汽车驾驶理论与驾驶技术.ppt

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1、,汽车驾驶理论与驾驶技术,目 录,第一章 汽车行驶的基本理论与使用性能第二章 基础驾驶训练第三章 场地道路驾驶训练第四章 一般道路驾驶第五章 城市道路与高速公路驾驶第六章 节约燃料、轮胎的驾驶第七章 机动车驾驶证的申领第八章 道路交通安全法律、法规附 录 道路交通指挥信号彩图,第一章 汽车行驶的基本理论与使用性能 第一节 汽车的组成 第二节 汽车行驶时的主要作用力 第三节 汽车动力的传递过程 第四节 汽车的使用 性能,第一节 汽车的组成 汽车由发动机、汽车底盘、汽车电器等三部分组成。发动机是汽车的动力源，汽车的质量很大程度上决定于发动机的质量。汽车底盘包括传动系、行走系、操纵系、制动系，汽车电

2、器包括汽车启动系统电器、信号系统电器、环境控制系统电器、附加电子设备等。汽车的动力性决定于发动机及传动系、汽车的舒适性决定于汽车底盘与汽车电器,第二节 汽车行驶时的主要作用力,一、牵引力 汽车发动机产生的转矩Me经过传动装置传到驱动轮上，使车轮获得转矩Mk而转动。于是车轮通过与地面的接触处，给地面施加一个沿车轮切线方向（向后）的周缘力F周（称为驱动力）。根据作用力和反作用力原理，地面也同时给车轮一个大小相等、方向相反（向前）的反作用力F牵。这个F牵就是作用在车轮上 的推动汽车前进的牵引力，如图1-1所示。,牵引力F牵与汽车行驶方向相同，其数值与周缘力F周相等，并作用在同一条直线上。为了便于识别

3、，图中F牵与F周未画在同一平面上。牵引力的大小决定于发动机的转矩Me、变速器和减速器的传动比ik、iq、驱动车轮的滚动半径r、传动效率等。可由下式表示：,在实际驾驶中，经常用变换变速器档位和改变节气门开度的方法来获得所需的牵引力。上坡时，要增大牵引力，可换入低速档来增大变速器的传动比，使驱动轮上的转矩得到成倍的提高。加大“油门”固然可取得较大的发动机功率，但随着发动机转速升高到某个数值范围后，其转矩反而下降，牵引力反而减小。因此，上坡时一般都采用换低速档来增加牵引力。,二、汽车的行驶阻力 汽车的行驶阻力，通常有四种：滚动阻力、空气阻力、上坡阻力和惯性阻力。（1）滚动阻力：是车轮在路面上滚动时所

4、引起的阻力。产生滚动阻力的因素很多，主要有轮胎变形而引起的。它与轮胎的种类、气压、负荷和车轮定位等有关。,（2）空气阻力：汽车行驶时，其前方的空气受到挤压而压力升高，产生阻止汽车前进的正面压力；后方的空气变得稀薄而形成发生涡流的低压区，前后产生压力差，形成阻止汽车前进的阻力，如图1-2所示。在整个汽车的外表面，由于与空气存在着相对运动，也就产生了摩擦阻力。从实验中证实：空气阻力与汽车行驶速度的平方成正比。（3）上坡阻力：当汽车在坡道上行驶时，汽车的重力沿路面平行的分力与汽车的前进方向相反，形成阻碍汽车前进的上坡阻力，如图1-3所示。上坡阻力与汽车的总质量和坡道的坡度成正比。,（4）惯性阻力：汽

5、车起步时，就必须加大牵引力以克服其惯性阻力而使汽车开始运动；加速时，必须进一步加大牵引力以克服其惯性阻力而使汽车行驶车速逐渐增高。当汽车的牵引力与行驶中遇到的各项阻力的总和达到平衡时，汽车即保持等速行驶，惯性阻力消失。三、汽车行驶的附着条件 维持车轮在路面上正常滚动，抵抗车轮在路面上滑转的能力，称为驱动车轮的附着力。,第三节 汽车动力的传递过程,一、发动机前置后轮驱动（FR）汽车 1动力传递过程 图l-4所示为发动机前置后轮驱动汽车的整体结构，这种类型的汽车动力传递过程为发动机离合器变速器传动轴驱动桥(减速器和差速器)半轴驱动车轮。2优缺点 这种类型的优点是：汽车的起动加速性能与爬坡能力相对提

6、高，转向装置与驱动装置不在一起，使结构简单。缺点：一般轿车不宜采用这种类型，因为传功轴贯穿车身悬架中间，使轿车内地板呈管状狭长凸起，影响了乘坐舒适性和空间利用率，不利于轿车的轻量化设计，空载时后轮易打滑。,二、发动机前置前轮驱动(FF)汽车 1动力传递过程 图1-5所示为发动机前置前轮驱动汽车的整体结构，这种类型汽车的动力传动过程为发动机离合器变速器减速器和差速器左、右传动轴驱动车轮。2优缺点 该类型汽车的优点是：结构紧凑，省去了纵贯车身前后的传动轴，降低了轿车车身和车内地板高度，从而提高了车内空间利用率和降低了汽车的重心；整车整备质量轻；操纵稳定性和行驶安全性好；动力传动系统的故障易于发现以

7、便及时维修。一般微型、轻型轿车(如桑塔纳、奥迪、夏利、富康等)都采用这种型式；在中、高级轿车上应用也日渐增多。缺点是：上坡时，驱动轮的附着力较小，不能获得足够的驱动力，滑路上坡驱动轮易打滑，前后轮胎磨损和寿命不均，必须按规定周期和方法进行轮胎定位。,三、发动机前置四轮驱动（4WD）汽车 1动力传递过程 如图1-6a所示，这类汽车的发动机动力由变速器和轴间差速器直接传递到前驱动桥，并通过万向传动轴将动力传递给后驱动桥。汽车在行驶中，可用两个车轮驱动，也可用四个车轮同时驱动。2优缺点 优点是：起步加速爬坡能力强；低速机动性好，高速操纵稳定性好；在所有路面均具有良好的附着性能，无论是一般道路还是在特

8、殊条件下（如泥泞、冰雪等道路）其通过能力都优于其他驱动形式。四、发动机后置后轮驱动（RR）如图1-6b所示，这种布置形式与FF同样能使轿车室内空间大、驱动力传递方便，且具有降低车室内噪声，有利于车内布置的特点。一些长途大客车采用此形式，而轿车采用此形式的较少。,第四节 汽车的使用性能,汽车的使用性能是指汽车能适应使用条件而发挥最大工作效率的能力。评价汽车使用性能的主要指标有：一、汽车的动力性二、汽车的通过性 三、汽车的制动性 四、汽车的稳定性 五、汽车的行驶平顺性 六、汽车的燃料经济性 七、汽车的容量,一、汽车的动力性,汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的所能达

9、到的平均行驶速度。通常以汽车的加速性能、爬坡能力及最高车速来表示。1加速时间 常用原地起步连续换档加速时间和直接档加速时间来表示汽车的加速能力。加速时间愈短，表明汽车的加速能力愈好，平均技术速度就愈高。原地起步连续换档加速时间是指汽车从头档起步逐一换至高档，到达某预定距离或车速所需的时间；直接档加速时间是指用该档最低稳定车速全力加速至某一高速所需时间。2最大爬坡度 最大爬坡度是指汽车在发出最大牵引力时能爬越最大坡度的能力。所谓坡度是指坡道的垂直高度与坡道的水平长度之比值，,3最高车速 最高车速是指在平坦坚实的路面上汽车能够达到的瞬间最高车速(kmh)。对上述动力性指标的要求，根据汽车在不同的行

10、驶条件而有所侧重，如经常行驶在平原、道路条件良好的汽车，应以行驶的最高车速为标准；经常行驶在山区的汽车，应以满足最大爬坡能力为标准；在城区内运行的车辆则应以加速性能为标准。,二、汽车的通过性,汽车的通过性是指汽车能以足够的平均技术速度通过各种道路和障碍物的能力。评价汽车通过性的主要参数有：汽车的最小离地间隙、接近角与离去角、纵向通过半径与横向通过半径、最小转弯半径。1最小离地间隙：汽车满载、轮胎气压合乎规定，汽车最低的凸出部位与路面间的距离，多数汽车的后桥壳底端是汽车的最低点。最小离地间隙愈大，汽车通过性能就愈好。2接近角：汽车前端最低点与前轮外圆之间用一条直线相切，该切线与道路平面构成的夹角

11、。3离去角：汽车后端最低点与后轮外圆之间用一条直线相切，该切线与道路平面构成的夹角。4纵向通过半径：汽车前、后轮外圆与汽车中部最低点相切的圆弧半径。5横向通过半径：前桥或后桥的左右车轮内侧与车桥最低点相切的圆弧半径。,6最小转弯半径：将汽车转向盘向左(右)转至极限位置，使汽车绕圆圈行驶，其外侧前轮轮迹的半径即称为汽车的最小转弯半径。汽车最小转弯半径是由前轮最大转向角及轴距决定的。最大转向角大，前后铀之间的轴距短，最小转弯半径就小，转弯就容易；反之转弯就困难。7内轮差:汽车转弯时，前内轮轮迹和后内轮轮迹的半径差称为内轮差。内轮差的大小与各车的转向角大小和轴距长短有关，转向角愈大内轮差愈大，轴距愈

12、长，内轮差亦愈大；反之则愈小。汽车拖带挂车时，主、挂车的内轮差比单车大，一般半挂车前、后轴的内轮差又比拖挂车的大。因此，汽车转弯时，就要估计最小转弯半径和内轮差，特别是在急转弯或拖带挂车时，更应该注意：既不要使外前轮超出路外，也要防止后内轮掉沟或碰及障碍物.,三、汽车的制动性,汽车的制动性是指汽车在行驶中能强行降低行驶速度直至停车，或在下长坡时维持一定速度的能力。汽车制动性能的评价指标是制动减速度、制动时间和制动距离。而最常用的是制动距离，且在国际上己被广泛采用，在我国也采用了这一评价指标。因此我们将着重讨论这一问题。1汽车的制动过程 汽车的制功过程如图1-11所示，它包括以下几个阶段：(1)

13、驾驶人反应时间t0(2)制动装置反应时间(亦称制动滞后时间)t1(3)制动减速度(制动力)增长时间 t2(4)持续制动时间 t3(5)制动完全释放时间 t4,2制动停车距离 由以上制动过程可知，在实际制功停车中，并不是驾驶人踩下制动踏板，汽车就会立即停止行进的。从驾驶人发现危险情况采取制动措施到汽车完全停住，需要经过t0、t1、t2、t3四段时间。在这些时间中，汽车仍在行走，这一行走距离，称为制动停车距离。制动停车距离由两个部分构成：一是反应距离；二是制动距离；也就是说，制动停车距离是反应距离与制动距离之和。(1)反应距离：驾驶人反应时间t0内汽车所行驶的距离。称为反应距离。它是行驶速度(m/

14、s)与反应时间(s)的乘积。由此可知，反应距离的长短，取决于车辆的行驶速度和驾驶人的反应时间。行驶速度快或反应时间长，反应距离就长；反之则短。例如，汽车的行驶速度为45kmh，反应时问t0为0.8s，则反应距离为：,(2)制动距离：制动距离即从驾驶人的右脚踩上制动踏板起到车辆停住止车辆在t1t2t3时间内所行驶的距离，称为制动距离。它是评价机动车制动效能最直观的指标，可用下式计算：,(3)影响制动距离的冈素：由上式可以看出，制动距离的长短与下列因素有关：行驶速度：汽车行驶速度越快，即开始制动时的速度越高，制动距离就越长，行驶速度增加1倍，制动距离则为原来的4倍。如行驶速度为20km/h，在干燥

15、、平坦的沥青路面上制动距离为2.6m；当车速提高到40km/h时，在相同的道路上，制动距离则长达104m。,附着系数：路面的附着系数对制动性能影响很大。不同的路面附着系数不同。汽车在相同的速度下，制动距离随附着系数的下降而增长。以干燥路面与冰雪路面相比较，由于冰雪路面附着系数小，制动距离就要长得多制动效能变坏；在潮湿的沥青路面上行车，如制动过急，容易产少制动“跑偏”与“侧滑”等现象。几种路况条件下制动距离与附着系数和行驶速度的关系见表l-2。,汽车装载质量：装载质量愈大，制动距离愈长。实践证明，对于装载3t以上的汽车，通常装载质量每增加1t，制动距离要增长0.51m。,(4)制动停车距离的概略

16、计算：综上所述，总的制动停车距离S总等于驾驶员的反应距离与制功距离之和可用下式表示：,为了计算简便，把S0与S1经过的时间(t0t1)合并，取平均佰约为1s；把S2计算到S3中去，以开始采取制动措施时的车速为计算车速，则：,在平路上，没有坡度的影响，这样计算出来的数值是比较接近实际的，可作为评估制动停车距离的参考。另外，也可以用近似方法计算制动停车距离。其方法是：将车速(km/h)除以10，再将所得结果自乘，即为制动停车距离(m)。例如：60km/h106，制动停车距离为6636(m)。这种计算方法只适用于干沥青和混凝土路面上行驶的汽车。,实验证明：驾驶人反应距离S0和制动装置反应(滞后)距离

17、S1，共约占总制动停车距离的5070。因此，为了最大限度地缩短制动停车距离，除了保证制动装置工作可靠外，尤其需要驾驶人严格掌握车速和反应敏捷，以便对退路上的交通状况作出迅速、正确的判断，以缩短反应时间，并根据路面附着情况止确运用制动。只有这样，才能达到制动生效快、制动停车距离短，以确保行车安全。3制动力 汽车制动时，制动蹄摩擦片与制动鼓之间产生制动摩擦力距，此力矩使车轮与路面之间产生一个与车轮运动方向相反的作用力，这就是制动力，如图l-12所示。在制动力的作用下，汽车开始减速。如果采用紧急制动的方法，迅速用力将制动踏板踩下达到发挥最大制动力的程度，汽车便开始急剧减速，直至停车。,车轮急剧制动的能力，决定于制动力不断提高而车轮没有被抱死。在车轮制动接近抱死时，制动力达到最大值，使制动效果最佳，制动距离最短。如果制动时，车轮被抱死，制动力变小制动距离会增长。据统计，车速50km/h时制动距离增加40；车速60km/h时制动距离增加60。为了提高制动效能，充分利用各车轮的制动力，希望在紧急制动时，前后车轮都能接近滑移状态而不抱死。目前汽车上安装了“制动力分配调节装置”和车轮制动器防抱死装置(ABS系统)，用电子自动控制，即使是驾驶人把制动踏板踩到最大强度位置，车轮也不会被抱死，路面上只有密集的压印而没有拖印，这就有效地保证了最佳制动强度。,