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汽车使用条件，是指影响汽车完成运输工作的各类外界条件。汽车使用条件气候条件道路条件运输条件汽车安全运行技术条件气候条件是，由气候的自然变化构成的影响因素。我国幅员辽阔，各地气候条件差异很大。环境温度对汽车，特别对发动机的热工况影响很大。温度湿度雨雪风沙雾气候条件发动机起动困难，运行油耗增加，机件磨损量增大；风窗玻璃容易结雾、结霜和结冰；冰雪道路行车易发生交通事故。寒冷地区在寒冷气候条件下，为了保证驾驶员处于适当的工作条件、乘客的舒适和安全、货物的防冻，需从结构上对汽车采取相应措施。寒冷在炎热气候条件下，汽车发动机容易过热，工作效率低，燃料消耗增加。汽车电气系统、燃料供给系元件易过热，导致故障。环境温度过高，若散热不良或燃料品质不佳，容易在燃料供给系形成气阻或气湿，影响发动机正常工作。高温高温可能造成润滑脂溶化，被热空气从密封不良的缝隙挤出。高温也会逐渐烘干里程表、刮水器等机件中的润滑脂，增加机件磨损，导致故障。高温还会导致制动液黏度下降，在制动系中可能形成气阻，导致制动效能降低甚至失效。高温会加速非金属零件的老化及变形。高温影响驾驶员的工作环境，不利于行车安全。高温在气候干燥、风沙大的地区，汽车及其各总成的运动副易因风沙的侵入而加剧磨损。干燥、风沙在气候潮湿和雨季较长的地区及沿海地区，如果发动机、驾驶室、车厢的防水和泄水不良，将会引起零件锈蚀，以及因潮湿使电气系统工作不可靠。大气湿度过高，会降低发动机气缸的充气效率，降低发动机的动力性和燃料经济性。潮湿高原地区空气稀薄，使得大气压力减低，水的沸点下降，且昼夜温差大。发动机混合气容易变浓，冷却液易沸腾，气压制动系气压不足，以及驾驶员体力下降。高原地区不同气候条件对车辆的结构和使用提出了不同的要求，因而应针对实际气候和季节条件，使用相应的变型汽车或对标准型汽车进行改进，以提高车辆对气候的适应性。汽车运输企业要针对当地的气候特点，合理选用汽车，并制定相应的技术措施，克服或减少气候条件造成的各种问题，做到合理使用，取得较佳的使用效果。高原地区在充分发挥汽车速度特性的情况下，保证车辆安全行驶；满足该地区对此道路最大通行能力的要求；车辆通过方便，乘客有舒适感；车辆运行材料消耗量最低，零件磨损和损坏最小。道路条件是由道路状况决定的，并影响汽车运用的因素。汽车结构、汽车运行工况、汽车技术状况都与汽车运行的道路条件密切相关。汽车运输对道路的要求道路条件的主要特征指标影响车辆的运行速度和通行能力。主要特征指标是确定道路等级、车道宽度、车道数、路面强度以及道路纵断面和横断面的主要依据。道路条件对汽车运行速度、行驶平顺性及装载质量利用程度的主要影响来自道路等级和道路养护水平。汽车在良好路面上行驶，可获得较高的平均车速和良好的燃料经济性；汽车在崎岖不平的道路上行驶，平均技术速度低，需要频繁地换档、加速和制动，零件磨损加剧，汽车油耗和驾驶员工作强度增加；路面颠簸不平也会使零部件的冲击载荷增加，加剧汽车行走系损伤和轮胎磨损。举例根据公路交通量及其使用任务和性质，《公路工程技术标准》将公路分为共五个等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路1.道路等级一般能适应年平均昼夜汽车交通量为25000辆以上，具有特别重要的政治、经济意义，专供汽车分向分车道高速行驶，并实行全线控制出入的公路。高速公路一般能适应年平均昼夜汽车交通量为5000～25000辆，为连接重要的政治、经济中心，通往重点工矿区，可供汽车分道行驶，并部分控制出入及部分立体交叉的公路。一级公路1.道路等级一般能适应按各种车辆折合成载货汽车的年平均昼夜汽车交通量2000～5000辆，为连接政治、经济中心及大型工矿区的干线公路，或交通运输繁忙的城郊公路。二级公路一般能适应按各种车辆折合成载货汽车的年平均昼夜汽车交通量2000辆以下，为沟通县及县以上城市的一般干线公路。三级公路一般能适应按各种车辆折合成载货汽车的年平均昼夜汽车交通量为200辆以下，为沟通县、乡、村等支线公路。四级公路1.道路等级《公路工程技术标准》将各级公路规定了相应的技术标准，如车道宽、车道数、最小停车视线距、纵坡、平曲线半径和路面等级等。标准中规定的路线参考取值，均在保证设计车速的前提下，考虑了汽车行驶安全性、舒适性、驾驶人员的视觉和心理反应。1.道路等级快速增长的交通需求与公路基础设施有效供给不足仍是交通发展的主要矛盾。预计到2020，公路客运量将达290亿人次，公路货运量达200亿吨，公路主通道的交通量年均增长将达到10%左右。我国路网总规模达到300万公里通车总里程达398.4万公里高速公路总里程达7.4万公里99.8%的乡镇和94.5%的行政村通公路到2010年底1.道路等级在水平面内是曲线段的平曲线半径影响公路线路使用质量和车辆使用效率的主要技术特性在横断面内是车道宽度、车道数和路肩宽度在纵断面内是纵坡、纵坡长度、竖曲线半径2.公路技术特性汽车弯道行驶，受离心力作用会引起不同程度的侧滑现象，恶化汽车的操纵性，降低乘员的舒适性，严重时汽车可能发生侧翻。车辆在小平曲线半径道路上行驶时，轮胎侧向变形增大，磨损增加，车辆油耗增加。曲线路段影响驾驶员的视线，夜间行车光照距离在曲线段也比直线段短，对行车安全不利。很长直线路段对行车安全也不利，所以公路应避免采用直长路线形。缓和曲线可使作用在汽车上的离心力逐渐变化，以便于驾驶员平缓操纵转向盘转弯，保证行车安全。2.公路技术特性公路纵坡使汽车动力消耗增大，后备功率降低，燃料消耗增加。公路的凸形变更，也影响驾驶员的视距。《公路工程技术标准》规定了各级公路纵坡的许用值。权衡汽车运输指标和修建费用两个要求，是公路修建前可行性论证的重要内容之一。2.公路技术特性汽车运行工况和安全性与路面质量有关。路面要求具有足够的强度、很高的稳定性、良好的平整度以及适当的粗糙度，以保证汽车的附着条件和最小的运行阻力。2.公路技术特性汽车允许速度和路面不平度的关系10020030040050020120100806040路面平整度，cm/1000m车速，km/h路面平整度是路面的主要使用特性之一。它影响汽车运行速度、动载荷、轮胎磨损、货物完好性及乘员舒适性，从而影响汽车利用指标和使用寿命。公路养护水平的两个评定指标是“好路率”和“养护质量综合值”。根据交通运输部颁布的“公路养护质量检查评定暂行办法”，将现有公路养护质量分为优、良、次、差四个等级。公路养护等级优良次差总分90756060路面4538－－3.公路养护水平3.公路养护水平路面整洁、横坡适度、行车舒适；路肩整洁、边坡稳定、排水畅通；构造物、桥涵及隧道完好；沿线设施完善；绿化协调美观。满分为100分路面、路基和其他分别为50、20和30分评定项目好路率/养护质量综合值已知某公路的总里程L、优等里程Ly、良等里程Ll、次等里程Lc、差等里程Lch。好路率Q为%100LLLQlyLLLLLPchcly234养护质量综合值P计算式为3.公路养护水平4.公路养护水平对汽车使用性能的影响车速为50km/h，试验路段的路面分依次为18分和49分时，油耗分别为28.43L/100km和26.01L/100km即路面分从18增至49时，油耗将下降8.5%。bxsaeQ1)油耗为描述路面质量对汽车百公里油耗的影响，可选择典型路段进行试验。测取在不同路段的路面分值和汽车的百公里油耗，经回归分析得到指数方程为Qs——一定车速下汽车百公里油耗(L/100km)x——路面分a和b——回归系数车辆维护费用和道路养护质量的关系为y——每公里维修费用，元/kmx——道路养护综合值xyln1586.02265.04.公路养护水平对汽车使用性能的影响2)车辆维护费用2)车辆维护费用道路养护综合值由2.48提高到2.78，车辆维护费用可减少22％养护综合值2.482.512.532.582.632.702.78维护费用，元/km0.0910.0820.0730.0700.0730.0670.0694.公路养护水平对汽车使用性能的影响养护综合值与车辆维护费用3)车辆大修费用好路率与汽车大修里程之间的关系为y——汽车大修里程，10000kmx——好路率(%)y=29.909+0.63744.公路养护水平对汽车使用性能的影响3)车辆大修费用河北省某年的好路率与大修里程的关系(10000km)地区石家庄唐山秦皇岛邯郸邢台保定承德沧州好路率72.476.273.364.368.571.064.973.8大修里程15.9119.6414.7612.076.6415.239.1517.094.公路养护水平对汽车使用性能的影响运输条件——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。货运客运汽车运输货运条件主要包括货物类别、货物运量、货运距离、装卸条件、运输类型和组织特点等。客运对汽车使用性能的基本要求是为旅客提供最佳的方便性。货物——从接受承运起到送交收货人止的所有商品或物资。按装卸方法分类按运输和保管条件分类按货物批量分类分类方法1.货物类别对没有包装的，用堆积装卸的货物如煤炭、砂、土和碎石等，按体积或重量计量的货物宜于采用自卸汽车运输。对可计个数，并按重量计量装运的货物，如桶装、箱装、袋装的包装货物及无包装货物，可采用普通栏板式货车、箱式货车及保温箱式货车运输。对于无包装的液体货物，通常采用自卸罐车运输。1)按装卸方法分类堆积计件灌装1.货物类别2)按运输和保管条件分类普通货物特殊货物在运输过程中，必须采取特别措施，才能保证完好无损的承运货物。在运输过程中无特殊要求，可用普通车厢运输的货物。1.货物类别特殊货物——包括特大、沉重、危险和易腐的货物。特大货物——标准车厢不能容纳的货物。长型货物——其长度超过标准车身1/3以上的货物。沉重货物——单件质量大于250kg的货物。危险货物——在运输和保管过程中可能使人致残或破坏车辆、建筑物和道路的货物。易腐货物——在运输和保管过程中，需专门车辆和库房维持一定温度的货物。2)按运输和保管条件分类1.货物类别3)按货物批量分类小批货物大批货物小批货物又称为零担货物，如食品、邮件和行李等个别少量运输的货物。大批货物指大批量运输的货物，又称大宗货物。货物批量是选用车辆类型的主要依据。货物运输汽车的车厢构造和尺寸都应同装运的货物相适应。1.货物类别2.货物量在汽车运输中，完成或需要完成的货物运输数量称为货运量，通常以吨(t)为计量单位。在汽车运输中，完成或需要完成的货物运输工作量，即货物的数量和运输距离的乘积称为货物周转量，它以复合指标吨公里(tּkm)为计量单位。货运量和货物周转量统称为货物运输量。2.货物量按托运货物的批量，货运量可分为零担和整车两类。在我国，凡是一次托运货物在3t以上为整车货物，不足3t为零担货物。需要较长时间和较多车辆，才能运完的整车货物为大宗货物，而短时间内或少数车辆即能全部运完的货物为小宗货物。货物批量的形成受多种因素的影响托运单位的发货条件、货物形成工艺、货物集聚时间，以及由货物价值决定的，经济上合理的集聚量等；客户要求的交货期、数量和用货条件；运输组织、道路条件和货物集散时货物批量合并的可能性等。因此，货物不可能都是大宗的。2.货物量3.货物运距货物运距是货物由装货点至卸货点间的运输距离，一般用公里(km)作为计量单位。货物运距在很大程度上影响运输车辆的利用效率指标，并对车辆的结构和性能提出不同的要求。当运距较短时，要求车辆结构能很好地适应货物装卸的要求，以缩短车辆货物的装卸作业时间，提高车辆短运距的生产率。长途运输车辆运输的生产率随车辆速度性能的提高和载质量的增大而显著增加。汽车运输生产率Wp与汽车技术速度μt和行程利用率β的关系L——货物运距且L1L2L33.货物运距长途运输车辆运输的生产率随车辆的速度性能提高和载质量的增大而显著增加。汽车运输生产率Wp与汽车载质量Ge和行程利用率β的关系L——货物运距且L1L2L3