汽車?yán)碚撜n后習(xí)題答案(余志生版

1、D第一章1.1、試說明輪胎滾動阻力的定義、產(chǎn)生機理和作用形式?答：1）定義：汽車在水平道路上等速行駛時受到的道路在行駛方向上的分力稱為滾動阻力。 2）產(chǎn)生機理：由于輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生彈性輪胎在硬支撐路面上行駛時加載變形曲線和卸載變形曲線不重合會有能量損失，即彈性物質(zhì)的遲滯損失。這種遲滯損失表現(xiàn)為一種阻力偶。當(dāng)車輪不滾動時，地面對車輪的法向反作用力的分布是前后對稱的；當(dāng)車輪滾動時，由于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的前部點的地面法向反作用力就會大于處于壓縮過程的后部點的地面法向反作用力，這樣，地面法向反作用力的分布前后不對稱，而使他們的合力Fa相對于法線前移一個距離a, 它隨彈性遲滯損失的增大而變大。

2、即滾動時有滾動阻力偶矩 阻礙車輪滾動。3）作用形式：滾動阻力 （f為滾動阻力系數(shù)）1.2、滾動阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？ 提示：滾動阻力系數(shù)與路面種類、行駛車速以及輪胎的構(gòu)造、驅(qū)動力、轉(zhuǎn)向、氣壓等有關(guān)。1.4、空車、滿載時汽車動力性有無變化？為什么？答：汽車的動力性指汽車在良好路面上直線行駛時，由縱向外力決定的所能達(dá)到的平均行駛速度?？蛰d時動力性好，因為空載時G減小，Ua相應(yīng)增大，a也增大。 汽車的動力性有三個指標(biāo)：1）最高車速 2）加速時間 3）最大爬坡度且這三個指標(biāo)均于汽車是空載、滿載時有關(guān) 。 1.5、 如何選擇汽車發(fā)動機功率?答：1.常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來初步選擇發(fā)動機應(yīng)有的功率

3、。從動力性角度出發(fā) 這些動力性指標(biāo)：發(fā)動機的最大功率應(yīng)滿足上式的計算結(jié)果，但也不宜過大，否則會因發(fā)動機負(fù)荷率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。 2.根據(jù)汽車的比功率來選擇。比功率是單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動機功率。1.6、超車時該不該換入低一檔的排檔?答：當(dāng)總的傳動比較大時，發(fā)動機后備功率大，加速容易，更易于達(dá)到較高車速。1.7、答：1 對于F-F型轎車：最大驅(qū)動力等于前輪附著力 對于F-R型轎車： 最大驅(qū)動力等于后輪附著力 顯然F-F型轎車總的附著力利用情況較好。2 (1)對于： 極限車速： 極限爬坡度： 極限加速度： （2）同理可有：當(dāng)時， 1.8、解： 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù) ： 代入數(shù)據(jù)有：=1.

4、4168若地面不發(fā)生打滑，此時，地面最大驅(qū)動力 由于不記滾動阻力與空氣阻力，即、 這時汽車行駛方程式變?yōu)?當(dāng) 代入有： 再由 將代入上試有 此時： 將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，所以：在加速過程中發(fā)動機扭矩不能否充分發(fā)揮。 調(diào)整： 要使發(fā)動機扭矩能否充分發(fā)揮，則： 應(yīng)使： 其中： 不變， 則由公式： 得出：b=1704.6mm 前軸負(fù)荷率為： 1.9、答：1 由汽車行駛方程式: 低速滑行時, , 此時： 由低速滑行曲線擬臺直線公式可得: 2 直接檔， 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù) ： 代入數(shù)據(jù)得： 再有動力因素公式： 其中： 所以： 而： 3 由 可得，最大爬坡度為： 第二章2.1、“車開得慢，油門踩得小，就定省油

5、”，或者“只要發(fā)動機省油，汽車就一定省油”，這兩種說法對不對？答：均不正確。 由燃油消耗率曲線知：汽車在中等轉(zhuǎn)速、較大檔位上才是最省油的。此時，后備功率較小，發(fā)動機負(fù)荷率較高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量較小。發(fā)動機負(fù)荷率高只是汽車省油的一個方面，另一方面汽車列車的質(zhì)量利用系數(shù)（即裝載質(zhì)量與整備質(zhì)量之比）大小也關(guān)系汽車是否省油。， 2.4、如何汽車設(shè)計方面和使用方面來提高燃油經(jīng)濟(jì)性?1:、設(shè)計方面：縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量。大型轎車費油的原因是大幅度地增加了滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。為了保證高動力性而裝用的大排量發(fā)動機，行駛中負(fù)荷率低也是原因之一。汽車外形與輪胎。降低值和采用子午

6、線輪胎，可顯著提高燃油經(jīng)濟(jì)性。（3）發(fā)動機的熱損失與機械損失占燃油化學(xué)能的65%左右，顯然，降低發(fā)動機的損失可以有效提高燃油經(jīng)濟(jì)性。（4）當(dāng)傳動系的檔位數(shù)增加后，增加了選用合適檔位使發(fā)動機處于經(jīng)濟(jì)工作狀況的機會。2：使用方面（1）當(dāng)汽車處于中高車速時燃油消耗量最低（2）在一定的道路上行駛時，在發(fā)動機輸出功率相同的情況下，高檔比抵擋更省油（3）掛車的使用。掛車雖然增加了汽車的總質(zhì)量，但是以100t*km計的油耗卻下降了（4）正確的保養(yǎng)和調(diào)整。汽車的調(diào)整和保養(yǎng)會影響到發(fā)動機的性能與行駛阻力。2.5、為什么汽車發(fā)動與傳動系統(tǒng)匹配不好會影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性與動力性?試舉例說明。發(fā)動機最大功率要滿足動力性

7、要求（最高車速、比功率） 最小傳動比的選擇很重要，（因為汽車主要以最高檔行駛）若最小傳動比選擇較大，后備功率大，動力性較好，但發(fā)動機負(fù)荷率較低，燃油經(jīng)濟(jì)性較差。若最小傳動比選擇較小，后備功率較小，發(fā)動機負(fù)荷率較高，燃油經(jīng)濟(jì)性較好，但動力性差。 若最大傳動比的選擇較小，汽車通過性會降低；若選擇較大，則變速器傳動比變化范圍較大，檔數(shù)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 同時，傳動比檔數(shù)多，增加了發(fā)動機發(fā)揮最大功率的機會，提高了汽車的加速和爬坡能力，動力性較好；檔位數(shù)多，也增加了發(fā)動機在低燃油消耗率區(qū)工作的可能性，降低了油耗，燃油經(jīng)濟(jì)性也較好。2.6、試分析超速擋對汽車動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。提示：因為汽車并不經(jīng)常以此

8、速度行駛，低速檔只要滿足動力性的要求。2.8、輪胎對汽車動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有些什么影響? 第三章最大最小傳動比的選擇。答：最小傳動比是最高檔的傳動比與主減速器傳動比的乘積。選擇時要讓汽車的最高車速相當(dāng)于發(fā)動機最大功率點的車速時，最高車速時最大的。其次，要充分考慮燃油經(jīng)濟(jì)性，兼顧動力性和經(jīng)濟(jì)性。另外，最小傳動比還受到駕駛性能的影響。最大傳動比是最低檔與主減速器傳動比的乘積。在選擇最大傳動比的時候要考慮到最大爬坡度、附著力以及汽車的最低穩(wěn)定車速。第四章41 一轎車駛經(jīng)有積水層的良好路面公路，當(dāng)車速為100km/h時要進(jìn)行制動。問此時有無可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而喪失制動能力?轎車輪胎的胎壓為17927kP

9、a。答：假設(shè)路面水層深度超過輪胎溝槽深度 估算滑水車速： 為胎壓（kPa） 代入數(shù)據(jù)得：km/h 而 故有可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而失去制動能力。43一中型貨車裝有前、后制動器分開的雙管路制功系，其有關(guān)參數(shù)如下； 1)計算并繪制利用附著系數(shù)曲線與制動效率曲線。2)求行駛車速30km/h，在80路面上車輪不抱死的制動距離。計算時取制動系反應(yīng)時間，制動減速度上升時間。 3)求制功系前部管路損壞時汽車的制功距離，制功系后部管路損壞時汽車的制功距離。答案：1） 前軸利用附著系數(shù)為： 后軸利用附著系數(shù)為： 空載時：= 故空載時后輪總是先抱死。 由公式 代入數(shù)據(jù)（作圖如下）滿載時：=時：前輪先抱死代入數(shù)據(jù)=（作圖

10、如下） 時：后輪先抱死 代入數(shù)據(jù)=（作圖如下） 2）由圖或者計算可得：空載時 制動效率約為0.7 因此其最大動減速度 代入公式：=6.57m 由圖或者計算可得：滿載時 制動效率為0.87 因此其最大動減速度 制動距離 =5.34m3） A.若制動系前部管路損壞 后軸利用附著系數(shù) 后軸制動效率代入數(shù)據(jù)得：空載時：=0.45滿載時：=0.60a)空載時 其最大動減速度 代入公式：=10.09m b)滿載時 其最大動減速度 代入公式：=7.63m B若制動系后部管路損壞 前軸利用附著系數(shù) 前軸制動效率代入數(shù)據(jù) 空載時：=0.57 滿載時：=0.33a)空載時 其最大動減速度 代入公式：=8.02m

11、b)滿載時 其最大動減速度 代入公式：=13.67m 45一轎車結(jié)構(gòu)參數(shù)問題1.8中給出的數(shù)據(jù)一樣。轎車裝有單回路制動系，其制功器制動力分配系數(shù)。試求： 1)同步附著系數(shù)。 2)在路面上的制動效率。 * 3)汽車此時能達(dá)到的最大制動減速度(指無任何車輪抱死時)f。 4)若將設(shè)車改為雙回路制動系統(tǒng)(只改變制動的傳動系，見習(xí)題圖3)，而制動器總制動力與總泵輸出管路壓力之比稱為制功系增益，并令原車單管路系統(tǒng)的增益為G。確定習(xí)題圖3中各種雙回路制動系統(tǒng)以及在一個回路失效時的制動系增益。 5)計算：在的路面L。上述各種雙回路系統(tǒng)在一個回路失效時的制功效率及其能達(dá)到的最大制功減速度。 6)比較各種雙回路系

12、統(tǒng)的優(yōu)缺點。答案：1）同步附著系數(shù) 2）因 所以前輪先抱死 =0.951 3）最大制動減速度： = 4） a) 1失效 2失效b)1失效 2失效 c) 1失效 2失效 5）a)1失效 后軸利用附著系數(shù) 后軸制動效率0.46最大動減速度2失效 前軸利用附著系數(shù) 前軸制動效率0.55最大動減速度b)由第2）問 知：前輪先抱死1失效與2失效情況相同。 前軸利用附著系數(shù) 前軸制動效率=0.95最大動減速度c) 與b）回路的情況相同。6） 比較優(yōu)缺點：a） 其中一個回路失效時，不易發(fā)生制動跑偏現(xiàn)象。但當(dāng)1失效時，容易后輪先抱死，發(fā)生后軸測滑的不穩(wěn)定的危險工況。b） 實現(xiàn)左右側(cè)輪制動器制動力的完全相等比較

13、困難。c） 實現(xiàn)左右側(cè)輪制動器制動力的完全相等比較困難。其中一個管路失效時，極容易制動跑偏。第 五 章51一轎車(每個)前輪胎的側(cè)偏剛度為-50176Nrad、外傾剛度為-7665Nrad。若轎車向左轉(zhuǎn)彎，將使兩前輪均產(chǎn)生正的外傾角，其大小為4。設(shè)側(cè)偏剛度與外傾剛度均不受左、右輪載荷轉(zhuǎn)移的影響試求由外傾角引起的前輪側(cè)偏角。答： 由題意：F=ka+kg=0故由外傾角引起的前輪側(cè)偏角：a=- kg/k=-76654/-50176=0.61152 6450輕型客車在試驗中發(fā)現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向和中性轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，工程師們在前懸架上加裝前橫向穩(wěn)定桿以提高前懸架的側(cè)傾角剛度，結(jié)果汽車的轉(zhuǎn)向特性變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向。試分析其理

14、論根據(jù)(要求有必要的公式和曲線)。答： 穩(wěn)定性系數(shù)：、變化，原來K0,現(xiàn)在K0,即變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向。53汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有哪幾種類型?表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的具體參數(shù)有哪些?它們彼此之間的關(guān)系如何(要求有必要的公式和曲線)？P146-153答： 汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有三種類型 ：中性轉(zhuǎn)向、不足轉(zhuǎn)向、過多轉(zhuǎn)向。幾個表征穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向的參數(shù)：1前后輪側(cè)偏角絕對值之差(a1-a2);2. 轉(zhuǎn)向半徑的比R/R; 3靜態(tài)儲備系數(shù)S.M. 彼此之間的關(guān)系見參考書公式（5-13）（5-16）（5-17）。54舉出三種表示汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的方法，并說明汽車重心前后位置和內(nèi)、外輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移如何影響穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性？P147答：方法：1.a1-a2

15、 0時為不足轉(zhuǎn)向，a1-a2 =0時為中性轉(zhuǎn)向，a1-a2 1時為不足轉(zhuǎn)向，R/R0=1時為中性轉(zhuǎn)向，R/R00時為不足轉(zhuǎn)向，S.M.=0時為中性轉(zhuǎn)向，S.M.0時為過多轉(zhuǎn)向。汽車重心前后位置和內(nèi)、外輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移使得 汽車質(zhì)心至前后軸距離a、b發(fā)生變化，K也發(fā)生變化。55汽車轉(zhuǎn)彎時車輪行駛阻力是否與直線行駛時一樣？答：否，因轉(zhuǎn)彎時車輪受到的側(cè)偏力，輪胎產(chǎn)生側(cè)偏現(xiàn)象，行駛阻力不一樣。56主銷內(nèi)傾角和后傾角的功能有何不同?答：主銷外傾角可以產(chǎn)生回正力矩，保證汽車直線行駛；主銷內(nèi)傾角除產(chǎn)生回正力矩外，還有使得轉(zhuǎn)向輕便的功能。57橫向穩(wěn)定桿起什么作用?為什么有的車裝在前懇架，有的裝在后懸架，有的前后都裝

16、？答：橫向穩(wěn)定桿用以提高懸架的側(cè)傾角剛度。裝在前懸架是使汽車穩(wěn)定性因數(shù)K變大，裝在后懸架使K變小，前后懸架都裝則使前后懸架側(cè)傾角剛度同時增大。58某種汽車的質(zhì)心位置、軸距和前后輪胎的型號已定。按照二自由度操縱穩(wěn)定性模型，其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為過多轉(zhuǎn)向，試找出五種改善其轉(zhuǎn)向特性的方法。答：即要K變大，可在前懸架上裝橫向穩(wěn)定桿，后懸架不變；前懸架不變，減小后懸架側(cè)傾角剛度；同時在前后懸架裝橫向穩(wěn)定桿，但保證a/k2-b/k1變大；同時減小前后懸架側(cè)傾角剛度，但保證a/k2-b/k1變大；增大汽車質(zhì)量。1.加裝橫向穩(wěn)定桿；2.輪胎的充氣壓力；3.懸架彈性元件的剛度；4.出路呢外傾角；5.車輪前束。59汽車空載和滿載是否具有相同的操縱穩(wěn)定性?答：否，m不同，空載時的汽車m小于滿載時的 m，即滿載時的K更大，操縱穩(wěn)定性更好。518轉(zhuǎn)向盤力特性與哪些因素有關(guān)，試分析之。答： 轉(zhuǎn)向盤力特性決定于以下因素：轉(zhuǎn)向器傳動比及其變化規(guī)律、轉(zhuǎn)向器效率、動力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向盤操作力特性、轉(zhuǎn)向桿系傳動比、轉(zhuǎn)向桿系效率、由懸架導(dǎo)向桿系決定的主銷位置、輪胎上的載荷、輪胎氣壓、輪胎力學(xué)特性、地面附著條件、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動慣性、轉(zhuǎn)向柱摩擦阻力及汽車整體動力學(xué)特性。補充：1.鋁合金輪輞的意義（1）可以提高汽車的動力性（2）提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，因為鋁合金的質(zhì)量比鐵的質(zhì)量較輕，所以可以減輕車身質(zhì)量，從而提高經(jīng)濟(jì)性（3）降