汽車在道路上行駛的特有性能。著重研究汽車行駛與道路的關係以及對道路路線設計的要求，是道路幾何設計的主要理論依據。主要內容有：路上的汽車類型和性能；汽車行駛時力的平衡；汽車的動力特性與經濟特性；汽車的制動與安全性；汽車夜間行車特性等。

　　汽車類型和性能　按汽車在道路上的運行特性可分為四種類型：①小客車；②載重汽車；③大客車和公共汽車；④帶有拖掛的牽引車。其主要性能有載重量或或載客量，空車重量，外形尺寸，輪距和軸距，最高車速，耗油率，最大功率，爬坡能力，最小轉彎半徑，輪胎尺寸和氣壓等。在美、日、西歐等工業發達國傢，路上以小客車為主，占70％以上；中國道路上以載重汽車和大客車為主，占70％以上。小車車速高，外形小；大車車速低，外形大；兩者具有明顯不同的行車特點。橫斷面設計中，有條件時應建造每向快慢車分開的多個車道，以適應不同車型需要，排除互相幹擾；車道寬度以及彎道上的加寬值也應按不同車型的外形和性能確定。在道路平面和縱斷面設計中，車速、爬坡性能、耗油率等都是確定各幾何要素的重要依據。

　　汽車行駛時力的平衡　汽車在直線上行駛時前進的動力稱為牽引力P，它全部消耗於克服汽車運動時的各項阻力，即滾動阻力Zf、空氣阻力Zw、升坡阻力Zi及加速阻力Zj。

P＝Zf+Zw+Zi+Zj

　　牽引力決定於汽車發動機的有效功率。各項阻力除與車速和車型有關外，還直接與道路的外形和路面狀況有關。在道路幾何設計中，為合理佈設縱坡和坡段長度，必須對汽車行駛時力的平衡進行分析研究。汽車在彎道上行駛時，由於離心力的作用，可能產生橫向傾覆與側向滑移。彎道半徑愈小，促使不穩定的橫向力愈大，除瞭依靠路面的橫向摩阻外，常采用超高來增強橫向穩定。在平面彎道各要素（曲線半徑、超高、緩和曲線等）的設計中，除保證行車橫向穩定和安全外，還要考慮乘客在車內的舒適程度以及汽車燃料和輪胎的磨耗狀況。

　　汽車的動力特性　汽車行駛的動力來自它的內燃發動機。在發動機裡，燃料的熱能轉變為機械能產生有效功率N（千瓦），使發動機曲軸每分鐘旋轉n次並在軸上產生轉矩M(M＝9549N/n，牛頓·米)，曲軸轉矩傳遞到驅動輪(一般為汽車後輪)，需通過離合器、變速箱、傳動軸、主傳動器、差速器和後半軸等傳力機構，因此需乘上變速箱和主傳動器的傳動比ik和i0及傳力系統的機械效率η，才能得出驅動輪上的轉矩值Mk(Mk＝Mηiki0)，驅動扭矩使車輛與路面的接觸點處發生作用於路面上的周緣力，由此產生的反作用力就是促使汽車前進的牽引力P(P＝(Mk/rk，rk為車輪半徑)，作用於汽車上四項阻力中的空氣阻力Zw僅與汽車的外形、性能和車速有關而與道路的狀況無關，故將牽引力減去空氣阻力稱為道路上汽車的有效牽引力。將汽車的有效牽引力除以汽車全重G，可得汽車單位重量的有效牽引力，稱為汽車動力特性D[D＝(P-Zw)/G]，它是評價道路上汽車行車特性的基本度量值。

　　汽車發動機的有效功率與發動機曲軸轉速之間的關系曲線稱為發動機的外特性，是發動機的基本特性。根據發動機的有效功率可以算出汽車的動力特性，根據曲軸轉速除以傳動比可得到汽車車速，由此而得出的汽車動力特性與車速的關系曲線，稱為汽車動力特性圖。解放牌CA-10型汽車動力特性如圖所示。有瞭動力特性圖，可以解決在各個不同情況的道路上汽車運動計算方面的許多問題：例如在汽車等速行駛時求算已知道路阻抗情況下的最大可能車速，或計算規定車速時汽車能克服的最大縱坡。道路沿線的阻抗情況是不斷變化的，駕駛員常運用變速箱（換擋）以及關閉或開放節流閥（油門）以調節車速和牽引力。運用動力特性圖可以分析研究汽車在變速運動中的加速、減速、路上的車速變化和行程時間等較為復雜的問題。

　　汽車的經濟特征　汽車行駛時的燃料消耗是運輸成本中的最重要項目，每百公裡汽車行程的燃料消耗可作為汽車經濟特征的指標。汽車燃料消耗除與發動機特性和汽車構造有關外，直接與道路的技術狀況有關。因此，在道路設計時，應把汽車燃料消耗作為評定道路使用品質的一項重要指標。汽車行駛時每百公裡的燃料消耗量與車速、變速箱排擋和道路阻抗情況三者之間的關系曲線稱為汽車經濟特性圖。如已知各路段的道路阻抗情況和車速，則可通過動力特性圖和經濟特性圖求得道路全線的燃料消耗量，由此評價道路幾何設計的是否合理。

　　汽車的制動和安全性　制動性能是保證汽車行駛安全的一項重要因素，同時它也影響汽車行駛的平均速度。作用於汽車上的最大制動力決定於輪胎與路面間的附著力，在制動起作用時，空氣阻力、滾動阻力和升坡阻力也協助起著制動作用，因此汽車制動時的動力分析與道路線形和路面狀況有密切關系。制動距離對道路幾何設計中考慮行車安全和計算道路行車視距有著重要的意義。汽車在遇到障礙而施行制動時，駕馭員施加的制動強度必須要與到達障礙的距離相適應，否則將由於制動距離過長而發生車禍。制動距離可按制動的功與減速時的動能消耗相等的原理，並顧及駕駛員的心理反應和制動器生效時間等因素確定。行車的安全性與車速之間無對應的關系，但如果駕駛員偏離該路段的平均速度越多，出現事故的機會也越多。因此，在道路幾何設計中應盡量采取措施減少車速變化的幅度，如采用平緩坡、變速車道及立體交叉等均有利於行車安全。

　　汽車的夜間行駛特性　為保證行車安全，須根據汽車頭燈照明距離和角度以及對向行車的眩光范圍，在路線設計中采取必要措施，如增大凹形豎曲線半徑，設置中間防眩柵等。

　　探索課題　為滿足現代交通對安全、舒適和高速的更高要求，尚須研究高速行車的水膜飄滑，汽車沖撞與防護柵，汽車噪聲及防止，汽車振動與人體感覺等問題。

　　

參考書目

　餘志生主編：《汽車理論》，機械工業出版社，北京，1981。