研 究 报 告
1 引言
近年来，随着摩托车行业的不断发展，然而传统的两轮车市场是越发的难做，因此，国内摩托车企业开始加大生产力度，生产一种休闲娱乐车，名字为全地形四轮车，在中国习惯称它为“沙滩车”，英文简称“ATV”，它是全地形车(All Terrain Vehicle)的英文缩写，其全称是“全地形四轮越野机车”，是一种全天候、全地形下使用的车辆，适合于各种复杂的工作环境。[1]目前，由于市场需求不同,AT V已经衍生出了许多不同类型车种，如实用型、运动型、休闲型等。在我国,ATV(All Terrain Vehicle)发展依然处在起步阶段，大部分生产企业用价格来比较，依靠价格来赢得市场，而在欧美等其他地区,ATV(All Terrain Vehicle)正成为运动器械中的新宠儿，并呈增长趋势。[2]
2 全地形车(ATV)国内外研究现状
自1970年美国Honda推出第一辆三轮ATV(All Terrain Vehicle)后,Yamaha, Kawasaki等厂商亦于70年代末和80年代初相继推出自己的ATV，自Suzuki于1983年推出第一台四轮ATV(All Terrain Vehicle) (LT125)以来，沙滩车在西欧和北美得到越来越广泛的应用，且呈逐年上升的趋势。沙滩车具有更新换代快、新车
型设计工作量大、批量小、品种多，等特点，但是沙滩车某些方面还缺少具体的方案，尤其是计算机模拟技术分析应用较少，是靠在样车上进行不断地实验，改进的原始方案解决。[3] 2.1国内研究现状
我国已有很多家企业生产沙滩系列，虽然获得了初步的成功，但相对国外那些世界大厂，国内的技术还不能与之相比。
在车架研究方面，王良等人对A TV的车架进行了有限元模态分析，探讨了摩托车发生共振的原因及共振频率，为改进车架结构提供了理论依据;[4]王磊等人对ATV (All Terrain Vehicle)中、后桥双横臂平衡悬架的设计问题进行了研究，实现了恶劣路况下三轴全地形车中后桥垂直载荷的合理分配;[5]杜子学等人利用C A TI A建立了
ATV(All Terrain Vehicle)的车架三维模
型，对全地形车结构进行了静、动态分析,
烟台车展
验证了车架设计的合理性;[6]刘长虹等人进
行了家用越野车车架的有限强度分析，认
为空心圆截面车架主梁的最大应力明显低
于其它截面，边梁采用槽钢的车架其最大
应力最小;[7]
在虚拟技术研究方面，李曙生等人对
虚拟技术应用到摩托车领域中，认为对提
高企业产品的自主开发和增强产品市场的
竞争力有极大作用;[8]刘颖以摩托车车架为
研究对象，认为将先进的虚拟试验技术应
用于车架新产品的研发，利用修正模型进
行虚拟实验的结果与物理样机试验结果接
近。[9]
在限滑差速器研究方面，孙传祝等人
针对现有差速器锁紧系数小、尺寸大等问
特斯拉全新modely发布确认
题，研制了一种用于沙滩摩托车的轴向滑
块凸轮式差速器，同时进行了三维模型和
动态仿真分析，认为差速器在50～110N·m
范围内的各合反转矩下，当左右差速轮的
反转矩差≤24N·m时，基本上都能正常差
速运行，且有ω
1
+ω
2
≈2ω
。
[10][11]
虽然国内对沙滩车也进行了一些研
究，但仍处于探索阶段，还不够深入和完
善，各厂家以国外的机型为原型，仍停留在
仿制阶段，往往导致拼凑出来的产品结构
不合理，行驶稳定性差，可靠性差，乘骑舒
适性差等一系列问题。
2.2国外研究现状
日本的Junya等人对崎岖路面上的独立
悬架汽车的转矩控制方法及独立悬架的全
地形车进行了在整车方面研究，模拟了数
值车辆在粗糙地面上的运动，认为比垂直
负荷粗糙地面行驶效果要好;[12]美国的A.
shitey等人为全地形车设计了一种自适应
模拟控制油门，以实现平稳油门运动和零
稳态速度误差，并对全地形车油门提出粗
放型的试验机制和油门控制计算方法;[13]加
拿大的J.Batelaan设计了一种适用于所有越
野车的高效率悬架系统，经过测量负载能
力均高于预期值且滚动阻力小;[14]
加拿大的L.Dai等人建立了适合全地
形车在不平路面上行驶的非线性力学分
析模型，解析和假设了弱非线性动力学系
统，为全地形车在高度粗糙地形表面上运
动的研究铺垫基础；这是在虚拟技术方面
的研究。[15]
美国的Q.Li等人对交通越野全地形车
对土壤、植被的破坏和增加土壤侵蚀的方
面进行了研究，在不同地形数据下，对8轮
车和4轮车进行了实地试验，认为平均预测
误差与理论模型误差相比，差值不到20%,
这是在行驶环境方面的研究。[16]福瑞迪改装
在与A TV有关人身伤害的方面，美国
的Jennifer等人驳斥了认为增加发动机功
率、低龄化的驾驶者和执行不一致的头盔
的法规，使得全地形车人员受伤变的严重
和频繁的观点，认为AT V(A ll Te rra in
Vehicle)沙滩摩托车造成的危害大，但沙滩
摩托车造成的严重伤害并没有增加;[17]Paul
M等人对由全地形车意外造成的风险和肌
肉骨骼伤害做了详细的研究，提出改进
ATV(All Terrain Vehicle)的设计和增加
法规对它的制约的意见，以保证降低意外
风险。[18]
从国内外的研究来看，主要集中在车
架及其以沙滩摩托车为代表的全地形车对
环境和人身的危害，而对结合计算机技术
的研究较少。因此，利用计算机技术对沙滩
摩托车进行优化设计，建立沙滩摩托车的
整车模型，研究其各项性能具有很高的研
究价值与应用前景。
3 ATV功能分析
3.1越野性能好
越野性能是指车辆通过各种路况时克
服各种障碍的能力，具体表现为爬坡能力、
软地面通过性、沼泽地通过性和跨越沟壑
的能力。ATV的优势正在于此，利用其自身
车型小、车重轻、动力强劲的优势，可以轻
易通过一般汽车不能通过的特殊路况。马
永财等人曾对一款全地形森林消防车的沼
马自达x发动机
全地形车(A T V)国内外研究现状与应用前景分析
吴瑾
(北京林业大学工学院 北京 100083)
摘 要：本文在对全地形车(AT V)进行简要介绍的前提下，结合前人对全地形车各方面性能研究的基础以及近年来其在汽车工业的广泛应
用，论述了当前国内外对全地形车性能的研究现状，并针对全地形车所具备的功能，如越野性能好、成本费用低、环境危害小、噪声小等进
行了分析研究，对其今后的应用前景做了分析，结果表明：全地形车凭借自身的优势，在未来市场拥有非常优越的发展前景，具有很好的研
究价值。
关键词:ATV 研究现状 功能分析 前景预测
大众高尔夫旅行车中图分类号:U469.3文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)07(a)-0027-02
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科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
泽地通过性能做过研究，他们结合试验测取的数据，利用M A T L A B仿真软件求解得到了整车切线牵引力与滑转率之间的仿真曲线，分析了全地形森林消防车的越野性能，证明该车可以安全通过一般的轻、中型沼泽地带。[19]
3.2成本费用低
目前国内市场上一辆普通沙滩车的价格远远低于市场上同类型的小型车辆的价格。较低的成本费用，不仅符合当前世界“节能、环保、高效”的共同主题，也从很大程度上拓展了沙滩车的市场，大力促进了其研制、开发、推广和普及。
3.3环境危害小
拥有良好越野性能的A TV，在行驶过程中不可避免会破坏土壤，减少植被发育，并增加土壤侵蚀，但由于AT V自身特有的动态特性(转弯半径小，速度高)和车辆尺寸小的优势，对土壤环境所造成的危害要远远小于八轮式车辆及重型越野车辆；此外，大多数AT V采用摩托车发动机，与普通汽车相比，在油耗和排放量上都大为降低，对空气污染小，有利于可持续发展。
3.4噪声小
动力强劲等特点。
相比于其它重型越野车辆而言,A T V 上自带的消音器可以很好地解决越野车车自身噪音大的缺点。另一方面，目前市场上甚至还出现了电力驱动的新型沙滩车，具有无噪音、
4 应用前景分析
4.1高新技术的应用
将迅速发展的高新技术运用到A TV中可以减少开发周期，提高产品设计质量，显著提升各项性能。比如，在产品设计中，利用C A E,C A D软件，采用有限元分析方法，可以对车体的结构破坏进行分析，得到车体结构的疲劳寿命分布，提高AT V车辆车架的整体强度；对AT V进行传动系参数的优化设计和动力性及平顺性仿真，可以显著提高AT V的加速性能、最大爬坡度、操作稳定性、行驶平顺性及安全性等。在实车试验中，给AT V安装G PS全球定位系统，可以迅速对AT V进行定位，结合GI S分析功能，可以寻到达A T V的最短路径。
4.2作为车辆试验用车
集安全系数高、动力性能好、生产成本低、车辆尺寸小、便于操作和测量等优势于一身,AT V已经被广大的实验室、科研所及企业产品开发部门作为试验用车使用，广泛应用于汽车碰撞试验、汽车越野性能试验、越野车驾驶员舒适性测试实验中。
4.3作为特殊车辆应用在特定场合
近年来，随着国家对消防救灾及人身
安全关注度的不断提高，将AT V改装成为
消防用车，已经受到越来越多消防企业、高
校和科研机构的关注，不论是作为林区消
防用车还是城市小型街道消防车，都起到
了不错的效果；由ATV改装而来，采用电力
驱动，在舒适性和外观上稍加更改而成的
新型校园巡逻车消耗少，噪声低，成本便
宜，车体也非常适合校园路面地况；另外,
在欧美等寒冷国家和地区,AT V车轮被加
装上防滑链，已经被普遍应用于雪地运输
等行业。
5 结语
如今随着计算机技术的迅猛发展和信
息技术的日益成熟，汽车的设计开发及性
能研究从传统的手工操作发展到了现在的
计算机辅助设计及仿真,AT V作为一种特
殊的越野车型，凭借其自身车型的优势，在
未来市场拥有非常优越的发展前景，具有
很好的研究价值。
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