汽车在一定条件下正常行驶所具有的工作能力就是汽车的使用性能。主要包括动力性、燃料经济性、制动性、操纵稳定性、通过性等。此外,还有可靠性、舒适性、维修方便性和行驶平顺性等。汽车的使用范围日益扩大,汽车使用性能必须不断改善,以适应在各种道路、气候条件下的运行。

本文仅在与行车安全有直接关系的动力性、燃料经济性、制动性、操纵稳定性、通过性等方面进行叙述。

(一)动力性

动力性高的汽车可以节约运送时间,提高运输生产率。汽车动力性通常用在良好路面上的最高行驶速度、加速性能和最大爬坡度来评价。

1.最高行驶速度。汽车的最高行驶速度是指发动机节气门全开,变速器挂最高档的情况下,汽车满载(不带挂车)在表面平整硬实的水平道路上作稳定行驶时的速度。

2.加速性能。汽车的加速时间常用原地起步加速时间与超车加速时间来评定。其中,原地起步加速时间是指汽车以【档起步,并以最大加速强度迅速换至高档,使汽车达到某一预定距离或车速所需的时间。超车加速时间是指汽车用最高档或次高档由某一中等车速全力加速至某一高速所需的时间。

3.最大爬坡度。汽车的最大爬坡度是指汽车满载时用I 档所能爬上的最大坡度。

一般轿车的最高行驶车速为150~200公里/小时,原地起步至车速80公里/小时的加速时间为7~20秒;载货汽车的最高行驶速度一般为85~120公里/小时,最大爬坡度为20%~30%。

汽车的动力性是由汽车的驱动功率和行驶阻力决定的。发动机的输出功率通过传动系推动汽车前进,扣除传动损失,即为驱动功率。汽车的行驶阻力包括滚动阻力、空气阻力、坡道阻力与加速行驶时的惯性阻力。阻力与车速的乘积为阻力功率。汽车在行驶中,其驱动功率等于阻力功率。汽车的阻力功率随汽车总重和车速的增加而增大,所以汽车的动力性基本上取决于单位汽车总重具有的发动机功率,即比功率(千瓦/吨)。汽车的比功率大,行驶阻力小,汽车动力性就好。GB7258-87《机动车运行安全技术条件》中规定“机动车辆的比功率应不小于4.78 千瓦/吨”。

(二)制动性

制动性包括制动效能和制动方向稳定性以及制动效能的恒定性、操纵轻便性。

1.制动效能。制动效能是指汽车在行驶中能强制地降低行驶速度以至停车或者下长坡时维持一定速度的能力。其评价指标通常用制动距离、制动减速度,或者制动力。

制动距离指驾驶员从踩着制动踏板到汽车完全停止所经过的距离。制动减速度指在给定的初速度开始制动,到汽车完全停止,在这一过程中,速度的减少强度。制动力指在制动过程中各车轮所受的制动力、制动力不但表明汽车的减速度,还可以反映出各车轮的制动力及分配情况,因此取制动力这一指标更有利于严格检验。目前汽车检测站大都以检测汽车制动力来评定其制动效能。

汽车的制动距离和制动减速度是由汽车的制动力决定的。制动力的数值取决于两个摩擦件产生的摩擦力,即制动器中制动蹄摩擦片与制动鼓间的摩擦力和轮胎与地面之间的摩擦力————附着力。附着力等于附着系数与作用于车轮的垂直载荷的乘积。附着系数值由轮胎的胎面花纹和路面结构等因素决定,并与车轮的运动状况有关。制动时,车轮抱死不转动之前,存在一个由滚动逐渐变到完全滑动的过程,一般用滑移率表示滑动所占的成分,完全滑移其滑移率为100%。附着系数的数值就是随着滑移率而变化的。实验证明,滑移率在10%~20%时附着系数最大,侧向附着系数也最大。缩短制动距离的主要途径是:保证制动器有足够大而且恒定的摩擦力矩和提高地面附着系数,并充分利用其最大值。

有关制动力和制动距离等方面的问题,在本书后面还有详细叙述。

2.制动方向稳定性。制动方向稳定性是制动时不发生跑偏、侧滑而维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力,常用汽车通过给定通道的制动试验来评定。

制动稳定性合格的汽车,在紧急制动时,不会产生不可控制的效应,使汽车离开试验通道。

3.制动效能的恒定性。制动效能的恒定性是指汽车经过频繁强力制动后,制动效能的下降程度,即"热衰退"程度。热衰退严重即制动效能恒定性差的汽车,在山区行驶是很不利的。另外,汽车涉水后制动性能下降,称为"水衰退",也是制动效能恒定性评价的重要指标。

4.操纵轻便性。即踩动制动踏板的作用力。操纵轻便性差的汽车,会造成驾驶疲劳,影响交通安全。

(三)稳定性

汽车的稳定性是指汽车在各种行驶条件下,抵抗倾覆(翻车)和侧滑的能力。汽车的稳定性有纵向稳定性和横向稳定性。

汽车的纵向稳定性是指汽车上、下坡时,抵抗因重力的作用而发生绕前轴或后轴翻车的能力。纵向翻车的事故发生得不多,但在装载重心过高、偏前,下坡坡度过大,车速过高而猛踩制动或者突然撞到路面上的较大障碍物,则会发生往前翻车的事故;如果装载重心过高、偏后,上坡坡度过大,汽车猛然起步或猛然加速,则可能发生向后翻车的事故。

汽车的横向稳定性是指汽车抵抗横向翻车和横向侧滑的能力。

汽车在横向坡度较大的道路上直线行驶时。由于汽车重力在平行于横坡方向产生了一个分力,这个分力力图使汽车侧滑或向一侧翻车。

汽车转弯,在不同于平面道路上的行驶转弯时,离心力的作用使汽车发生横向翻车。由离心力所形成的力矩,力图使汽车向外侧倾覆;但汽车重力所形成的力矩(回复力矩),则抵抗此倾覆、力图保持汽车的稳定状态。当离心力所形成的力矩大于回复力矩时,内侧车轮出现悬空现象,汽车便失去稳定性开始倾覆。

汽车转弯时产生的离心力与车速、转弯半径、转向轮的回转速度以及汽车的总重量有关。转弯时,汽车的车速愈高,转弯半径愈小,转向轮的回转速度愈快,重量愈大,则汽车产生的离心力愈大,反之则小。其中离心力与车速的平方成正比关系,车速的影响尤显。为了提高汽车的稳定性,必须减少上述诸因素对离心力的影响。例如,降低转弯时的车速,尽可能选择转弯半径较大的路线,不要过急打方向盘(不要使转向轮回转速度大快)等,都可以减小离心力。

汽车的重心高,稳定性就差,所以装载不要过高,不要偏向一侧。

汽车的侧滑,是在作用于轮轴上的侧向力大于车轮与路面的附着力时发生的。侧滑通常多发生在后轴。现代汽车重心低,轮距宽,侧滑一般比横向倾覆出现早一些。在泥泞冰雪道路上行车时,由于附着系数减小,更容易产生侧滑现象。

(四)通过性

汽车的通过性(又称越野性)是指汽车能以足够的平均技术速度通过各种道路、无路地带和障碍物的能力。它不仅直接影响运输生产率,而且还决定汽车能否参与运输工作。在某些使用条件下,由于通过性能不佳,即使汽车其他使用性能都良好,往往也不可能充分发挥作用。

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以及最小转弯半径等。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。

最小离地间隙(h最小)是指汽车满载、轮胎气压符合规定时,汽车最低的突出部分和路面间的距离。大多数汽车后桥装主减速器的地方是汽车的最低点、离地间隙最小。最小离地间隙越大,汽车通过障碍的性就越好。

接近角(a)是指通过汽车前端最低点所作前轮外圆的切线与地平面相交所成的夹角。汽车的前悬(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,则汽车遇到上坡或土堆、坑洼时,前端就容易与地面相碰。

离去角(β)是指通过汽车最后端最低点所作后轮外圆的切线与地平面相交所战的夹角。汽车后悬

(汽车最后保全后桥中心的水平面离)愈长和后部的离地高度愈小,则离去角就愈小,离去角过小,汽车在离开坡顶、土堆或坑注时,后端就容易与地面搁碰。

纵向通过半径(Ru)是指与汽车前、后轮及汽车中部最低点相切的圆弧半径。轴距(前轴与后轴的中心距离a)愈短,车架愈高,则纵向通过半径愈小,汽车的通过性就好。

横向通过半径(R碳)是指与前桥(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胎面中心线间的距离 bn)愈小,车桥最低点离地的距离愈大,则横向通过半径愈小,汽车的通过性就愈好。

最小转弯半径。汽车转弯时,当方向盘转到最大极限位置时,外侧前轮所滚过的轮迹中心至转向中心的距离称为最小转弯半径。汽车最小转弯半径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地带或绕过障碍物的能力。

汽车最小转弯半径与汽车的前轮转向角和汽车的轴距有关。前轮转向角愈大,轴距愈小,则最小转弯半径就愈小。

(五)燃料经济性

汽车燃料经济性是指汽车以最小的燃料消耗完成单位运输工作(产量)的能力。

在汽车运输工作中,燃料费用约占运输成本的30%。提高燃料经济性,将减少单位运输工作的燃料消耗,降低运输成本。

汽车燃料经济性的评价指标、通常用汽车单位行程的燃料消耗量(升/百公里)或完成单位运输工作量所消耗的燃料量(升/百吨公里或升/千人公里)来表示。前者用以考核具有相同载质量汽车的燃料经济性,后者则用以考核不同载质量汽车的燃料经济性。改进车身形状以减小空气阻力,采取子午线轮胎以减小滚动阻力和减轻汽车自重,以及重视汽车维护和合理调整、提高驾驶技术等,都有利于改善燃料经济性。

有些驾驶员为了省油,盲目追求经济效益,在下坡时熄火空档滑行。从行车安全的角度来看,是存在严重隐患的,必须严格禁止这样错误的驾驶操作。



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