当通过坎坷不平路段和障碍时,由于汽车与不规则地面的间隙不足,可能出现汽车被托住而无法通过的现象,称为间隙失效。车辆中间底部的零件碰到地面,而被顶住的间隙失效称为顶起失效;前端或车尾触及地面而不能通过的间隙失效称为触头失效或托尾失效。
与间隙失效有关的整车几何尺寸,决定着汽车的轮廓通过性,称为汽车通过性的几何参数。主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角、最小转弯直径等,其数值范围见表8-1。
表8-1 汽车通过性的几何参数
(1)最小离地间隙
最小离地间隙h(mm)指:满载、静止时,汽车除车轮之外的最低点与支撑平面之间的距离,用于表征汽车无碰撞地越过石块、树桩等障碍物的能力。汽车前桥、飞轮壳、变速器壳、消声器和主传动器外壳等与地面的间隙较小。前桥的离地间隙一般比飞轮壳的离地间隙小,以便利用前桥保护较弱的飞轮壳免受冲碰;后桥内装有直径较大的主传动齿轮,一般离地间隙最小,如图8-1所示。
(2)接近角
接近角γ1(°)指:满载、静止时,自车身前端凸出点向前车轮所引切线与路面之间的夹角(图8-1),表征汽车接近障碍物(如小丘、沟洼地等)时,不发生碰撞的能力。接近角γ1越大,越不易发生触头失效。
(3)离去角
离去角γ2(°)指:满载、静止时,自车身后端凸出点向后车轮所引切线与路面之间的夹角(图8-1),表征汽车离开障碍物(如小丘、沟洼地等)时,不发生碰撞的能力。离去角γ2越大,越不易发生托尾失效。
图8-1 汽车通过性几何参数(www.daowen.com)
h—最小离地间隙 b—两侧轮胎内缘间距
γ1—接近角 γ2—离去角 β—纵向通过角
(4)纵向通过角
纵向通过角β(°)指:满载、静止时,在汽车侧视图上通过前、后车轮外缘做切线交于车体下部较低部位所形成的最小锐角,表征汽车可无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。纵向通过角β越大,汽车顶起失效的可能性越小。
(5)最小转弯直径和内轮差
最小转弯直径dH(m)指:转向盘向左或向右转到极限位置,汽车以最低稳定车速转向行驶时,车辆外转向轮印迹中心在其支承面上的轨迹圆直径中的较大者,表征汽车在最小面积内的回转能力和通过狭窄弯曲地带或绕过障碍物的能力;内轮差d(m)指:转向轴和末轴的内轮印迹中心在车辆支承平面上的轨迹圆半径之差(图8-2)。
(6)转弯通道圆
转向盘转至极限位置,汽车以最低稳定车速转向行驶时,车辆所有点在车辆支承平面上的投影均位于圆外的最大内圆称为转弯通道内圆;包含车辆所有点在车辆支承平面上的投影均位于圆内的最小外圆称为转弯通道外圆。转弯通道外圆与转弯通道内圆间的通道称为转弯通道圆,如图8-3所示。
车辆有向左和向右转弯通道圆。转弯通道圆的最大内圆直径越大,最小外圆直径越小,车辆所需的通道宽度越窄,通过性越好。
GB 7258—2012《机动车运行安全技术条件》规定:汽车和汽车列车应能在同一个车辆通道圆内通过,车辆通道圆的外圆直径为25.00m,车辆通道圆的内圆直径为10.60m。
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