而坚实,尽量减小滚动阻力,从微观上讲又要求路面粗糙而不滑,以增大附着力。(四)汽车的动力因数为便于分析,将汽车运动方程作如下改变,并将式两端分别除以车辆总重G,得:T-R=+0+2aGg令上式左端为D,即D=T-RGD称为动力因数,它表征某型汽车在海平面高程上,满载情况下,每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。将汽车驱动力T的有关公式代入得:KAV?D-I_RUMynrGGr.G21.15GUym[KAV2Mmx -Mx(VyM.nM-21.15GrG0.377r)(n-nm)2(为使用方便,也可用曲线表示D与V的函数关系,称为动力特性图。利用该图可直接查出各排档下不同车速对应的动力因数值。3030N26aLT0动力因数和动力特性图是按海平面及汽车满载情况下的标准值计算绘制的。若道路所在地不在海平面上,汽车也不是满载,由于海拔增高,气压降低,使发动机的输出功率、汽车的驱动力及空气阻力都随之降低,所以,应对动力因数D进行修正。方法是给D乘以一个修正系数入,即AD=(+i)+g(五)汽车的行驶状态由上式得(D-)73S6
6 而坚实,尽量减小滚动阻力,从微观上讲又要求路面粗糙而不滑,以增大附着力。 (四)汽车的动力因数 为便于分析,将汽车运动方程作如下改变,并将式两端分别除以车辆总重 G,得: a g f i G T Rw = + + − ( ) 令上式左端为 D,即 G T R D − w = D 称为动力因数,它表征某型汽车在海平面高程上,满载情况下,每单位车重克服道路阻 力和惯性阻力的性能。将汽车驱动力 T 的有关公式代入得: G KAV r G UM G R G T D w T 21.15 2 − = − = G KAV r V n n n M M M rG U M N M T N ( ) 0.377 21.15 2 2 2 max max − − − − = − 为使用方便,也可用曲线表示 D 与 V 的函数关系,称为动力特性图。利用该图可直接查出 各排档下不同车速对应的动力因数值。 动力因数和动力特性图是按海平面及汽车满载情况下的标准值计算绘制的。若道路所在地 不在海平面上,汽车也不是满载,由于海拔增高,气压降低,使发动机的输出功率、汽车的驱 动力及空气阻力都随之降低,所以,应对动力因数 D 进行修正。方法是给 D 乘以一个修正系数 ,即 a g D f i = ( + ) + (五)汽车的行驶状态 由上式得 ( ) = D − g a
f+i式中:V一一道路阻力系数,=入对不同排档的D-V曲线,D值都有一定使用范围,档位愈低,D值愈大,而车速愈低。在某瞬时,当汽车的动力因数为D,道路阻力为业,汽车的行驶状态有以下三种情况:时 -号(-m>。 加建行驶当<D时a=0等速行驶当=D时当>D时a=等(D-w)<0减速行驶8(六)理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡理想的最大纵坡i是指设计车型即载重汽车在油门全开的情况下,持续以理想速度V等速行驶所能克服的坡度。V取值,对低速路为设计速度,高速路为载重汽车的最高速度。根据汽车动力特性图查出Di,则f+in=D所以i=D-f称为理想的最大纵坡,因为在具有不大于i的坡道上载重汽车能以最高速度行驶,这样,可以指望载重汽车与小客车、重车与轻车之间的速差最小,因而相互干扰也将最小,道路通行能力将最大。理想的最大纵坡固然好,但常因地形等条件的制约,这种坡度不是总能争取到的。为此,有必要允许车速由Vi降到V2,以获得较大坡度iz,在iz的坡道上,汽车将以V2的速度等速行驶。V2称为容许速度,不同等级的道路容许速度应不同,其值一般不小于设计速度的1/2~2/3(高速路取低限,低速路取高限)。与容许速度V2相对应的纵坡i称为不限长度的最大纵坡。根据V2可得D2,则:i2=D2-f当汽车在坡度小于或等于不限长度最大纵坡的坡道上行驶时,只要初速度大于容许速度汽车至多减速到容许速度:当坡度大于不限长度的最大纵坡时,为防止汽车行驶速度低于容许速度,应对其坡长加以限制。(七)最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区,直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。城市道路最大纵坡约相当于公路按设计速度计的最大纵坡减小1%。7
7 式中: ——道路阻力系数, f + i = 。 对不同排档的 D −V 曲线, D 值都有一定使用范围,档位愈低, D 值愈大,而车速愈低。 在某瞬时,当汽车的动力因数为 D ,道路阻力为 ,汽车的行驶状态有以下三种情况: 当 < D 时 = ( −) 0 D g a 加速行驶 当 = D 时 a = 0 等速行驶 当 > D 时 = ( −) 0 D g a 减速行驶 (六)理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡 理想的最大纵坡 i1 是指设计车型即载重汽车在油门全开的情况下,持续以理想速度 V1 等速 行驶所能克服的坡度。V1 取值,对低速路为设计速度,高速路为载重汽车的最高速度。根据汽 车动力特性图查出 D1,则 1 1 D f i = + 所以 i1 = D1 − f i1 称为理想的最大纵坡,因为在具有不大于 i1 的坡道上载重汽车能以最高速度行驶,这样, 可以指望载重汽车与小客车、重车与轻车之间的速差最小,因而相互干扰也将最小,道路通行 能力将最大。 理想的最大纵坡固然好,但常因地形等条件的制约,这种坡度不是总能争取到的。为此, 有必要允许车速由 V1 降到 V2,以获得较大坡度 i2 ,在 i2 的坡道上,汽车将以 V2 的速度等速行 驶。V2 称为容许速度,不同等级的道路容许速度应不同,其值一般不小于设计速度的 1/2~2/3 (高速路取低限,低速路取高限)。 与容许速度 V2 相对应的纵坡 i2 称为不限长度的最大纵坡。根据 V2 可得 D2,则: i2 = D2 − f 当汽车在坡度小于或等于不限长度最大纵坡的坡道上行驶时,只要初速度大于容许速度, 汽车至多减速到容许速度;当坡度大于不限长度的最大纵坡时,为防止汽车行驶速度低于容许 速度,应对其坡长加以限制。 (七)最大纵坡 最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要 控制指标。在地形起伏较大地区,直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。 城市道路最大纵坡约相当于公路按设计速度计的最大纵坡减小 1%
高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时,经技术经济论证合理,最大纵坡可增加1%。位于海拔2000m以上或严寒冰冻地区,四级公路山岭、重丘区的最大纵坡不应大于8%。《规范》规定:设计速度小于或等于80km/h位于海拔3000m以上的高原地区,各级公路的最大纵坡值应按规定予以折减。折减后若小于4%,则仍采用4%。对桥上及桥头路线的最大纵坡:小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用:大桥上纵坡不宜大于4%,桥头引道纵坡不宜大于5%,紧接大、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥上纵坡相同:位于市镇附近非汽车交通量大的路段,桥上及桥头引道纵坡均不应大于3%。隧道部分路线纵坡:隧道内纵坡不应大于3%,但独立明洞和短于100m的隧道其纵坡不受此限:紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同:高速公路、一级公路的中、短隧道,当条件受限制时,经技术经济论证后最大纵坡可适当加大,但不宜大于4%。在非机动车交通比例较大路段,为照顾其交通要求可根据具体情况将纵坡适当放缓:平原、微丘区一般不大于2%~3%:山岭、重丘区一般不大于4%~5%。二、汽车的加、减速行程和坡长限制(一)汽车的加、减速行程1.加、减速行程计算公式由ds=vdt及加、减速度a=dv/di(m/s),得:ds==dv(a+0)a设初速V,终速Vz,对上式积分,并用V(km/h)表达上述公式,得:1avS=12.96Jn a将a=g(D-)/8=g(PV+QV+W-)/代入上式,得Vdvo2S=12.96glpP+0V +(W-m)令B=Q-4P(W-)y=PV2+QV+(W-V),则:(1)B>0(即<Dmx)时81.1当V<V<V,<V时,aS为加速行程;当V,<V,<V<Vmx时,aS为减速行程。(2)B=0(即=Dm)时80+%+AS=12.96gP[Q+2PV+"2P+*8
8 高速公路受地形条件或其它特殊情况限制时,经技术经济论证合理,最大纵坡可增加 1%。 位于海拔 2000m 以上或严寒冰冻地区,四级公路山岭、重丘区的最大纵坡不应大于 8%。 《规范》规定:设计速度小于或等于 80km/h 位于海拔 3000m 以上的高原地区,各级公路 的最大纵坡值应按规定予以折减。折减后若小于 4%,则仍采用 4%。 对桥上及桥头路线的最大纵坡:小桥与涵洞处纵坡应按路线规定采用;大桥上纵坡不宜大 于 4%,桥头引道纵坡不宜大于 5%,紧接大、中桥桥头两端的引道纵坡应与桥上纵坡相同;位 于市镇附近非汽车交通量大的路段,桥上及桥头引道纵坡均不应大于 3%。 隧道部分路线纵坡:隧道内纵坡不应大于 3%,但独立明洞和短于 100m 的隧道其纵坡不受 此限;紧接隧道洞口的路线纵坡应与隧道内纵坡相同;高速公路、一级公路的中、短隧道,当 条件受限制时,经技术经济论证后最大纵坡可适当加大,但不宜大于 4%。 在非机动车交通比例较大路段,为照顾其交通要求可根据具体情况将纵坡适当放缓:平原、 微丘区一般不大于 2%~3%;山岭、重丘区一般不大于 4%~5%。 二、汽车的加、减速行程和坡长限制 (一)汽车的加、减速行程 1.加、减速行程计算公式 由 ds = vdt 及加、减速度 / ( / ) 2 a = dv dt m s ,得: = dv (a 0) a v ds 设初速 V1 ,终速 V2 ,对上式积分,并用 V(km/h)表达上述公式,得: = 2 12.96 1 1 V V dV a V S 将 ( )/ ( )/ 2 a = g D − = g PV + QV +W − 代入上式,得 + + − = 2 12.96 1 ( ) 2 V V PV QV W VdV g S 令 4 ( ) ( ) 2 2 B = Q − P W − y = PV + QV + W − ,则: (1) B 0 (即 Dmax )时 2 1 2 2 ln 2 ln 2 1 12.96 V V PV Q B PV Q B B Q y gP S + + + − = − 当 Vk V1 V2 Vp 时, S 为加速行程;当 Vp V2 V1 Vmax 时, S 为减速行程。 (2) B = 0 (即 = Dmax )时 2 1 2 ln 12.96 2 V V V P Q Q PV Q gP S + + + =
因y/=Dmx,只能减速行驶,且V<V,<V<Vm。(3)B<0(即y>D)时 [-e 式中arctg以弧长计。当V<V,<V<Vx时,aS为减速行程。2.加、减速行程图为使用方便,根据已知数据将加、减速行程绘成图,以备查用。图3-9a)~c)为东风EQ-140型载重车加、减速行程图。图中左下到右上曲线为加速行程,左上到右下为减速行程。本图采用直角坐标绘制,横坐标为距离行程2S,单位为m;纵坐标为车速,单位为km/h。曲线上数字代表道路阻力系数业=(f+i)/a(%)。图3东风EQ-140加、减速行程图a)五档;b)四档:c)三档3.加、减速行程图的用法图3-10是图3-9a)中任意抽出的两条曲线经简化处理后的图形,用以说明加、减速行程图的用法,主要有两种:
9 因 = Dmax ,只能减速行驶,且 Vk V2 V1 Vmax 。 (3) B 0 (即 Dmax )时 2 1 2 ln 2 1 12.96 V B V PV Q arctg B Q y gP S − + − = − 式中 arctg 以弧长计。当 Vk V2 V1 Vmax 时, S 为减速行程。 2.加、减速行程图 为使用方便,根据已知数据将加、减速行程绘成图,以备查用。图 3-9a)~c)为东风 EQ-140 型载重车加、减速行程图。图中左下到右上曲线为加速行程,左上到右下为减速行程。本图采 用直角坐标绘制,横坐标为距离行程 S ,单位为 m;纵坐标为车速,单位为 km/h。曲线上数 字代表道路阻力系数 = ( f + i)/(%) 。 图 3 东风 EQ-140 加、减速行程图 a)五档;b)四档;c)三档 3.加、减速行程图的用法 图 3-10 是图 3-9a)中任意抽出的两条曲线经简化处理后的图形,用以说明加、减速行程图 的用法,主要有两种: