1、第第1010讲讲 汽车列车汽车列车讲述内容：讲述内容：1 1、概念、类型、利用汽车列车的优势；、概念、类型、利用汽车列车的优势；2 2、汽车列车的总体结构组成；、汽车列车的总体结构组成；3 3、挂车的主要技术参数；、挂车的主要技术参数；3 3、汽车列车的合理拖挂问题。、汽车列车的合理拖挂问题。1 1 概述概述 1.1 1.1 基本概念基本概念指一辆汽车（货车或牵引车）与一辆或一辆以上挂指一辆汽车（货车或牵引车）与一辆或一辆以上挂车的组合。载货汽车和牵引汽车为汽车列车的驱动车节，车的组合。载货汽车和牵引汽车为汽车列车的驱动车节，称为主车；被主车牵引的从动车节称为挂车。称为主车；被主车牵引的从动车
2、节称为挂车。1.2 1.2 用途用途公路运输的重要车种，采用汽车列车运输是提高经公路运输的重要车种，采用汽车列车运输是提高经济效益最有效而简单的重要手段。具有迅速、机动、灵济效益最有效而简单的重要手段。具有迅速、机动、灵活、安全等优势；可方便地实现区段运输、甩挂运输、活、安全等优势；可方便地实现区段运输、甩挂运输、滚装运输；滚装运输；1 1）全挂汽车列车）全挂汽车列车（full trailer trainfull trailer train）由一辆牵引车牵引一由一辆牵引车牵引一辆或一辆以上的全挂车组辆或一辆以上的全挂车组合而成的汽车列车。合而成的汽车列车。2 2）半挂汽车列车）半挂汽车列车由一
3、辆半挂牵引车和由一辆半挂牵引车和一辆半挂车组合而成的汽一辆半挂车组合而成的汽车列车。车列车。1.3 1.3 汽车列车的类型汽车列车的类型1.3 1.3 汽车列车的类型汽车列车的类型4 4）特种汽车列车）特种汽车列车具有特殊结构或具有特殊结构或装有专用设备的汽车装有专用设备的汽车列车，称为特种汽车列车，称为特种汽车列车。列车。3 3）双挂汽车）双挂汽车列车列车由一辆半挂由一辆半挂牵引车与一辆半挂牵引车与一辆半挂车和一辆全挂车组车和一辆全挂车组合的汽车列车。合的汽车列车。1.4 1.4 汽车列车的优点汽车列车的优点1.4.1 1.4.1 全挂汽车列车与普通汽车相比全挂汽车列车与普通汽车相比1 1）
4、运输效率高：一般全挂汽车列车的装载质量是普通货车的）运输效率高：一般全挂汽车列车的装载质量是普通货车的1 12 2倍；倍；2 2）制造成本低：一般一辆全挂车要比相同吨位的货车制造成本）制造成本低：一般一辆全挂车要比相同吨位的货车制造成本低低50506060；3 3）燃料消耗低：百吨公里燃料消耗比货车单车低）燃料消耗低：百吨公里燃料消耗比货车单车低4040；4 4）结构简单，维修方便、维修费用低，而且对于一般货车不需）结构简单，维修方便、维修费用低，而且对于一般货车不需改装即可拖挂；改装即可拖挂；5 5）可摘挂后，较长期的作为储存单元使用。）可摘挂后，较长期的作为储存单元使用。1.4.2 1.4
5、.2 半挂汽车列车与全挂汽车列车相比半挂汽车列车与全挂汽车列车相比1 1）提高驱动桥的附着质量：动力性能较好，使牵引汽车的牵引）提高驱动桥的附着质量：动力性能较好，使牵引汽车的牵引力得到充分发挥；力得到充分发挥；2 2）整体性能更好：改善了汽车行驶的机动性、安全性，减少了）整体性能更好：改善了汽车行驶的机动性、安全性，减少了空气阻力；空气阻力；3 3）经济效益更高。）经济效益更高。2 2 汽车列车的基本结构汽车列车的基本结构2.1 2.1 牵引汽车牵引汽车是指专门或主要用于牵引挂车的汽车。是指专门或主要用于牵引挂车的汽车。2.1.1 2.1.1 牵引汽车的分类牵引汽车的分类按用途不同分为：全挂
6、牵引汽车、半挂牵引车、特种挂按用途不同分为：全挂牵引汽车、半挂牵引车、特种挂车用牵引车。车用牵引车。1 1）全挂牵引车）全挂牵引车：指专门或主要用于牵引全挂车的汽车。：指专门或主要用于牵引全挂车的汽车。一般采用普通载货汽车，既能载货，又能牵引。一般采用普通载货汽车，既能载货，又能牵引。主车、挂车、主车、挂车、牵引连接装置牵引连接装置2 2 汽车列车的基本结构汽车列车的基本结构2 2）半挂牵引车）半挂牵引车专门用于牵引半挂车的牵引汽车。专门用于牵引半挂车的牵引汽车。2 2 汽车列车的基本结构汽车列车的基本结构3）特种牵）特种牵引汽车引汽车2.2 2.2 挂车挂车是指由汽车牵引而本身无动力驱动装置
7、的车辆。是指由汽车牵引而本身无动力驱动装置的车辆。2.2.1 2.2.1 分类分类:按挂车与牵引汽车的连接方式分为：按挂车与牵引汽车的连接方式分为：1 1）全挂车）全挂车由牵引车牵引且其全部质量由本身承受的挂车；由牵引车牵引且其全部质量由本身承受的挂车；全挂车的基本组成全挂车的基本组成车架、车厢、牵引转向装置、悬架、制动系统、信车架、车厢、牵引转向装置、悬架、制动系统、信号系统等组成。号系统等组成。2 2）半挂车）半挂车由牵引车牵引且其部分质量由牵引车承受的挂车。由牵引车牵引且其部分质量由牵引车承受的挂车。半挂车的基本组成半挂车的基本组成半挂车与全挂车相比：半挂车与全挂车相比：1 1）本身承受
8、载荷较小；）本身承受载荷较小；2 2）增加了支承装置，便于甩挂或临时支承用；）增加了支承装置，便于甩挂或临时支承用；3 3）车厢前部通过牵引销与牵引汽车相连接。）车厢前部通过牵引销与牵引汽车相连接。全挂车半挂车3 3）长货挂车）长货挂车专门用于装载普通货车难以装载的超长货物。专门用于装载普通货车难以装载的超长货物。2.3 2.3 连接装置连接装置是将牵引车与挂车连接起来是将牵引车与挂车连接起来,组合成汽车列组合成汽车列车的一种联接机构。车的一种联接机构。2.3.1 2.3.1 作用作用1 1）方便地联接与摘脱；）方便地联接与摘脱；2 2）将牵引车的牵引力传给挂车；）将牵引车的牵引力传给挂车；2
9、.3.2 2.3.2 分类分类根据用途根据用途:1 1）牵引连接装置）牵引连接装置特点：主要承受纵向负荷，垂直负荷仅是本身的质量。特点：主要承受纵向负荷，垂直负荷仅是本身的质量。2 2）支承连接装置）支承连接装置特点：除承受纵向负荷外，还承受及传递垂直载荷，特点：除承受纵向负荷外，还承受及传递垂直载荷，同时还是转向机构。同时还是转向机构。用于全挂汽车列车用于全挂汽车列车用于半挂汽车列车用于半挂汽车列车2.3.3 2.3.3 对牵引联接装置的基本要求对牵引联接装置的基本要求1 1）工作可靠）工作可靠保证牵引汽车与挂车可靠而顺利地挂接，方便而保证牵引汽车与挂车可靠而顺利地挂接，方便而迅速地脱挂；迅
10、速地脱挂；2 2）使汽车列车具有较好地）使汽车列车具有较好地机动灵活性机动灵活性；3 3）能平稳地将牵引力传给挂车，并能吸收汽车）能平稳地将牵引力传给挂车，并能吸收汽车列车行驶中所产生冲击载荷；列车行驶中所产生冲击载荷；4 4）足够的强度、刚度、硬度足够的强度、刚度、硬度，以承受行驶中各，以承受行驶中各种力的作用和磨损。种力的作用和磨损。2.3.4 2.3.4 牵引连接装置基本结构类型牵引连接装置基本结构类型组成：牵引钩、组成：牵引钩、牵引架牵引架1 1）牵引钩）牵引钩（1 1）钩扣式牵）钩扣式牵引钩引钩通过螺栓直接通过螺栓直接固定在车架上。固定在车架上。结构简单、使结构简单、使用可靠，抗冲击
11、性用可靠，抗冲击性差。差。(2)(2)缓冲式牵引钩缓冲式牵引钩通过缓冲件通过缓冲件（弹簧或橡胶）（弹簧或橡胶）固定在牵引车车固定在牵引车车架后横梁上。架后横梁上。对冲击载荷对冲击载荷有一定的缓冲作有一定的缓冲作用。用。广泛用于全广泛用于全挂汽车列车尤其挂汽车列车尤其是越野汽车上。是越野汽车上。（3 3）带有可调机构无间隙的牵引钩）带有可调机构无间隙的牵引钩在气室作在气室作用下使中心推用下使中心推杆向右紧靠挂杆向右紧靠挂车牵引杆挂环，车牵引杆挂环，保证牵引钩与保证牵引钩与挂环之间在纵挂环之间在纵向无间隙。向无间隙。（4 4）球销式牵引钩）球销式牵引钩（5 5）简单插销牵引钩）简单插销牵引钩（6
12、6）球铰式牵引钩）球铰式牵引钩2 2）牵引架）牵引架2.3.5 2.3.5 支承连接装置支承连接装置用于半挂车，由牵引座和牵引销组成。用于半挂车，由牵引座和牵引销组成。1 1）固定型牵引座）固定型牵引座既能承受半挂车既能承受半挂车的部分垂直载荷，的部分垂直载荷，又能承受水平载荷又能承受水平载荷牵引。牵引。（2 2）举升型牵引座）举升型牵引座能在垂直平面内移能在垂直平面内移动，改变与牵引汽车车动，改变与牵引汽车车架的相对高度。架的相对高度。升降机构：液压式、升降机构：液压式、气动式，动力来自液压气动式，动力来自液压泵或空压机，由驾驶员泵或空压机，由驾驶员在驾驶室内操纵。在驾驶室内操纵。（3 3）
13、移动型牵引座）移动型牵引座可在牵引车车架上前后移动，一般最大移可在牵引车车架上前后移动，一般最大移动距离为动距离为300300800mm800mm。移动式牵引座能随时改变其在牵引汽车车移动式牵引座能随时改变其在牵引汽车车架上的前后位置，重新调整牵引汽车的轴荷，以架上的前后位置，重新调整牵引汽车的轴荷，以获得相应驱动轮的附着质量和最佳的运输效果。获得相应驱动轮的附着质量和最佳的运输效果。2.4.2 2.4.2 汽车列车双管路制动系统工作原理图汽车列车双管路制动系统工作原理图 3 挂车的主要技术参数挂车的主要技术参数3.1 尺寸参数尺寸参数挂车的尺寸参数主要包括：外廓尺寸（长、宽、挂车的尺寸参数主
14、要包括：外廓尺寸（长、宽、高）、轴距、轮距、货台尺寸和挂车的连接尺寸等。高）、轴距、轮距、货台尺寸和挂车的连接尺寸等。3.2 质量参数质量参数1)最大装载质量：挂车能够装载的最大质量；最大装载质量：挂车能够装载的最大质量；2)整备质量：挂车带有全部装备、尚未装载时的挂车整备质量：挂车带有全部装备、尚未装载时的挂车质量；质量；3)总质量：最大装载质量与整备质量之和；总质量：最大装载质量与整备质量之和；4)质量利用系数：挂车的装载质量与挂车的整备质量质量利用系数：挂车的装载质量与挂车的整备质量之比。之比。4 4 汽车列车的合理拖挂汽车列车的合理拖挂图中：图中：Pe Pe 发动机发动机有效功率有效功
15、率 P P 汽车汽车阻力功率阻力功率P Pe e T T 发动机有效功率传发动机有效功率传到驱动轮上的功率。到驱动轮上的功率。ab ab 后备功率后备功率用于加速、用于加速、爬坡、拖挂。爬坡、拖挂。试验证明：一般汽车在规试验证明：一般汽车在规定载荷下，用直接档，以常用定载荷下，用直接档，以常用速度在良好路面上行驶时，仅速度在良好路面上行驶时，仅利用了发动机相应转速下最大利用了发动机相应转速下最大功率的功率的40405050，只相当于发只相当于发动机最大功率的动机最大功率的2020。确定汽车列车总质量应考虑的因素确定汽车列车总质量应考虑的因素1 1）满足汽车列车比功率要求）满足汽车列车比功率要求
16、发动机有效功率与发动机有效功率与汽车列车总质量汽车列车总质量的比值。单位为：的比值。单位为：KW/tKW/t一般：不小于一般：不小于4.8KW/t4.8KW/t，以，以5.155.155.885.88为好。一级公为好。一级公路和高速公路上：路和高速公路上：5.885.886.62KW/t6.62KW/t2 2）在最大坡道上能用头档起步）在最大坡道上能用头档起步汽车列车在坡度为汽车列车在坡度为i i的最大坡道上起步时（不计空气的最大坡道上起步时（不计空气阻力）驱动力平衡方程式：阻力）驱动力平衡方程式：L Le eG GP P c cP PF Ftmaxtmax=G GL L(af+i+(af+i
17、+L Lj/g)j/g)式中：式中：F Ft1max t1max 牵引车头档最大驱动力；（）牵引车头档最大驱动力；（）G GL L 列车总重；（）列车总重；（）a a 附加阻力系数附加阻力系数 (一般取一般取2.5)2.5)f f 滚动阻力系数滚动阻力系数(取取0.0130.013左右左右)i i 最大坡度；最大坡度；(取取8%8%9%9%）L L 列车头档的旋转质量系数；列车头档的旋转质量系数；j j 列车起步的加速度列车起步的加速度 m/sm/s2 2 3)3)能用二档直接通过最大坡道能用二档直接通过最大坡道F Ftmaxtmax=G=GL L(f+i(f+i）4)4)大部分时间能用直接档
18、行驶大部分时间能用直接档行驶G GL L（F Ftomaxtomax-F-Fw w)/D)/DlomaxlomaxF Ftomax tomax 直接档最大驱动力；直接档最大驱动力；F Fw w 最大驱动力相应车速时的空气阻力；最大驱动力相应车速时的空气阻力；D Dlomax lomax 直接档最大动力因数（一般取直接档最大动力因数（一般取0.025 0.025 0.030.03）合理的拖挂质量合理的拖挂质量：取上述四种情况下计算的拖取上述四种情况下计算的拖挂质量的最小者。挂质量的最小者。课堂练习课堂练习针对以下问题，合理确定出该车的拖挂质量：针对以下问题，合理确定出该车的拖挂质量：已知某货车总
19、质量为已知某货车总质量为8 8吨吨,发动机的有效功率发动机的有效功率为为85KW,F85KW,Ft1maxt1max=25000N,F=25000N,Ft2maxt2max=13000N,=13000N,列车头档旋列车头档旋转质量计算系数转质量计算系数 L L=2.32,=2.32,列车直接档的最大动力列车直接档的最大动力因数因数D DLomaxLomax=0.025,=0.025,列车的滚动阻力系数取列车的滚动阻力系数取0.013,0.013,附加阻力系数为附加阻力系数为2.52.5，F Ftomaxtomax=4011N,=4011N,相应的相应的F FW W=145N,=145N,公路的最大纵坡为公路的最大纵坡为i=6%,i=6%,请确定该车的请确定该车的合理拖挂质量合理拖挂质量.(.(取列车起步加速度为取列车起步加速度为0.4m/s0.4m/s2 2)
