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[科普中国]-最小稳定速度

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最小稳定速度是指汽车满载并不带挂车,在路面平整坚实的水平道路上,以直接档(变速箱传动比为1时的排档)保持稳定行驶时所能达到的最低速度。汽车在该速度行驶时,传动系不颤动,急速踏下油门踏板,发动机不熄火。汽车以直接档行驶时的最高速度与最小稳定速度之间差值愈大,表示汽车对道路阻力的适应性能愈强。

简介最小稳定速度是指汽车满载并不带挂车,在路面平整坚实的水平道路上,以直接档(变速箱传动比为1时的排档)保持稳定行驶时所能达到的最低速度。汽车在该速度行驶时,传动系不颤动,急速踏下油门踏板,发动机不熄火。汽车以直接档行驶时的最高速度与最小稳定速度之间差值愈大,表示汽车对道路阻力的适应性能愈强。

汽车的直接挡和超速挡我们常说的汽车挡位是一挡、二挡、倒挡等,很少能听到直接挡、超速挡,这两个称呼是根据变速箱机械原理的叫法。一个重要的参数是传动比,传动比等于1的挡位叫做直接挡,传动比小于1的挡位叫做超速挡。

传动比是输入轴角速度与输出轴角速度的比值。可以理解为两个大小齿轮啮合,它们的转速比,主动轮转3圈,从动轮转1圈,传动比就是3;如果主动轮转1圈,从动轮转2圈,传动比就是0.5。汽车变速箱挡位越低,传动比越大。意思是在低档位时,是一个小齿轮带动大齿轮旋转,随着挡位升高,小齿轮也逐渐变大,直到两个齿轮一样大,甚至超越被带动大齿轮。

以5挡手动变速箱为例,4挡就叫做直接挡,5挡叫做超速挡。它们的传动比分布是这样的,1挡大约是4左右,就是发动机转4圈,变速箱输出轴才转1圈。2挡3挡传动比逐渐减小,到了4挡,传动比就变成了1。这时输入轴与输出轴直接相连,也就是输入轴转一圈,输出轴也转一圈,所以叫做直接挡。而到了5挡,传动比一般是0.8或0.7左右,比1小了,也就是发动机转1圈,输出轴转大于1圈,输出轴的转速超越了输入轴,所以叫做超速挡。

1挡传动比最大,所以这个挡位力气最大,起步爬坡等需要大力气的情况下要用1挡。5挡传动比最小,当车子跑起来后,不需要很大力气了,只需要小力气维持目前的速度,就可以用5挡了。在动力够用的情况下,超速挡是最省油的,因为发动机只需要一个较低的转速,车就会跑的很快。所以达到挂5挡的条件后要及时挂上。但如果动力不够用,比如40km/h就挂到了超速挡5挡,那也不一定省油,因为动力不足,燃烧不完全,会浪费掉部分燃油,对发动机也不好,引起磨损增大,积碳增多。

汽车的制动和安全性制动性能是保证汽车行驶安全的一项重要因素,同时它也影响汽车行驶的平均速度。作用于汽车上的最大制动力决定于轮胎与路面间的附着力,在制动起作用时,空气阻力、滚动阻力和升坡阻力也协助起着制动作用,因此汽车制动时的动力分析与道路线形和路面状况有密切关系。制动距离对道路几何设计中考虑行车安全和计算道路行车视距有着重要的意义。汽车在遇到障碍而施行制动时,驾驶员施加的制动强度必须要与到达障碍的距离相适应,否则将由于制动距离过长而发生车祸。制动距离可按制动的功与减速时的动能消耗相等的原理,并顾及驾驶员的心理反应和制动器生效时间等因素确定。行车的安全性与车速之间无对应的关系,但如果驾驶员偏离该路段的平均速度越多,出现事故的机会也越多。因此,在道路几何设计中应尽量采取措施减少车速变化的幅度,如采用平缓坡、变速车道及立体交叉等均有利于行车安全。

地点车速汽车通过道路某指定地点的瞬时速度。一组地点车速观测值的算术平均数为平均地点车速。地点车速广泛应用于交通工程中,是制订道路设计车速,设置交通控制设施,确定交通管理方法,采取交通改善措施及其经济分析,探索各型汽车速度发展趋势,评定道路交通设施、交通管理及改善措施等的交通效果的依据。

设计车速为确定道路各几何要素的设计指标并使之相互协调而制定的车速。有些道路几何要素,如弯道半径、超高、视距、纵坡等,直接决定于设计车速;另外一些要素,如道路各部分的宽度以及同侧向障碍物之间的净距等,虽不直接决定于设计车速,但它们会影响车辆实际行驶的车速,在设计车速较高的道路上,对这些要素要求采用较高的标准。因此,几乎是所有的道路几何要素都同设计车速有关。设计车速是确定道路各类几何要素的基本车速,确定道路设计车速是道路设计中的重要决策问题之一1。

最佳车速和经济车速除地点车速、路段车速和设计车速外,具有实际意义的车速还有最佳车速和经济车速。最佳车速是道路某断面上交通量最大时的车速,供理论上分析道路通行能力时用。经济车速是车辆在行驶中消耗燃料最省时的车速,是研究合理消耗交通能源的重要依据之一2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学