参数 教学过程： 第七章汽车的行驶平顺性与通过性 §7-1汽车通过性评价指标及几何参数 一、汽车失去几何通过性的几种类型： 1、驱动失效——汽车因驱动力不足而失去通过性。 （1）汽车上长坡时，汽车的驱动力如果不能克服上坡阻力，则无法通过； （2）上坡时，坡面滑，尽管发动机功率足够大，但因地面附着条件差而无法通过。 2、失稳失效——汽车因失稳倾覆而失去通过性。（倾覆失效） （1）沿纵向坡上坡或下坡时，如果坡度角太大，则汽车可能或纵向向前或向后翻车； （2）沿横向坡行驶时，如果坡度角大于一定值，汽车会横向翻车或侧滑而无法通过。 （3）汽车转弯行驶时，如果车速大于一定值，汽车会横向翻车或侧滑而无法通过。 3、间隙失效——汽车因下部零部件碰到障碍物被托住而无法通过； （1）顶起失效：汽车底部中央部位零部件碰到障碍物被顶起而无法通过；（纵向通过半径、横向通过半径、最小离地间隙） （2）触头失效：汽车前端触及地面；（接近角） （3）托尾失效：汽车尾部触及地面。（离去角）

二、汽车间隙失效及其相关的几何参数： 1、最小离地间隙：h ——汽车底部最低点与地面之间的间隙。 （多为主减速器壳） 2、纵向通过半径ρ1、横向通过半径ρ2： 纵向通过半径ρ1 ——侧视图上，与两轮相切、且过汽车底部轴间最低点； 横向通过半径ρ2 ——后视图上，与两轮相切、且过汽车底部轮间最低点。 ρ1、ρ2↘→过小丘、拱桥时顶起失效可能性↘ →通过性↗ 3、接近角γ1、离去角γ2 ——汽车在水平路面时，分别自车身前、后端突出点至前轮或后轮所作切线与地面的夹角。 §7-2 松软地面的物理性质 一、松软地面的土壤推力：Fx （一）土壤的最大剪应力：（Coulomb库仑公式） τmax = c + σtgυ （二）剪应力与剪应变的关系：（贾诺西公式） 对于大多数土壤：τ=τmax (1 - e-j/k) （三）驱动轮的滑转与滑转率： （四）剪切变形与滑转率的关系：（j正比于滑转率） （五）土壤推力： 二、松软在面的土壤阻力计算：Fr （一）地面的法向负荷与沉陷量之间的关系：（Baker贝克公式） p = ( k c/b+kυ).z n （二）刚性车轮在松软地面上的土壤阻力： 1、压实阻力Frc： 2、推土阻力Frb：

汽车的通过性

汽车的通过性 通过性是指车辆通过一定路况的能力。通过能力强的车子，可以轻松翻越坡度较大的坡道，可以放心的驶入一定深度的河流，也可以高速地行驶在崎岖不平的山路上，在城市中也不用为停车上下马路牙子而担心。总之它可以使你比其他车辆更可能去你想去的地方，让你体验到征服自然的感觉。通常，通过性与接近角、离去角及最小离地间隙等因素有关。接近角是指水平面与切于前轮轮胎外缘（静载）的平面之间的最大夹角。接近角越大，汽车在上下渡船或进行越野行驶时，就越不容易发生触头事故，汽车的通过性能就越好。因此接近角对汽车的通过性能非常重要。离去角是指水平面与切于车辆最后车轮轮胎外缘(静载)的平面之间的最大夹角。相对于接近角用在爬坡时，离去角则是适用在下坡时。车辆一路下坡，当前轮已经行驶到平地上，后轮还在坡道上时，后保险杠会不会卡在坡道上，关键就在于离去角。离去角越大，车辆就可以由越陡的坡道上下来，而不用担心后保险杠卡住动弹不得。离去角相对于接近角，不像接近角那样直接决定着是否能通过一个坡度，当车辆开上土坡并离去时，即时后保险杠稍稍碰到坡面上，也会因车子的惯性而通过，因此，离去角的重要性比接近角稍稍差一点。除了接近角和离去角以外，表征汽车通过性能的另一“角”便是纵向通过角，它是指汽车前后车轮中间离地距离最小的刚性部件，与前后车轮外沿的连线的夹角的补角。因此，当轴距一定了之后，最小离地间隙就对车子的通过性能非常重要了。 最小离地间隙就是指地面与车辆底部刚性物体最低点之间的距离。最小离地间隙反映的是汽车无碰撞通过有障碍物或凹凸不平的地面的能力。 最小离地间隙是汽车车身的最低点与地面的距离。具有良好的离地间隙性能首先是由道路的路面加以保证的。但在实际车辆运行中，车辆行驶时的车身高度受到多种可变因素的影响，例如悬架弹簧的刚度变化会引起离地间隙的变化。最小离地间隙是反映汽车无碰撞地通过路面的能力。在越野行驶时，凹凸不平的路面、石块等是常见的地面障碍，当汽车通过时，有时会碰撞汽车底部，甚至将汽车卡住。最小离地间隙有空载和满载两种，空载的离地间隙较大。汽车的企业标准中应规定满载时的离地间隙为好。但也有的汽车的企业标准中规定空载时的离地间隙，如别克轿车最小离地间隙（空载）为148mm。 最小离地间隙要考虑到运输时装卸平台的通过性，要考虑到轿车在靠近一般人行道边沿时不会发生碰擦的可能性。如果限定向某个国家或地区销售，还要考虑到当地道路质量的情况。同时，最小离地间隙的数值是有一定限制的，它与车型功能、空气动力学有关系，例如跑车的最小离地间隙就会比较小，而SUV的最小离地间隙就会比较大。 一般来说，轿车的最小离地间隙在110毫米到130毫米之间，例如奥迪A6轿车的最小离地间隙为115毫米。对于轿车来说，离地间隙越大（超过130毫米），通过性能相对来说比较好，但高速稳定性较差；离地间隙越小（低于110毫米），高速稳定性就越好，但通过性较差。现在装有空气悬佳的车型可以自动调整离地间隙，能较好的满足通过性和高速稳定性的双重需要。 SUV的最小离地间隙一般在200到250毫米，例如丰田的陆地巡洋舰是220毫米，几乎是A6的两倍。对于SUV来说，离地间隙越小（小于200毫米），通过性能就越差，越注重公路性能，即偏向于城市SUV；离地间隙越大（大于250毫米），通过性能就越好，越注

车辆通过性小论文

车辆通过性研究概述 摘要车辆的通过性也称越野性、系指车辆通过各种地面和地形的能力。前苏联的曲达柯夫和西米列夫在《汽车理论》一书中，把通过性解释为汽车在不平的路面相松软土壤上通过的能力，并提出了支承通过性和几何通过性两个概念。支承通过性系指汽车在松软土壤上可靠行驶的性能，几何通过性系指汽车克服几何障碍如垂直台阶、弹坑、壕沟及丛林灌木的能力。贝克在《越野行驶》一书中把通过性理解为车辆在表面较平整的软路面上通过，以及保证 它在有粗糙不平的表面和大的几何障碍物的硬路面上工作的能力。 一、车辆通过性研究的进程 通过性的研究，可以追溯至l8世纪末19世纪初，关于车轮在变形地面上滚动过程的研究在那时就已经开始[1]。 1813年，捷克的Gerstncr提出了车轮尺寸、载荷、轮辙深度与行驶阻力间的关系。1913年，德国的R．Bemstein提出了车轮的下陷深度与接地压力之间的关系式，但是他只考虑了被动车轮的下陷和运动阻力，而未触及到驱动车轮的推动力问题。 1929年，苏联学者M．H．在R．Bemstein的理论的基础上引入了指数，将其修正为至今仍在应用的指数形式的方程。 1944年，英国学者E．W．E．Micldethwait研究了驱动车轮的推力问题，首次提出可以应用土力学中的C．A．Coulomb(库伦)公式和K．Terzaghi(太沙基)公式分析地面对车辆的承载能力，但这些成果在当时并没有引起人们的注意。 1936-1939年，M．GBekker（贝克）在波兰的华沙工学院首先设立了地面车辆力学学位课程，并建立了相应的实验室。 第二次世界大战的后期，美国军事部门发现土壤状况制约战车的行动，一些不可预估的土壤状态和变化，常使制定的作战计划遭到破坏。于是，开始对此进行研究，目的在于探索一种可以预报汽车能否通过某一地面的快速方法。如美军水道试验站提出了应用锥头贯入计探测某作战地段的土壤的参数(圆锥指数CI)嘲，以此为依据判断战车的通过能力。这种方法简单，适合于野外测量，至今仍被广泛采用。但其所依据的是某地段的实测数据，判断的结果属于经验方法的范畴，不具有普遍意义。 1950．1952年，M．GBekkerⅢ在美国斯蒂文斯工学院工作期间，开设了越野行驶力学学位课程，并建立了相应的实验室，第一次推导出比库伦公式更具有普遍意义的描述脆性地面的剪切应力应变关系式，依此推导出行走机构的推力公式。然而，Bekker剪切模型有一定的缺点：其表达式过于复杂，参数难以确定。 1952．1954年，在美国约翰霍布金斯大学作战研究处工作时，M．GBekker研究了沉陷与行驶阻力的关系问题，借鉴土木工程方面的公式，提出含承载面最小宽度的垂直载荷土壤沉陷变形的指数关系式。随后，为了测定土壤参数，研制出了相应的贝克仪。M．GBekker提出的承压模型简单，具有普遍性，且经过大量试验数据的检验，成为目前应用最为广泛的承压模型。 1954-1960年，M．GBekker受命组建了陆地行驶实验室(Land Locomotion Laboratory)，致力于完善地面特性参数的测试方法及进一步发展地面车辆关系的数学模型。

汽车的通过性相关知识(doc 15页)

汽车的通过性相关知识(doc 15页)

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影响，最后通过一些实例计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，用户应根据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主要在城市行驶，由于路面条件甚好，所以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。 汽车的通过性主要决定于汽车的驱动力、附

牵引性系数Ⅱ用下式表示： Ⅱ== 式中 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来衡量，即 ?-+=z qd L qtg 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)。

由式(7—1)可绘制出一般土壤的可通过性曲线，如图7—1(a)所示。对于不同类型的土 壤，C，φ值不同即有不同的可通过性曲线。对于干砂土，C≈0，可通过曲线从坐标原点开始，见图7—1(b)；对于塑料性饱和粘土，φ≈0，可通过曲线在与纵轴交点处的切线几乎是水平的，见图7—1(c)。 可通过性曲线简单面直观地表示了土壤的可通过性及提高通过性的方法。从图中可见，在带有摩擦性的土壤上，适当地增加汽车的接地比压，对提高通过性有利；而在纯粘性土壤上，则应减小接地比压，以利于提高汽车的通过性。

汽车通过性的参数

汽车通过性的参数 汽车在高低不平或有较多乱石、坑沟或土堆的地段上行驶时，很容易碰撞障碍物或陷人坑沟，以致车辆损坏或被迫停驶，能否安全通过这些地段，取决于汽车通过性的性能参数。 评价汽车通过性的主要性能参数有：汽车的最小离地间隙、纵向通过半径与横向通过半径、接近角与离去角、最小转弯半径等，这些参数在很大程度上表示了汽车可以通过高低不平地带和障碍物的能力。 (1)最小离地间隙h最小。它是指汽车在满载、轮胎气压符合规定时，汽车的最低突出部分和路面间的最小间距。一般汽车的最低点是后桥装主传动器的地方，其离地面的间隙最小。这个离地间隙愈大，汽车通过路面障碍的性能愈好。 (2）纵向通过半径Ra。它是指与汽车的前、后轮及汽车中部最低点相切的圆弧半径。汽车的轴距愈短，车架愈高，则纵向通过半径愈小，汽车的通过性就愈好。 (3)横向通过半径Riot。它是指与汽车前桥或后桥的左右车轮及车桥的最低点相切的圆弧半径。汽车的轮距（即同一车桥左、右轮胎的胎面中心线间的距离；装用双轮胎时，指左、右轮双胎之间的纵向中心线间的距离）愈小，车桥最低点离地距离愈大，则横向通过半径愈小，汽车的通过性就愈好。 (4）接近角a。它是指通过汽车最前端的最低点向前轮所作外圆的切线与地面形成的夹角。汽车的前悬（即汽车最前端至前桥中心的水平距离）愈长，前保险杠愈低，接近角就愈小。当汽车遇到上坡或土堆、坑洼时，前端就很容易与地面碰触，甚至发生汽车前端被顶起而无法通行的现象。 (5）离去角9。它是指通过汽车最后端的最低点向后轮所作外圆的切线与地面形成的夹角。汽车的后悬（即汽车最后端至后桥中心的水平距离）愈长，后部的离地高度愈小，离去角就愈小。当汽车离开下坡或土堆、坑洼时，其后端就容易与地面碰触，以致发生汽车后端被托住而无法行驶的现象。 (6)爬坡能力和涉水深度。汽车的最大爬坡度和最大涉水深度，各类汽车都有具体的规定，其数值愈大，汽车的通过性愈好。一般来说，越野汽车的爬坡能力和涉水能力都比普通汽车的好。 (7)最小转弯半径及其偏出距。汽车能否迅速而顺利地通过狭窄弯道，与汽