汽車事故工程汽車事故工程第二章道路車輛動力學基礎第一節車輛動力性第二節車輛制動性評價指標第三節汽車橫向穩定性分析第二章道路車輛動力學基礎第一節車輛動力性第一節汽車動力性一、汽車行駛方程式第一節汽車動力性一、汽車行駛方程式二、驅動力1驅動力與發動機轉矩的關系

二、驅動力1驅動力與發動機轉矩的關系2發動機外特性曲線

2發動機外特性曲線3發動機轉速與車速的關系3發動機轉速與車速的關系4驅動力圖汽車驅動力汽車速度4驅動力圖汽車驅動力汽車速度三、汽車的行駛阻力1滾動阻力2空氣阻力3坡度阻力4加速阻力三、汽車的行駛阻力1滾動阻力2空氣阻力3坡度阻力4加四、車輛行駛的驅動條件與附著條件1車輛行駛驅動條件驅動條件是車輛行駛的必要條件，還不是充分條件。四、車輛行駛的驅動條件與附著條件1車輛行駛驅動條件驅動條2車輛行駛驅動條件附著條件或內容是：驅動力不能超過驅動軸的附著力和滾動阻力之和。

則汽車的驅動和附著條件為:2車輛行駛驅動條件附著條件或內容是：驅動力不能超過驅動軸的五、車輛動力性指標1爬坡能力

2加速能力3最大車速加速度等于零時，速度達到最大值。五、車輛動力性指標1爬坡能力2加速能力3最大車速加第二節車輛制動性評價指標一、制動減速度國標GB7258-87規定的汽車減速度和制動穩定性檢驗標準車輛類型制動初速度滿載檢驗充分出發的平均減速度空載檢驗充分出發的平均減速度制動穩定性要求車輛任何部位不得超出的試車道寬度座位數≤9客車50≥5.9≥6.22.5總質量＜4.5t汽車50≥5.4≥5.82.51其他汽車、汽車列車及無軌電車50≥5.0≥5.43.0第二節車輛制動性評價指標一、制動減速度國標GB725汽車事故工程第三講主講教師：譚立東學時16汽車事故工程第三講主講教師：譚立東二、制動時間減速度達到最大停車或碰撞制動器開始作用腳移到制動踏板腳從加速踏板移開危險物被察覺t1tat2

t3tb二、制動時間減速度達到最大停車或碰撞制動器開始作用腳移到第一階段時間第一階段時間稱為駕駛員反應時間。它包括從駕駛員發現危險物，開始意識到需要緊急制動，然后控制右腳把它移動到制動踏板上為止所需的時間。這一段反應時間與駕駛員的年齡、技術水平、健康狀況等許多因素有關。一般駕駛員的反應時間為0.3~1.0s，反應慢的可達1.7s，酒后開車可達2.0s以上。通常取的平均值為1.0s。

的平均值為1.0s。第一階段時間第一階段時間稱為駕駛員反應時間。它包括從駕駛員發汽車類型制動系協調時間,sm<4.5t≤0.33s4.5t≤m≤12t≤0.45sm>12t≤0.56s國家標準GB7258—2003規定對汽車制動系協調時間檢查標準：第二階段制動系統協調時間為:汽車類型制動系協調時間,sm<4.5t≤0.33s4.5t≤第三階段時間稱為持續制動時間，它是從達到最大減速度開始，保持減速度不變，直到停車所經歷的時間。根據勻變速運動，可求得持續制動時間為：車輛的總制動時間：第三階段時間稱為持續制動時間，它是從達到最大減速度開始，三、制動距離階段車輛駛過的距離為：速度與加速度圖

三、制動距離階段車輛駛過的距離為：速度與加速度圖整個(＋)制動期間所對應的面積ABCDE：總制動距離為：階段的制動距離為：整個(＋)制動期間所對應的面積ABCDE：總制動距四、地面制動力車輛狀況空載滿載制動力總和占整車重量的百分比(%)≥60≥50主要承載軸的制動力占該軸軸荷的百分比(%)≥60≥50注：1.前軸左右輪制動力不均衡應小于空載前軸負荷的5%。2.后軸左右輪制動力不均衡應小于空載后軸負荷的8%。四、地面制動力車輛狀況空載滿載制動力總和占整車重量的百分比(五、汽車跑偏量制動過程中車輛維持直線行駛，或按預定彎道行駛的能力稱為方向穩定性。影響方向穩定性的包括跑偏和側滑兩種情況。跑偏的原因主要是左、右輪特別是左、右轉向輪制動力不相等引起的，通過維修和調整可以減輕，以致消除跑偏現象。但側滑卻不同，側滑是指車輪連車軸的側向滑移，這常常是由于緊急制動車輪被抱死后，側向附著系數趨于零，使路面喪失了抵抗側滑的能力造成的。只要各車輪制動力與慣性力稍不平衡，車輛就出現甩尾、回轉，完全失去了方向操縱穩定性。五、汽車跑偏量制動過程中車輛維持直線行駛，或按預定彎第三節汽車橫向穩定性分析當平均轉向角θ較小時1．低速時車輛轉向半徑

一、車輛轉向特性第三節汽車橫向穩定性分析當平均轉向角θ較小時1．低速時2．車輪的側偏角車輛轉彎有向心加速度，需要有向心力，它只能由路面提供，也就是路面對輪胎著地點作用有側向力，也稱為轉向力在輪心處作用著由輪軸傳過來的離心力。由于這一對力的存在使車輪滾動的軌跡不在自身平面線上，而是在偏離角的線上。因為輪胎有彈性，在著地點附近側向彎曲，使點不是落在點，而是落在點。緊接著點不落在點，而落在點，……，結果使滾動的軌跡相對車輪平面向外偏了一個角(稱偏離角或側偏角)。而且側向力越大，側偏角也越大。另外，側偏角還與輪胎構造、胎內氣壓、路面法向反力等因素有關。2．車輪的側偏角車輛轉彎有向心加速度，需要有向心力，它只能車輪的側偏角車輪的側偏角3．考慮倒偏角時的轉向半徑車輛轉向時，由于向外的離心力使車輪出現側偏角，特別是當車速較高時，側偏角較大。前輪在向內轉過平均轉向角

的基礎上，再向外轉過平均側偏角

1，才得到前軸中點A的速度方向。后輪向外轉過平均側偏角

2，得到后輪中點B的速度方向。過A點和B點分別作速度vA和vB方向的垂線，它們的交點O就是該瞬時車輛的轉動中心，距離OD就是轉向半徑R。3．考慮倒偏角時的轉向半徑車輛轉向時，由于向外的離3．考慮倒偏角時的轉向半徑3．考慮倒偏角時的轉向半徑二、車輛橫向穩定性1．轉彎時車輛的側向穩定性1）側翻的臨界速度二、車輛橫向穩定性1．轉彎時車輛的側向穩定性2）側滑的臨界速度2）側滑的臨界速度3）路面外側超高時的臨界速度3）路面外側超高時的臨界速度（1）根據側翻的臨界條件（1）根據側翻的臨界條件（2）根據側滑的臨界條件（2）根據側滑的臨界條件三、橫向與縱向聯合的附著條件1．路面與輪胎間附著力的各種可能狀況路面與輪胎之間的附著力(摩擦力)可以沿接觸面作用在任何方向，總是與相對滑動的方向相反。三、橫向與縱向聯合的附著條件1．路面與輪胎間附著力的各種可1）輪胎沿直線自由滾動，輪胎與路面間沒有相對滑動趨勢，附著力等于零。2）車輛轉彎，輪胎自由滾動，輪胎與路面之間縱向沒有相對滑動趨勢，但在橫向，輪胎有向外滑動趨勢，因此受到路面給它向內的轉向力，其最大值為四、橫向與縱向聯合的附著條件1．路面與輪胎間附著力的各種可能狀況1）輪胎沿直線自由滾動，輪胎與路面間沒有相對滑動趨勢，附著力車輛直線驅動車輛直線制動車輛轉彎驅動

車輛直線驅動車輛直線制動車輛轉彎驅動5）車輛轉彎同時驅動時，驅動輪上既受到向內的轉向力，又受到向前的驅動力，如右圖所示。把兩者按矢量合成，其合力不能超過路面所能提供的附著力，即3）車輛直線驅動，驅動輪胎有向后滑動的趨勢，因此受到路面給它的向前的驅動力，如左圖所示。它的最大值：4）車輛直線制動，制動輪有向前滑動趨勢，因此受到路面給它的向后的制動力，如中圖所示，它的最大值為：5）車輛轉彎同時驅動時，驅動輪上既受到向內的轉向力，又受到向6）車輛轉彎同時制動時，在制動輪胎上既受到向內的轉向力，又受到向后的制動力。把兩者按矢量合成，其合力不能超過路面所能提供的附著力，即：

6）車輛轉彎同時制動時，在制動輪胎上既受到向內的轉向力，又受當車輛轉彎同時驅動或制動時，路面作用在輪胎上附著力的方向，既不是橫向，也不是縱向，而是兩者合成的方向。隨著橫向轉向力和縱向的驅動力風或制動力的變化，由它們合成的附著力的方向也跟著變化。把可能的矢量尖端連起來是一個圓，通常稱為摩擦圖，也可稱為附著圓。在驅動條件下，車輪滑轉率s為：在制動條件下，車輪的滑動率s為：當車輛轉彎同時驅動或制動時，路面作用在輪胎上附著力的方向，不同側偏角時輪胎的側向附著力和橫向附著力也不同。側偏角增加，使得橫向附著力增加。把附著力近似地看作沿各個方向大小相等而引入附著圓的概念，也適用于分析車輛在各種行駛條件下的受力狀態。縱向與橫向附著系數

不同側偏角時輪胎的側向附著力和橫向附著力也不同。側偏角增加，2．制動對轉向的影響(1）若前輪抱死，后輪沒有抱死，雖然后輪仍有相當的橫向附著力，不至于發生側滑，但前輪不能提供橫向轉向力，即使前輪轉過一定角度，車輛仍將向前滑動，以致沖出彎道，也就是說，前輪的轉向控制失效。(2）若后輪抱死，前輪沒有抱死，雖然前輪轉向仍有效，但后輪卻得不到足夠的橫向附著力而向外甩尾，甚至整個車輛旋轉180°而造成事故。(3）為了防止上述兩種情況，現代汽車采用制動防抱死裝置（ABS），使車輪又滾又滑，既有較大的縱向制動力，又有相當的橫向轉向力，避免側滑的發生。根據附著圓的概念，在轉向過程中進行制動，路面所能提供的橫向附著力將比減小。當車輪全抱死(＝100%)時，將趨近于零，從而導致車輪側滑。2．制動對轉向的影響(1）若前輪抱死，后輪沒有抱死，雖然后在車輛轉向的同時制動時，路面上留下軌跡曲線。如果軌跡上不僅有縱向的拖印，而且還有橫向的擦印，就能表明路面附著力已達到最大值，可用于計算制動開始時車輛的速度。現場測定弦長與矢高

3．根據側滑軌跡估算制動初速度在車輛轉向的同時制動時，路面上留下軌跡曲線。如果軌跡要測定車輛質心軌跡曲線的弦長與矢高有兩種方法。第一種方法是直接在現場確定車輛質心的軌跡

第二種方法是先測定各車輪留在路面上的拖擦印，按縮小的比例畫在紙上，在此基礎上量取弦長和矢高。要測定車輛質心軌跡曲線的弦長與矢高有兩種方法。第一種