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1、汽车运用工程蒋 蘋,湖南农业大学工学院车辆工程教研室,绪 论,一、汽车运用工程概述二、我国公路运输状况,绪 论,一、汽车运用工程概述1.定义：汽车运用工程就是用科学的方法和手段，对汽车技术状况进行最有效管理的工程技术科学。研究充分利用汽车运用性能，合理组织汽车运输，加强维修，减少交通事故、能源消耗、环境污染，这一完整的学科体系。,2.运用根据事物特性，加以利用。3.汽车运用根据汽车使用性能，合理使用汽车。4.工作机务管理、运用管理。（1）择优选配车辆；（2）正确使用车辆；（3）定期检测车辆；（4）强制维护车辆；（5）合理改造车辆；（6）适时更新报废车辆全过程的综合管理。,5.研究内容（1）汽车
2、运用性能及合理使用；（2）汽车运行条件特性与汽车性能的适应性；（3）汽车技术状况变化与运行时间行驶里程的关系；（4）汽车性能与交通安全及环境污染关系；（5）汽车故障与维护修理的关系。,二、我国公路运输状况1.公路状况至2012年底全国公路里程超过400 万公里，高速公路美国：8.87万公里,我国8.5万公里居世界第二，加拿大：1.65万公里。目前人口在20万以上的城市高速公路连接率将达到90%，已建成“五纵七横”国道主干线。,2.制约因素（1）公路运输未得到应有的发展；（2）铁路运输分担量大；（3）尚未发挥汽车短途运输的优势；（4）汽车运输技术管理落后；（5）汽车运输装备技术陈旧。,3.大力发
3、展公路运输的主要措施：（1）大力实施公路技术改造，扩大公路网，提高高等级公路的比重；（2）加强车辆更新换代，提高汽车检测与维护技术；（3）合理分配燃料，开发新能源；（4）提高社会车辆的运输效率。,第一章 汽车使用条件及性能指标,第一章 汽车使用条件及性能指标第一节 汽车使用条件第二节 汽车运行工况第三节 汽车使用性能指标,第一节 汽车使用条件,定义 影响汽车完成运输工作的各类外界条件，它包括：气候条件、道路条件、运输条件、汽车安全运行技术条件。,一、气候条件 气候条件对不同车辆结构提出了不同的要求。应根据具体气候的季节条件，使用相应结构的不同类型汽车，以提高车辆与气候的适应程度。运输企业针对本
4、地区的气候特点，合理选用汽车，并制造相应的措施，取得最佳的使用效果。,二、道路条件 道路条件的主要特征指标是车辆运行速度和通行能力。“道路等级”和“公路养护水平”直接影响汽车的运行速度、汽车的行驶平顺性及汽车装载质量利用程度。,1 道路等级 我国公路分为五个等级，见表1-1。分为：高速公路（25000辆/日）一级（1500025000辆/日）二级（500015000辆/日）三级（20006000辆/日)四级公路(2000)高速公路、一级、二级公路为汽车专用公路，一般公路为二级、三级、四级公路。各级公路设计参数：地形、车速、车道宽、平曲线半径、凸形竖曲线半径、凹形竖曲线半径、竖曲线最小长度、停车
5、视距。,我国各级公路主要技术指标(1),读表1（1）,我国各级公路主要技术指标(2),读表1（2）,我国各级公路主要技术指标(3),读表1（3）,2、公路养护水平 公路的养护水平评价指标：好路率、养护水平综合值。评定项目：路面平整，路拱适度，行车顺适，路肩整洁，边坡稳定，标志全明，行道树齐全。,表1-2 公路养护等级评分值,(1)好路率 好路率的计算公式Q=(LY+LL)/L*100%L-公路总里程；LY-优等公路；LL-良等里程。,(2)养护质量综合值 养护质量综合值P的计算式P=(4LY+3LL+2LC+LCH)L L-公路总里程；LY-优等公路；LL-良等公路；LC-次等公路；LCH-差
6、等公路。,3 公路养护水平对汽车使用性能的影响 据试验统计数据得知，公路养护水平与汽车运行油耗，维护费用，大修间隔里程之间有关系。与油耗的关系 公路养护水平与油耗之间呈指数方程关系Q=Ae-Bx Q-一定车速下汽车等速百公里油耗（L/100Km)X-路面分值（见表1-2）A、B-回归系数（见表1-3）,表1-3 路面分与油耗关系的指数回归,与车辆养护费用的关系。公路养护水平与车辆养护费用之间呈对数方程关系，即Y=0.22650.1586*lnX Y-每公里养护费用（元/Km);X-道路养护综合值；若道路养护综合值由2.48提高到2.78，车辆养护费用可减少22%（见表1-4），即加强道路养护，
7、可节约车辆维护费用。,表1-4 车辆维护费用和道路养护综合值,与车辆大修里程的关系;公路养护水平与车辆大修里程之间呈线性方程关系，即 Y=-29.909+0.637X Y-汽车大修里程（104Km);X-好路率（%）。,某省公路的好路率与大修里程的统计数据见表1-5。,表1-5 河北省公路的好路率与大修里程,汽车高速公路条件下的使用 高速公路行驶的主要问题是安全问题，因此高速公路行驶应注意以下问题：按交通法规限定的车速行驶。进入高速公路前，应对燃油、润滑油、冷却液及转向器、制动器、灯光、轮胎等部件和汽车的装载与固定情况进行检查。(3)进入高速公路后，车辆的行驶速度应在70Km/h以上。(4)正
8、常情况下，车辆应在主车道行驶，不准长时间在超车道上行驶或骑、压车道分界线。,(5)司乘人员应配载安全带,货车除驾驶室以外，不许载人，客车中乘客不许站立于车中。(6)高速公路行驶的车辆，不允许随意停车。(7)交通受阻时，要按顺序停车。(8)高速公路行驶的车辆，不允许调头、倒车和穿越中央分隔带，不许试车，也不许在匝道上超车和停车。(9)遇有大风、雨、雾或路面积雪、结冰时，遵守交通管理部门采取的限制和封闭车道的管制措施。,三、运输条件定义 由运输对象的特点和要求所决定的影响车辆运用的各种因素。1 货运 货物：指从接受承运起到送交收货人止的所有商品或物资。货物的分类及适用的车辆类型。,1)按装卸方法分
9、类 货物按装卸方法可分为堆积、计件和罐装三类。对没有包装的，用堆积装卸的货物如煤炭、砂、土和碎石等，按体积或质量计量的货物宜于采用自卸汽车运输。对可计个数，并按质量计量装运的货物，如桶装、袋装的包装货物及无包装货物，可采用普通栏板式货车、厢式货车及保温式货车运输。对于无包装的液体货物，通常采用自卸罐车运输。,2)按运输和保管条件分类 按运输和保管条件分，货物可分为普通货物和特殊货物。前者是指在运输过程中无特殊要求，可用普通车箱运输的货物。后者是指在运输过程中，必须采取特别措施，才能保证完好无损的承运货物。特殊货物包括特大、沉重、危险和易腐的货物。特大货物是指标准车厢不能容的货物。沉重货物是单件
10、质量大于250千克的货物。危险货物指在运输和保管过程，可能使人致残，或破坏车辆、建筑物和道路的货物。易腐货物是指在运输和保管过程中,需专门库房和车辆维持一定温度的货物。,3)按货物批量分类 按一次托运货物的数量，可分为小批和大批量货物。(3)货物装卸条件 货物装卸条件决定了汽车装卸作业的停歇时间、装卸货的劳动量和费用，从而影响汽车的运输生产率及运输成本。装卸条件受货物类别、运量、装卸点的稳定性、机械化程度以及装卸机械等诸多因素的影响。,2 客运 客运分为市内客运和公路客运，各种客运应配备不同结构型式的客车。（1）市内客运。市区公共汽车采用车厢式多站位车身，座位与站位之比为1比2，通道很宽，车门
11、数目多，车厢地板较低。（2）公路客运 公路客运客车要求有较高的行驶速度和旅客乘坐舒适性。通常座位宽大舒适、椅背倾斜可调、车门数目少、其他辅助设备齐全。,GB7258-1997关于机动车运行安全技术条件规定了机动车运行条件：车辆外观整洁、装备齐全、紧固可靠、各部件应完好，并具有正常的技术性能。发动机动力性能好，运行平稳、不得有异响、燃润料消耗正常，无漏油、漏水、漏气、漏电现象。底盘各总成连接牢固，无过热、无异响、性能良好，各润滑部位不缺油、钢板弹簧无断裂或错开现象，轮胎气压正常，汽车、挂车连接和防护装备齐全、可靠。,四、汽车运行技术条件,转向轻便灵活，转向节及转向节臂、横直拉杆及球销不得松旷，性
12、能良好，前轮定位符合要求。车辆制动性能符合规定，挂车与牵引车意外脱离后，挂车应能自行制动，牵引车的制动仍然有效。客车车厢、货车驾驶室内应不进尘土、不漏雨；门窗关闭严密、开启灵活；挡风玻璃视线清晰；客车座椅齐全整洁、牢靠；货车车厢无漏洞；栏板销钩牢固、可靠。车辆的噪音及废气排放应符合有关规定。灯泡、讯号、仪表和其他电气设备应配合齐全，工作正常、可靠。,第二节 汽车运行工况,一、概 述 定义 为了研究汽车与运行条件的适应性，通常采用多参数描述汽车的运行状况，并称之为汽车运行工况。即汽车在使用条件下，汽车驾驶员以其自己的经验、技艺操纵车辆，完成一定任务时，汽车及其各零部件、总成的各种参数变化及技术状
13、态。,研究参数（1）主要参数:Ua、ne、变速器档位、节气门开度、制动次数（频度）。（2）特定工况参数：发动机瞬时转速，Pe、Te、be、水温、油温、档位使用次数（频度）、离合器结合频度等。研究方法（1）测试统计方法。（2）计算机数字仿真方法。,1 运行工况调查目的 通过运行工况调查,掌握在特定的使用条件下，表征汽车运行状况的各参数变化范围和变化规律，为评价车辆的合理运用以及车辆性能、结构能否满足使用要求提供基础资料。,二、运行工况调查,2 运行工况调查内容 选择反映汽车运行状况，具有代表性的路线，并取得道路资料和交通状况的调查数据；同步测取汽车行驶中的车速、发动机转速、油耗、节气门开度及档位
14、使用和变化情况；在调查路线（或路段）内的累积停车次数和累积制动次数等。,3、工况调查方法 主要使用非电量的电测法，即在测量部位安装将非电量状态参数转换为电信号的传感器，将信号直接或经放大后传送至测量仪表和记录器（如磁带机，光线示波器，X-Y记录仪）。,汽车运行工况调查的数据主要用于确定汽车的常用工况，并结合汽车的结构性能，对汽车常用工况的合理性及影响因素进行评价。1 常用工况 汽车运行中经常出现的工况称为常用工况。,三、运行工况分析,2 我国汽车运行速度特点（1）车速分布规律 市区运行车速分布呈对称性的正态分布。公路运行车速为具有偏态分布的威布尔分布。（2）车速分布范围和均值。市区多在20Km
15、/h-30Km/h；公路运行车速高于45Km/h(50Km/h-70Km/h的概率达50%以上)。（3）常用车速偏低。,（4）按时间统计，公路行驶车辆高档利用率达92%96%，低档只占1%2%。（5）市内公共汽车空档利用时间约占50%，而最高档利用率明显低于公路行驶汽车,其它各档的利用率高于公路行驶汽车。（6）汽车行驶道路条件越好，功率利用率越低，节气门开度经常处于2040，转速不稳定，油耗比稳定工况高。,第三节 汽车使用性能指标,一、概述1 定义 在一定的使用条件下，汽车以最高效率工作的能力称为汽车使用性能。2 汽车使用性能指标，见表1-6。,表1-6 汽车使用性能的主要指标(1),表1-6
16、 汽车使用性能的主要指标(2),二、容载量,1 定义 容载量就是汽车能够装载货物的数量或乘坐旅客的人数。汽车容载量与汽车的装载质量、车厢尺寸、货物密度、座位数和站立乘客的地板面积有关。2 评价指标（1）比载质量,（2）装载质量利用系数 以上两个评价指标，表征了汽车结构对各种货物需要的适应能力，它表明某车型装何种货物能够装满车厢，或充分的利用汽车的全部装载能力。表1-7 列出了某些常见货物的密度。表1-8 列出了某些国产载货汽车的平均载质量。,表1-7 常见散货的密度,表1-8 常见国产车货厢平均载质量,三、汽车的质量利用,常用质量利用系数来评价汽车质量利用的优劣。整备质量利用系数是提高现代载货
17、汽车制造技术进步的标志之一。降低汽车的整备质量可提高整备质量利用系数，其主要途径是利用轻型材料，特别是利用强度高、质量轻的高强度铝合金和复合塑料。,整备质量利用系数随载质量的增加而增加，表1-9列出了几种常见国产载货汽车的整备质量利用系数。,表1-9 几种常见国产车的整备质量利用系数,四、使用方便性 汽车使用方便性是汽车的一项综合使用性能。用于表征汽车运行过程中，驾驶员和乘客的舒适性和疲劳程度以及对保证运行货物完好无损和装卸货物的适用性。,1 操纵轻便性 操纵轻便性决定了驾驶员的工作条件，对减轻驾驶员的疲劳，保证行车安全，具有重要作用；其评价指标为操纵力、操作次数、驾驶员座位参数与调整参数、驾
18、驶员的视野参数。2 乘客上下车方便性 乘客上下车方便性作为使用方便性之一，影响城市公共汽车站点的停车时间，从而影响汽车的线路运行时间。乘客上下车方便性，主要取决于车门的布置（轿车)和踏板的结构参数。,3 装卸货物方便性 装卸货物方便性是指车辆对装卸货物的适应性。它的评价指标是车辆装卸所耗费的时间和劳动力。4 紧凑性 紧凑性是评价汽车外形尺寸合理利用的指标，它影响汽车的操纵轻便性、机动性、在受约束的条件下的通过性及停车面积等。,5 乘客舒适性 汽车乘客舒适性很大程度上取决于座位的结构。座椅的结构参数主要是座位的宽度和深度、靠背高度和倾角以及座椅上乘客的上下自由空间。6 最大续驶里程 汽车的最大续驶里程，是指油箱加满后能连续行驶的最大里程。7 机动性 机动性为汽车在最小面积内转向和转弯的能力。它表征汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕开不可越过障碍物的能力。,本章思考题（1）什么是汽车运行工况？主要参数有那些？（2）汽车运行工况对车速分布、档位分布和其他可得出那些结论？（3）什么是汽车使用性能，主要量标有那些？,
