汽车设计关键性评价指标分析与认知

我们开展汽车地形通过性参数设计研究的目的无非就是通过对汽车地形通过性参数的研究，来实现汽车地面通过性参数设计取值科学、合理，以保证汽车在设计使用条件范围内道路或地面上能够顺利通过。因此，与汽车地形通过性参数相比较，汽车设计使用条件范围内道路或地面条件是处于支配地位的，而汽车地形通过性参数则是处于第二位的。也就是说，研究汽车地形通过性参数设计，首先需要研究的是汽车设计使用条件范围内道路或地面参数的指标；之后才是研究处于第二位的汽车地形通过性参数指标的设计取值。

理论上路面宽度也是影响汽车地形通过性的重要因素。这是因为路面宽度不够时，汽车就无法掉头。但是，汽车在实际行驶中如遇到路面宽度不足以一次操作就可完成掉头时，可以采用多打几把方向的方法来掉头，或者说继续行驶一段路程，以找到可以掉头的路段来完成掉头。因此，路面宽度只是理论上影响汽车地形通过性因素，而实际上路面宽度不会构成汽车通过性的硬性限制性条件。另外，路面或地面附着系数仅仅对汽车地面通过性有直接影响，也就是说，地面附着系数与汽车地形通过性参数也并无直接关系。

由此可见，值得我们进一步探讨的影响汽车通过性的道路或地面的参数无非就是道路或地面的凸凹不平度及道路或地面的坡度。或者说，道路或地面的凸凹不平度与坡度指标即是汽车设计使用条件范围内道路或地面的关键评价指标。

并且，由于汽车所能通过的道路或地面的凸凹不平度的最大值即为汽车地形通过性的越台阶的能力指标，这就将汽车所能通过的道路或地面的凸凹不平度的评价指标与汽车地形通过性的越台阶能力指标建立起了直接的联系。

汽车越台阶的能力，应系指汽车满足在附着驱动力足够，车体的任何部位都不得与地面发生接触或干涉的前提下，汽车所能通过的最大台阶（高度）。或者说，面对台阶时汽车不仅要能爬得上去，还要能下得下来，并且车体任何部位不得与地面发生干涉，即汽车能通过的台阶高度的最大值即是汽车越台阶的能力。

然而，美国军车悍马H1所宣称的通过台阶能力为450 mm，应属于概念不清而犯下的“口误”。科学准确的说法应该是：悍马H1车型的驱动与附着能力可供悍马H1车型跃上450 mm高度的台阶，但是，实际车体中部的离地高度，也就是汽车纵向通过角限制了它通过台阶的能力，它所能够通过的台阶高度应为410 mm，而不是美方所标称的450 mm，如图12－1所示。

图12-1　美国军车悍马H1前/后轮中间部位的离地高度与纵向通过角示意图(www.xing528.com)

综上所述，汽车可通过的道路或地面的凸凹不平度与汽车越台阶的能力是紧密联系的。如图12－1所示，汽车越台阶的能力又是与汽车纵向通过角参数紧密联系的。而且，由于汽车可通过的坡道角的限值就是汽车的纵向通过角，因此，地面或路面的纵向坡度也与汽车纵向通过角参数存在直接的联系，或者说是相互关联的。

另外，道路或地面的坡道角与汽车纵向通过角不仅有对应关系，还与汽车横向通过角、接近角／离去角、最小离地间隙要求等地形通过性参数都有对应关系。对此，详见下节的阐释。

所以，对汽车地形通过性参数设计起关键作用的道路或地面特征的有关参数无疑就是道路或地面的坡度，或者说，在对汽车地形通过性有重大影响的道路或地面特征评价参数体中，道路或地面的坡度是主要矛盾，它对汽车地形通过性参数设计取值起着支配的作用。而与道路或地面坡度直接相对应的就是汽车地形通过性的纵向通过角。可见，汽车纵向通过角就是汽车地形通过性参数体中的关键参数或主要矛盾。

认为汽车纵向通过角是汽车地形通过性参数体中的关键参数，还有重要的佐证，那就是，对于普通乘用车与普通载货汽车法规所要求的驻车坡度即为20％。然而，有驻车就会有起步，也就是说，这两种类型汽车的坡道起步能力亦同样是不得低于20％。并且，有坡道行驶就会有坡道驶入与驶出，这也就是说普通乘用车与普通载货汽车的纵向通过角同样不得低于20％的坡度。如果某车型的驻坡能力和坡道起步能力均达到了20％的坡度，纵向通过角也达到了20％的坡度，那么，我们才可以说，该车型的设计使用或适用的道路或地面的最大坡度为20％。

值得加以强调的是，汽车的最大爬坡能力无不是远远大于汽车坡道起步能力的，而汽车的驻坡能力和坡道起步能力不得小于汽车设计使用条件道路或地面的坡度。对此，可参见文献有关章节的阐述。