1.1 车辆的定义与分类
1.1.1 车辆的定义
车辆是“车”与车的单位“辆”的组合。车是指在陆地上行驶的交通或运载工具;辆是量词的一种。
车辆是指在陆地上行驶的各种交通运输工具或作业工具的总称,它包括轮式车辆、履带式车辆、轨道式车辆和各种新型车辆等,如图1-2所示。

图1-2 车辆分类
1.1.2 轮式车辆
轮式车辆与地面的接触装置是轮胎,动力传动装置传来的转矩通过驱动轮与地面的相互作用转变为驱动力,实现车辆行驶。轮式车辆除汽车外,还包括摩托车、挂车、轮式专用机械车、上路行驶的拖拉机和特型机动车等。汽车将在1.2节详细论述。
1. 摩托车
摩托车分为两轮摩托车和三轮摩托车,它们分别是由动力驱动的、具有两个或三个车轮的道路车辆,如图1-3所示。

图1-3 摩托车
以下车辆不属于摩托车。
(1)整车整备质量超过400kg的三轮车辆。
(2)最大设计车速、整车整备质量、外廓尺寸等指标符合有关国家标准的残疾人机动轮椅车。
(3)电驱动的、最大设计车速不大于20km/h且整车整备质量符合相关国家标准的两轮车辆。
2. 挂车
挂车是由汽车或拖拉机牵引才能正常使用的一种无动力的道路车辆,用于载运货物或其他特殊用途。
挂车分为全挂车和半挂车。
(1)全挂车。全挂车至少有两根轴,而且一轴可转向,通过角向移动的牵引杆与牵引车连接,牵引杆可垂直移动,连接到底盘上,不承受垂直力,如图1-4所示。

图1-4 全挂车
(2)半挂车。半挂车是指除全挂车以外的挂车,半挂车的车轴位于车辆质心(当车辆均匀受载时)后面,并且装有可将垂直力和/或水平力传递到牵引车的联结装置,如图1-5所示。

图1-5 半挂车
3. 轮式专用机械车
轮式专用机械车是指具有特殊结构和专门功能、装有橡胶车轮、可以自行行驶、最大设计车速大于20km/h的轮式工程机械,如轮式装载机、轮式挖掘机、轮式平地机、轮式推土机等。
(1)轮式装载机。轮式装载机是一种广泛用于公路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械,它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料,也可对矿石、硬土等做轻度铲挖作业,如图1-6所示。

图1-6 轮式装载机
(2)轮式挖掘机。轮式挖掘机是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料,并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械,如图1-7所示。

图1-7 轮式挖掘机
(3)轮式平地机。轮式平地机是土方工程中用于整形和平整作业的主要机械,广泛用于公路、机场等大面积的地面平整作业,如图1-8所示。

图1-8 轮式平地机
(4)轮式推土机。轮式推土机是一种能够进行挖掘、运输和排弃岩土的土方工程机械,如图1-9所示。

图1-9 轮式推土机
4. 上路行驶的拖拉机
上路行驶的拖拉机包括最大设计车速小于等于20km/h的手扶拖拉机和最大设计车速小于等于40km/h、牵引挂车方可从事道路运输的轮式拖拉机。
(1)手扶拖拉机。手扶拖拉机是指由驾驶员扶着扶手把操纵的单轴拖拉机,如图1-10所示。手扶拖拉机车速不大于20km/h。

图1-10 手扶拖拉机
(2)轮式拖拉机。轮式拖拉机是指通过车轮行走的两轴或多轴的拖拉机,如图1-11所示。轮式拖拉机车速不大于40km/h。

图1-11 轮式拖拉机
5. 特型机动车
特型机动车是指轴荷及总质量超限的工程用专项作业车和超长、超宽、超高的运输大型不可解体物品的机动车,如图1-12所示。

图1-12 特型机动车
1.1.3 履带式车辆
履带式车辆分为全履带车辆和半履带车辆。
1. 全履带车辆
全履带车辆与地面的接触装置是两条平行旋转的闭合履带,车辆利用履带行驶装置支撑车体的重量,将传动装置传来的转矩通过履带与地面的相互作用转变为牵引力,实现车辆运动,提高车辆的通行能力。因为履带可以作为车辆的自携道路,便于车辆通过承载能力较差的地面,并且较大的牵引力,使履带车辆具有较强的越野通过性,能够在轮式车辆不能通过使用的无路、深雪及沼泽地带行驶,是一种较为万能的行驶工具。因此,全履带车辆被广泛应用在军用车辆以及民用工程机械领域,如履带坦克、履带推土机、履带起重机和履带拖拉机等。
(1)履带坦克。履带坦克是指装有履带行走装置且具有直射火力、越野能力和装甲防护力的履带式装甲战斗车辆,如图1-13所示。

图1-13 履带坦克
(2)履带推土机。履带推土机是指装有履带行走装置且能够进行挖掘、运输和排弃岩土的土方工程机械,如图1-14所示。

图1-14 履带推土机
(3)履带起重机。履带起重机是将起重作业部分装在履带底盘上,行走依靠履带装置的流动式起重机,可以进行物料起重、运输、装卸和安装等作业,如图1-15所示。

图1-15 履带起重机
(4)履带拖拉机。履带拖拉机是指装有履带行走装置的拖拉机,如图1-16所示。

图1-16 履带拖拉机
2. 半履带车辆
半履带车辆泛指车辆与地面接触、负责传动的部分并非全部使用履带,也可以说是混合传动形态的车辆,最常见的半履带车辆是履带和车轮并存,前方采用车轮,后方则是履带推进,如图1-17所示。半履带车辆弥补履带与车轮两种传动系统的缺点,履带车辆的越野能力较好,但是承载重量受到限制,同时履带寿命较短,生产成本较高。轮式车辆能够搭载的重量较高,车轮寿命较长,但是高承载重量时所能通过的地形非常有限,并且在恶劣条件下的行走能力远不如履带式车辆。

图1-17 半履带车辆
1.1.4 轨道式车辆
轨道式车辆是指安装带轮缘车轮的、在由钢轨构成的轨距恒定的轨道上运行的车,主要包括地铁车辆、城市轻轨、有轨电车以及铁路车辆等,其中城市轨道车辆通常以电能为动力。
1. 地铁车辆
地铁车辆是指以在城市地下运行为主的轨道交通车辆,如图1-18所示。

图1-18 地铁车辆
2. 城市轻轨
轻轨是城市轨道建设的一种重要形式,也是当今世界上发展最为迅猛的轨道交通形式。轻轨的机车重量和载客量要比一般列车小,所使用的铁轨质量轻,如图1-19所示。城市轻轨具有运量大、速度快、污染小、能耗少、准点运行、安全性高等优点。

图1-19 城市轻轨
3. 有轨电车
有轨电车是采用电力驱动并在轨道上行驶的轻型轨道交通车辆,是一种公共交通工具,如图1-20所示。

图1-20 有轨电车
4. 铁路车辆
铁路车辆是铁路运输部门用以运输旅客和货物的运载工具,如图1-21所示。

图1-21 铁路车辆
1.1.5 新型车辆
新型车辆主要有陆轨两用车辆、水陆两用车辆、空陆两用车辆和月球车辆等。
1. 陆轨两用车辆
陆轨两用车辆是指在公路和轨道上都能行驶的新型车辆,陆轨行驶系统安装了在铁轨上使用的铁制轮子和在公路上使用的橡胶轮子,如图1-22所示。

图1-22 陆轨两用车辆
2. 水陆两用车辆
水陆两用车辆是结合了车与船的双重性能,既可像汽车一样在陆地上行驶穿梭,又可像船一样在水上泛水浮渡的特种车辆,如图1-23所示。由于其具备卓越的水陆通行性能,可在行进中渡越江河湖海而不受桥或船的限制,因而在交通运输上,具有特殊的历史意义,多用于军事、抢险救灾、探测等专业领域,也可以用于旅游。

图1-23 水陆两用车辆
3. 空陆两用车辆
空陆两用车辆又称飞行汽车,它是结合了车与飞机的双重性能,既可像汽车一样在陆地上行驶穿梭,又可像飞机一样在空中飞行的特种车辆,如图1-24所示。

图1-24 空陆两用车辆
4. 月球车辆
月球车辆是指在月球表面行驶并对月球考察和收集分析样品的专用车辆,分为无人驾驶月球车和有人驾驶月球车。
(1)无人驾驶月球车。无人驾驶月球车是由轮式底盘和仪器舱组成的,用太阳能电池和蓄电池联合供电,其行驶是靠地面遥控指令,如图1-25所示。它的设计难度更大,因为上面有很多仪器,要保证在无人的状态下行驶,仪器能正常工作。

图1-25 无人驾驶月球车
(2)有人驾驶月球车。有人驾驶月球车的每个轮子各由一台发动机驱动,靠蓄电池提供动力,轮胎在-100℃低温下仍可保持弹性,宇航员操纵手柄驾驶月球车,可向前、向后、转弯和爬坡,主要用于扩大宇航员的活动范围和减少宇航员的体力消耗,可随时存放宇航员采集的岩石和土壤标本,如图1-26所示。

图1-26 有人驾驶月球车