【正文】 ， 恰當(dāng)?shù)剡x擇不同 驅(qū)動(dòng) 形式的牽 引車 進(jìn)行匹配，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。 第 2章 半掛汽車列車 的 簡(jiǎn)介 牽引車 牽引車簡(jiǎn)介 牽引車是指在 車身 后部 安裝 了特殊裝置 （即牽引鞍座） 以拖掛半掛車的用于貨物運(yùn)輸?shù)囊?類 商用車 。這些舉措對(duì)于物流企業(yè)購(gòu)置、管 的 理半掛車的成本大幅下降，從而在政策側(cè)面上為甩掛運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展創(chuàng)造了良好 的環(huán)境。在美國(guó) 的 干線公路的兩旁，隨處可見(jiàn)停 劉 滿半掛車的停車場(chǎng)，半掛車不僅成為運(yùn) 時(shí) 輸工 的 具，也作為臨時(shí)的周轉(zhuǎn) 倉(cāng) 的 儲(chǔ) 倉(cāng) 的 庫(kù)，充分挖 發(fā) 掘了半掛車功能上的潛 的 力。甩掛運(yùn)輸模 的 式較傳統(tǒng)運(yùn)輸模 我 式平均單位運(yùn) 個(gè) 輸成本下降了 10%20%，單位運(yùn) 阿 輸周轉(zhuǎn) 車 量能 個(gè) 耗下降了 15%20%。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 甩掛運(yùn)輸在我國(guó)淵源頗久，早在 20 世紀(jì) 70 年代，我國(guó)就在山東省部分地市開(kāi)展甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)工作，推廣汽車甩掛運(yùn)輸，但限于車輛技術(shù)和信息化等方面制約，最終半途而廢，自此后的很長(zhǎng)時(shí)間里，我國(guó)的甩掛運(yùn)輸 工作 一直處于 零進(jìn)程狀態(tài)。 在實(shí)際應(yīng)用中，一輛 牽引車往往需要 配備多輛半 掛車，牽引車與 半 掛車之間 存在著隨機(jī)且 不固定 的 搭配， 需要 根據(jù)運(yùn)輸 的具體情況進(jìn)行 具體 組合 匹配 。 甩掛運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì) 在 公 的 路 貨 上 運(yùn)組 的 織中開(kāi) 的 展汽車甩掛運(yùn) 的 輸，可以提高里 的 程實(shí) 的 載 的機(jī)帶 率和運(yùn) 的 輸生 的 產(chǎn) 成 率，有效降低車輛的購(gòu) 的 置費(fèi)用和駕 的 駛?cè)藛T的成 的 本支出，保證物 的 流服 的 務(wù)的及 是 時(shí) 是 性，同時(shí) 可以 促進(jìn)節(jié) 是 能減 的 排，產(chǎn)生可觀的經(jīng) 濟(jì)效 的 益和良 的 好的運(yùn) 是 輸效 的 果 。 轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在 20xx 年，面對(duì)國(guó)外甩 的 掛運(yùn)輸高 的 速發(fā)展的大環(huán) 的 境， 國(guó)務(wù) 的院 于 20xx 年 末 發(fā)布了 《關(guān)于實(shí)施成品油價(jià)格和稅費(fèi)改 革的通知》，掃清了甩掛運(yùn)輸在稅 他 費(fèi)征 我 收制 我 度方面的障 好 礙。 為 了 進(jìn)一步鼓 的 勵(lì)物流企業(yè)購(gòu) 的 置 半 掛車， 促進(jìn) 甩掛運(yùn)輸?shù)拈L(zhǎng) 的 遠(yuǎn) 的 發(fā)展 ，20xx 年 2 月，保監(jiān) 的 會(huì)發(fā)布國(guó) 的 務(wù)院決定，半掛車將不再投 的 保機(jī) 的 動(dòng)車 的 交通事故責(zé)任 的 強(qiáng)制保險(xiǎn) ，只需要給牽引車投保相應(yīng)險(xiǎn)種即可，這使得物流企業(yè)的保費(fèi)支出成本隨之降低。 在美國(guó)，無(wú)論是整 的 體 車運(yùn)輸還是零 個(gè) 擔(dān)貨運(yùn)，干 我 線道路運(yùn)輸普 的 遍采用甩掛運(yùn)輸?shù)姆绞健? 高度發(fā)達(dá)的甩掛運(yùn)輸模式為美國(guó)的交通運(yùn)輸行業(yè)也帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 由于主要以拖掛方式運(yùn)輸貨物，因此牽引車 一般都具有較強(qiáng) 勁 的拖拽能力 。 圖 22a 4 2 驅(qū)動(dòng)形式的 牽引車 圖 22b 6 2 驅(qū)動(dòng)形式的 牽引車 圖 22d 6 4 驅(qū)動(dòng)形式的 牽引車 圖 22e 8 8 驅(qū)動(dòng)形式的 牽引車 牽引車的作用 對(duì)于半掛汽車列車整體而言，牽引車是其中非常重要的一部分， 在日常的道路貨物運(yùn)輸作業(yè)中，牽引車 主要發(fā)揮著以下幾個(gè)作用： 1） 承載半掛車的 部分載荷。在我國(guó)道路貨物運(yùn)輸高速發(fā)展的大環(huán)境下，這種牽引車鉸接半掛車組成汽車列車的運(yùn)輸形式得到了快速發(fā)展，逐漸在貨物運(yùn)輸中占據(jù)越來(lái)越大的比重。階梯式半掛車的離地間隙比較低，車輛重心也隨之降低， 便于裝卸貨物， 車輛穩(wěn)定性 也 更好，但牽引車與半掛車連 是 接處上方（即階梯處， 也 稱鵝 的 頸）無(wú)法 承 的 載 角中的 貨物。在實(shí)際物流應(yīng)用中，甩掛運(yùn)輸以其高效率、低成本的特點(diǎn)在道路貨物運(yùn)輸行業(yè)中發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢(shì)和作用。為避免牽引車與半掛車之間因外觀尺寸不一致發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉或者無(wú)法達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)牽引車和半掛車的外觀尺寸予以一定的規(guī)范。例如，甩掛運(yùn)輸汽車 的 列車 必須能 夠 在同一個(gè)車輛通道圓內(nèi) ，以 5 /Kmh至 10 /Kmh 的速度 通過(guò)，車輛通道 的 圓 行車道 的外 側(cè) 圓 的 直徑 1D 為 m，車輛通道 的 圓 行車道 的內(nèi) 側(cè) 圓直徑 2D 為 m。 在實(shí)際應(yīng)用中， 上式得出的最大限值 maxd車 在牽引車和半掛車未鉸接之前，是無(wú)法直接或間接測(cè)量的，因此需要一個(gè)更直接的表述 和數(shù)值來(lái)體現(xiàn)這個(gè)尺寸限制。除此之外，牽引車和半掛車的電路連接也應(yīng)保證 半掛車的轉(zhuǎn)向信號(hào)燈、制動(dòng)燈等燈光能夠與牽引車相應(yīng)燈光同時(shí)開(kāi)啟或關(guān)閉， 并 且 能夠 滿足相應(yīng)的國(guó)家標(biāo) 的 準(zhǔn)和技 的 術(shù)條件 。 由于驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn) 利 矩 tT 是由發(fā)動(dòng)機(jī) 的 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 產(chǎn)生的轉(zhuǎn) 的 矩經(jīng)過(guò)變速 前 器和 主減速 重 器等傳遞至 驅(qū)動(dòng)輪 上的， 所以考慮到傳動(dòng)系的 機(jī)械 的 損失 ， 有： 0t tq g TT T i i?? ， 其中， tqT ：發(fā)動(dòng)機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn) 產(chǎn)生的扭矩， gi ：變速器的傳動(dòng)比， 0i ：主減速器的傳動(dòng)比， T? ：傳動(dòng)系的機(jī)械效率。而液 機(jī) 力損失主要是由于潤(rùn)滑油的流動(dòng)以及零件與潤(rùn)滑油之間的摩擦而使功率產(chǎn)生損耗。 通過(guò)上述介紹，顯然靜力半徑 sr 主要用于對(duì)車輛做動(dòng) 的 力學(xué)分 的 析方面，而對(duì)車輛做運(yùn) 的 動(dòng)學(xué)分析時(shí)則應(yīng)該用滾 時(shí) 動(dòng)半徑 r 。 滾動(dòng) 阻力 半掛汽車列車 在行 的 駛時(shí)，車輪滾 的 動(dòng)，輪胎與地面接 的 觸，地面與輪胎之間產(chǎn)生法 的 向、切 的 向的作用以及輪胎和路面相應(yīng)部分的變 是 形。 另外，對(duì)于半掛汽車列車來(lái)說(shuō)，全車車 的 輪負(fù)是 荷 W 與列車重 的 力 G（ G mg? ， m 為半掛汽車列車的質(zhì) 的 量）大小相 的 等。 隨著世界各國(guó)對(duì) 車輛 的綠色環(huán)保要求越來(lái)越 嚴(yán)格 ， 國(guó)家新 出臺(tái)的節(jié)能減排 政策壓力越來(lái)越大，同時(shí)國(guó)內(nèi)商用車用戶也對(duì)車輛節(jié)油增效的期望 值 逐年升高 ， 近些 年來(lái)， 國(guó)內(nèi)的 各大商用車和半掛車生產(chǎn)廠商 也 對(duì) 半掛汽車列車 的空氣阻力 方面也越來(lái)越重視 。 表 44 我國(guó)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范（部分） 道路等級(jí)及類型 最大縱坡度 高速公路 平原微丘 3% 山嶺重丘 5% 一級(jí)公路 平原微丘 4% 山嶺重丘 6% 四級(jí)公路 平原微丘 5% 山嶺重丘 9% 加速 阻力 當(dāng)半掛汽車列車加 是 速行 的 駛時(shí)，需要克 去 服其較 吧 大的質(zhì) 的 量進(jìn)行加 是 速運(yùn)動(dòng)的慣 的 性力，這就是加 是 速阻 是 力。 如圖 42 所示，為半掛汽車列車在直接檔時(shí)，驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力與車速的關(guān)系曲線。 接下來(lái)本文將詳細(xì)分析這兩項(xiàng)動(dòng)力性指標(biāo)。在物理意義上，最大牽引質(zhì)量即為半掛車自身質(zhì)量與所載貨物質(zhì)量之和； 在數(shù)值上，其等于半掛汽車列車的最大牽 的 引力 maxdF 與重力加速 的 度的比值，即： m ax m axddF m g f? 或 maxmax dd Fm gf? ， 其中， maxdm 為半掛汽車列車的最大牽引質(zhì)量。 由上式可知，牽引車在 各 個(gè) 檔位的最大驅(qū)動(dòng)力，在各 檔位所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩處，而牽引車的最大驅(qū)動(dòng)力，顯然在第 1 檔位處，因而有： m a x 11 m a x tq g o Tt T t tF r ?? ， 其中， 1gt ：變速器在第一檔位時(shí)的傳動(dòng)比， maxtqT ：發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩。 最大總質(zhì)量 在采用拖掛運(yùn)輸時(shí)，我們必須合理地確定半掛汽車列車的總質(zhì)量 m。 2） 在道路 貨物 運(yùn)輸作業(yè) 路線上 最 大 坡度的坡道上能夠使用第 2 檔位通過(guò)。 所以，由上文所述 可以得到在滿足路面附著條件下的半掛汽車列車的最大總質(zhì)量 4m 為： 4mm? ???。 按照上述四個(gè)公式 分析 計(jì)算出來(lái)的半掛汽車列車的最大總質(zhì)量可能并不相同，所以在 物流運(yùn)輸調(diào)度中的 實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)選取 四者中的 最小值作為半掛汽車列車的最 的 大總質(zhì) 的 量 參與匹配 ，即： ? ?1 2 3 4m in , , m ,m m m m? 。根據(jù)驅(qū)動(dòng)力 行駛阻力平衡方程，即可求得其所允許的半掛汽車列車的最大質(zhì)量 2m 為： 2 max2max( i ) gtFm f? ? ， 其中， 2maxtF ： 半掛汽車列車在第 2 檔位時(shí)的最大驅(qū)動(dòng)力。在確 定半掛汽車列車整體的總質(zhì)量時(shí)，一般應(yīng)該 從以下四個(gè)方面考慮： 1） 在道路 貨物 運(yùn)輸作業(yè) 路線上 最大坡度的坡道上能夠使用 第 1 檔位起步。 通過(guò)查詢 資料得知 ，路面附著條件所提供的最大驅(qū)動(dòng)力為： 1tF m g? ??? ， 其中， m? ：牽引車的 驅(qū)動(dòng)橋 在 靜態(tài)時(shí)的附著質(zhì)量， ?： 路面的附著系數(shù)， ?：軸載質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)。 由于半掛汽車列車分為牽引車和半掛車兩部分，所以半掛汽車列車的總質(zhì)量應(yīng)為最大牽引質(zhì)量與牽引車自身質(zhì)量之和，即： max 0dG mmg ??， 其中， 0m 為牽引車自身的質(zhì)量。 當(dāng) 半掛汽車列車滿載時(shí)， 列車 在附著條件良好的道路上的最大爬 的 坡度應(yīng)滿足一定條件。根據(jù) 牽引車 驅(qū)動(dòng)力 與半掛汽車列車 行駛阻力平衡 的 原理，當(dāng)半掛汽車列車在路面條件良好的道路上勻速穩(wěn)定行駛的速度為 1V 時(shí)，需要克服的行駛阻力相當(dāng)于線段 ac。為計(jì)算簡(jiǎn)便，通常的做法是將旋 對(duì) 轉(zhuǎn)質(zhì) 的 量的慣 是 性力 的 偶 的 矩轉(zhuǎn)化為平 是 移質(zhì) 的 量的慣 的 性力，即有半掛汽車列車的加速阻力： j duFmdt??， 其中， ? ：汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，通常 ? 1， m：半掛汽車列車的總質(zhì)量， d