汽車理論記憶知識點

1、汽車理論記憶知識點一、概念解釋1汽車使用性能汽車應(yīng)該有高運輸生產(chǎn)率、低運輸成本、 安全可靠和舒適方便的工作條件。汽車為了適應(yīng)這種工作條件，而發(fā)揮最大工作效益的能力叫做汽車的使用性能。汽車的主要使用性能通常有：汽車動力性、汽車燃料經(jīng)濟性能、 汽車制動性、汽車操縱穩(wěn)定性、汽車平順性和汽車通過性能。2滾動阻力系數(shù)滾動阻力系數(shù)可視為車輪在一定條件下滾動時所需的推力與車輪負荷之比，或單位汽車重力所需之推力。也就TfFf = fW =fF是說，滾動阻力等于汽車滾動阻力系數(shù)與車輪負荷的乘積，即r。其中：f是滾動阻力系數(shù)，F(xiàn)f是滾動阻力，W是車輪負荷，r是車輪滾動半徑，Tf地面對車輪的滾動阻力偶矩。3驅(qū)動力與

2、（車輪）制動力汽車驅(qū)動力Ft是發(fā)動機曲軸輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)離合器、變速器（包括分動器）、傳動軸、主減速器、差速器、半 軸（及輪邊減速器）傳遞至車輪作用于路面的力Fo，而由路面產(chǎn)生作用于車輪圓周上切向反作用力 &。習(xí)慣F口將Ft稱為汽車驅(qū)動力。如果忽略輪胎和地面的變形，則 t r，人二®0 t。式中，為傳輸至驅(qū)動輪圓周 的轉(zhuǎn)矩；r為車輪半徑；Ttq為汽車發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩；ig為變速器傳動比；'0主減速器傳動比；t為汽車傳動系 機械效率。制動力習(xí)慣上是指汽車制動時地面作用于車輪上的與汽車行駛方向相反的地面切向反作用力Fb。制動器制動力Fj等于為了克服制動器摩擦力矩而在輪胎輪緣作用的

3、力 F尸!./。式中：'是車輪制動器摩擦副的摩 擦力矩。從力矩平衡可得地面制動力Fb為Fb= Tj7rF。地面制動力Fb是使汽車減速的外力。它不但與制動 器制動力 廠1有關(guān)，而且還受地面附著力F的制約。4汽車驅(qū)動與附著條件汽車動力性分析是從汽車最大發(fā)揮其驅(qū)動能力出發(fā)，要求汽車有足夠的驅(qū)動力，以便汽車能夠充分地加速、爬坡和實現(xiàn)最高車速。實際上，輪胎傳遞的輪緣切向力受到接觸面的制約。 當(dāng)車輪驅(qū)動力Ft超過某值（附著力F） 時，車輪就會滑轉(zhuǎn)。因此，汽車的驅(qū)動-附著條件，即汽車行駛的約束條件（必要充分條件）為 Ff Fi F- F F-'，其中附著力F " 億，式中，F(xiàn)z接觸

4、面對車輪的法向反作用力；為滑動附著系數(shù)。轎車發(fā)動機的后備功率較大。當(dāng) Ft -F時，車輪將發(fā)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象。驅(qū)動輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時，車輪印跡將形成類似 制動拖滑的連續(xù)或間斷的黑色胎印。5汽車動力性及評價指標(biāo)汽車動力性，是指在良好、平直的路面上行駛時，汽車由所受到的縱向外力決定的、 所能達到的平均行駛速度。 汽車動力性的好壞通常以汽車加速性、 最高車速及最大爬坡度等項目作為評價指標(biāo)。 動力性代表了汽車行駛可 發(fā)揮的極限能力。6附著橢圓汽車運動時，在輪胎上常同時作用有側(cè)向力與切向力。 一些試驗結(jié)果曲線表明，一定側(cè)偏角下，驅(qū)動力增加時， 側(cè)偏力逐漸有所減小，這是由于輪胎側(cè)向彈性有所改變的關(guān)系。當(dāng)驅(qū)動力相當(dāng)大時

5、，側(cè)偏力顯著下降， 因為此時接近附著極限，切向力已耗去大部分附著力，而側(cè)向能利用的附著力很少。作用有制動力時，側(cè)偏力也有相 似的變化。驅(qū)動力或制動力在不通側(cè)偏角條件下的曲線包絡(luò)線接近于橢圓，一般稱為附著橢圓。它確定了在一定附著條件下切向力與側(cè)偏力合力的極限值。7臨界車速空空士） - u當(dāng)穩(wěn)定性因素K ：0時，橫擺角速度增益K：0比中性轉(zhuǎn)向時K£的大。隨著車速的增加，；S 曲線I1國r L竝ucr =J向上彎曲。K值越?。碖的絕對值越大），過度轉(zhuǎn)向量越大。當(dāng)車速為-K時，':。Ucr稱為臨界車速，是表征過度轉(zhuǎn)向量的一個參數(shù)。臨界車速越低，過度轉(zhuǎn)向量越大。過度轉(zhuǎn)向汽車達到臨界車

6、速時將失去穩(wěn)定性。因為八趨于無窮大時，只要極其微小的前輪轉(zhuǎn)角便會產(chǎn)生極大的橫擺角速度。這意味著汽車的 轉(zhuǎn)向半徑R極小，汽車發(fā)生激轉(zhuǎn)而側(cè)滑或翻車。8滑移（動）率仔細觀察汽車的制動過程，就會發(fā)現(xiàn)輪胎胎面在地面上的印跡從滾動到抱死是一個逐漸變化的過程。輪胎印跡的變化基本上可分為三個階段：第一階段，輪胎的印跡與輪胎的花紋基本一致，車輪近似為單純滾動狀態(tài)， 車輪中心速度Uw與車輪角速度"w存在關(guān)系式Uw "'w ；在第二階段內(nèi)，花紋逐漸模糊，但是花紋仍可辨別。 此時，輪胎除了滾動之外，胎面和地面之間的滑動成份逐漸增加，車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)。這時，車輪中心 速度Uw與車輪角速

7、度"w的關(guān)系為Uw r'w，且隨著制動強度的增加滑移成份越來越大，即 Uww ；在第 三階段，車輪被完全抱死而拖滑，輪胎在地面上形成粗黑的拖痕，此時'0。隨著制動強度的增加，車輪的滾動成份逐漸減少，滑動成份越來越多。一般用滑動率S描述制動過程中輪胎滑移成份的多少，即100%滑動率S的數(shù)值代表了車輪運動成份所占的比例，滑動率越大，滑動成份越多般將地面制動力與地面法向反作用力 Fz （平直道路為垂直載荷）之比成為制動力系數(shù) ；：b。9同步附著系數(shù)兩軸汽車的前、后制動器制動力的比值一般為固定的常數(shù)。通常用前制動器制動力對汽車總制動器制動力之比來表明分配比例，即制動器制動力分

8、配系數(shù)-。它是前、后制動器制動力的實際分配線，簡稱為 -線。-線通過坐標(biāo)原點,其斜率為tgn1具有固定的-線與I線的交點處的附著系數(shù)0,被稱為同步附著系數(shù),I曲線和B曲線死。返回一制動距離S是指汽車以給定的初速Ua0，從踩到制動踏板至汽車停住所行駛的距離。見下圖。它表示具有固定線的汽車只能在一種路面上實現(xiàn)前、后輪同時抱死。同步附著系數(shù)是由汽車結(jié)構(gòu)參 數(shù)決定的，它是反應(yīng)汽車制動性能的一個參數(shù)。同步附著系數(shù)說明，前后制動器制動力為固定比值的汽車， 只能在一種路面上，即在同步附著系數(shù)的路面上才能保證前后輪同時抱10制動距離11汽車動力因數(shù)由汽車行駛方程式可導(dǎo)出Fi Ff 、m du包=（f二蟲”二蟲

9、G G dtg dtg dt則D被定義為汽車動力因數(shù)。D為縱坐標(biāo)，汽車車速Ua為橫坐標(biāo)繪制不同檔位的D Ua的關(guān)系曲線圖,汽車動力特性圖。12汽車通過性幾何參數(shù)汽車通過性的幾何參數(shù)是與防止間隙失效有關(guān)的汽車本身的幾何參數(shù)。它們主要包括最小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過角等。另外，汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑和內(nèi)輪差、轉(zhuǎn)彎通道圓及車輪半徑也是汽車通過性的重要輪廓參數(shù)。13汽車（轉(zhuǎn)向特性）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)在汽車等速直線行駛時，若急速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤至某一轉(zhuǎn)角并維持此轉(zhuǎn)角不變時， 即給汽車轉(zhuǎn)向盤一個角階躍輸入。 一般汽車經(jīng)短暫時間后便進入等速圓周行駛，這也是一種穩(wěn)態(tài)，稱為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。汽 車等速圓

10、周行駛，即汽車轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)， 在實際行駛中不常出現(xiàn)，但卻是表征汽車操縱 穩(wěn)定性的一個重要的時域響應(yīng)， 稱為汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為不足轉(zhuǎn)向、 中性轉(zhuǎn)向和過度轉(zhuǎn) 向三種類型。14汽車前或后輪（總）側(cè)偏角汽車行駛過程中，因路面?zhèn)认騼A斜、側(cè)向風(fēng)或曲線行駛時離心力等的作用， 車輪中心沿丫軸方向?qū)⒆饔糜袀?cè)向 力Fy，在地面上產(chǎn)生相應(yīng)的地面?zhèn)认蚍醋饔昧?卩丫，F(xiàn)y也稱為側(cè)偏力。輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象，是指當(dāng)車輪有側(cè)向彈 性時，即使Fy沒有達到附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向，即車輪行駛方向與車輪平面的夾 角。二、寫出表達式、畫圖、計算，并簡單說明（選擇其中4道題，計2

11、 0分）1寫出帶結(jié)構(gòu)和使用參數(shù)的汽車功率平衡方程式（注意符號及說明）。Pe =丄 Pf R Pw Pjt31 /GfUaCOS： GUaS in： CpAUa 、mUadU （ ' ）t 36003600761403600 dt式中：Ft驅(qū)動力；Ff滾動阻力；Fw 空氣阻力；Fj_坡道阻力；Fj 加速阻力； 發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩； i0 主傳動器傳動比；ik 變速器k檔傳動比；t傳動系機械效率；m 汽車總質(zhì)量；g 重力加速度；f 滾動阻力系數(shù)；'坡度角；Cd 空氣阻力系數(shù)；A 汽車迎風(fēng)面積；Ua 汽車車速；旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算du系數(shù)；dt 加速度。2寫出n檔變速器m檔傳動比表達式（注意符號

12、及說明）。若n =5,且 ig5 =1,則 ig4 二 q，ig3 二 q2,ig2 二 q3，ig1 二 q4 二 q =4ig1ig4 =4ig1 ,ig3 =4i21,ig2 以匚,F廣°,若忽略其它阻力，地面制動力3畫圖并敘述地面制動力、制動器制動力、附著力三者之間的關(guān)系。當(dāng)踏板力較小時，制動器間隙尚未消除，所以制動器制動力Fxb= 0，當(dāng) Fxb（ F：為地面附著力）時，F(xiàn)xb 二 F.i； 當(dāng)Fxbmax二F時Fxb二F. I,且地面制動力Fxb達到最大值Fxbmax ,即Fxbmax 當(dāng)F.i F .時,Fxb二F,隨著F.啲增加，F(xiàn)xb不再增加。4簡述利用圖解計算等速

13、燃料消耗量的步驟。已知（nei, P, gei）, i =1,2,，n,以及汽車的有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和道路條件（fr和i）,求作出Qs = f（Ua）等速油耗曲 線。根據(jù)給定的各個轉(zhuǎn)速ne和不同功率下的比油耗ge值，采用擬合的方法求得擬合公式gf（P2，ne）。1）由公式ner丄二0.377亠ik i0計算找出蟲和仏對應(yīng)的點（乜蟲1）,（ L,%）,（°m, Uam）。2）分別求出汽車在水平道路上克服滾動阻力和空氣阻力消耗功率Pr和Pw。pFwuaCd Auaw 360021.15 3600P，二 FUaU Gfr cos：r 36003600 r3）求出發(fā)動機為克服此阻力消耗功率 Pe。

14、4）由兀和對應(yīng)的Pe,從ge=f（P2，ne）計算ge。5）計算出對應(yīng)的百公里油耗Qs為Q_P1.02ua6)選取一系列轉(zhuǎn)速ni , n2 , n3 , n4 ,n找出對應(yīng)車速Ua1 , Ua2 , Ua3 , ua4 ,Uam。據(jù)此計算出 QS1,QS2,QS3,QS4,QSm。把這些QS - Ua的點連成線，即為汽車在一定檔位下的等速油耗曲線，為計算方便，計算過程列于表3-7 o等速油耗計算方法ne, r/min計算公式6nmU a, km/h0.377 鼻i ki 0Ua1Ua2Ua3Ua4U amPr kWJmgfrUa3600Pr1Pr2Pr3Pr4PrmPw kwJ3CpAUa76

15、140Pw1Pw2Pw3Pw4PwmPe(Pw+Pr)專RP2P3P4Pmge,g/(kWh)ge1ge2ge3ge4gemQs,L/100kmPge1.02UaYQS1Qs2QS3QS4QSm5寫出汽車的后備功率方程式，分析后備功率對汽車動力性和燃料經(jīng)濟性的影響。利用功率平衡圖可求汽車良好平直路面上的最高車速Uamax,在該平衡點，發(fā)動機輸出功率與常見阻力功率相等，發(fā)動機處于100獗荷率狀態(tài)。另外，通過功率平衡圖也可容易地分析在不同檔位和不同車速條件下汽 車發(fā)動機功率的利用情況。Pf Pw汽車在良好平直的路面上以等速Ua3行駛，此時阻力功率為 t,發(fā)動機功率克服常見阻力功率后的剩余功率Ps二

16、,該剩余功率Ps被稱為后備功率。如果駕駛員仍將加速踏板踩到最大行程，則后備功率就被用于加速或者克服坡道阻力。為了保持汽車以等速Ua3行駛，必需減少加速踏板行程，使得功率曲線為圖中虛線，即在部分負荷下工作。另外，當(dāng)汽車速度為Ua1和Ua2時，使用不同檔位時，汽車后備功率也不同。汽車后備功率越大，汽車的動力性越好。利用后備功率也可確定 汽車的爬坡度和加速度。功率平衡圖也可用于分析汽車行駛時的發(fā)動機負荷率，有利于分析汽車的燃油經(jīng)濟性。后備功率越小，汽車燃料經(jīng)濟性就越好。通常后備功率約10%20%時，汽車燃料經(jīng)濟性最好。但后備功率太小會造成發(fā)動機經(jīng)常在全負荷工況下工作，反而不利于提高汽車燃料經(jīng)濟性。6

17、可以用不同的方法繪制I曲線，寫出這些方法所涉及的力學(xué)方程或方程組。 如已知汽車軸距L、質(zhì)心高度hg、總質(zhì)量m、質(zhì)心的位置L2（質(zhì)心至后軸的距離）就可用前、后制動器制動力的理想分配關(guān)系式1F 112 :2F .1 -mgL2I hg+ 2F#丄繪制I曲線F.i Ft hmg巳1 _ Fzi _ L2% 根據(jù)方程組£上Fz2Li_hg也可直接繪制|曲線假設(shè)一組'值（=0.1,020.3,1.0 ）,每個'值代入方程組（4-30 ），就具有一個交點的兩條直線， 變化'值，取得一組交點，連接這些交點就制成I曲線。F _L hg FmgL2F _：hg FmgL1F x

18、b2 _ 嬴F xb1 -Fxb2 _ Fxb1 _ - 利用f線組巾ghg和r線組Lhg Lhg對于同一'值，f線和r線的交點既符合Fxb1二：Fz1，也符合卩刈2二Fz2。取不同的'值，就可得到一組f線和r線的交點，這些交點的連 線就形成了 I曲線。三、敘述題（選擇其中4道題，計20分）1從已有的制動側(cè)滑受力分析和試驗，可得出哪些結(jié)論？在前輪無制動力、后輪有足夠的制動力的條件下，隨Ua的提高側(cè)滑趨勢增加；當(dāng)后輪無制動力、前輪有足夠的制動力時，即使速度較高，汽車基本保持直線行駛狀態(tài)；當(dāng)前、后輪都有足夠的制動力，但先后次序和時 間間隔不同時，車速較高，且前輪比后輪先抱死或后輪比

19、前輪先抱死，但是因時間間隔很短，則汽車基本保持 直線行駛；若時間間隔較大，則后軸發(fā)生嚴重的側(cè)滑；如果只有一個后輪抱死，后軸也不會發(fā)生側(cè)滑；起始車 速和附著系數(shù)對制動方向穩(wěn)定性也有很大影響。即制動時若后軸比前軸先抱死拖滑，且時間間隔超過一定值， 就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。車速越高，附著系數(shù)越小，越容易發(fā)生側(cè)滑。若前、后軸同時抱死，或者前軸先抱死而 后軸抱死或不抱死，則能防止汽車后軸側(cè)滑，但是汽車喪失轉(zhuǎn)向能力。2寫出圖解法計算汽車動力因數(shù)的步驟，并說明其在汽車動力性計算中的應(yīng)用。D =Ft -Fw根據(jù)公式 G ，求出不同轉(zhuǎn)速和檔位對應(yīng)的車速，并根據(jù)傳動系效率、傳動系速比求出驅(qū)動力，根據(jù)車速求出空氣阻力，

20、然后求出動力因素D，將不同檔位和車速下的D繪制在Ua-D直角坐標(biāo) 系中，并將滾動阻力系數(shù)也繪制到坐標(biāo)系中， 就制成動力特性圖。利用動力特性圖就可求出汽車的動力性評價 指標(biāo)：最高車速、最大爬坡度（汽車最大爬坡度和直接檔最大爬坡度）和加速能力（加速時間或距離）。3寫出圖解法計算汽車加速性能的步驟（最好列表說明）。手工作圖計算汽車加速時間的過程: 列出發(fā)動機外特性Ttq 一足數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；Tt _ Ttqigio t求出各檔在不同車速下 根據(jù)給定的發(fā)動機外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式的驅(qū)動力Ft，并按式Uaigi060 3.6rne:0.377 e igigi0計算

21、對應(yīng)的車速；F c a Pu2 按式Ff二mgcos計算滾動阻力Ff，按式w 2Dr計算對應(yīng)車速的空氣阻力du Ft -(Ff Fw)按式dt計算不同檔位和車速下的加速度以及加速度的倒數(shù)，畫出X- Ua曲線以及1/X山曲線;按式t 氯-文計算步長Wa/3.6的加速時間4，對肌求和，則得到加速時間。同理，按式udu2X ，計算步長（Jaua）/（x3.6 ）的加速距離s，對飛求和得到加速距離。一般在動力性計算時，特別是手工計算時，一般忽略原地起步的離合器滑磨時間， 即假設(shè)最初時刻汽車已經(jīng)具有起步到位的最低車速。換檔時刻則基于最大加速原則，如果相鄰檔位的加速度（或加速度倒數(shù)）曲線相交，則在相交速度

22、點換檔；如果不相交，則在最大轉(zhuǎn)速點對應(yīng)的車速換檔。4寫出制作汽車的驅(qū)動力圖的步驟（最好列表說明）。 列出發(fā)動機外特性Ttq n。數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；Tt _ %ig i° t求出各檔在不同車速下 根據(jù)給定的發(fā)動機外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式Ft rUa =匹江拓0.377匹的驅(qū)動力Ft，并按式igi。 60 36igio計算對應(yīng)的車速ua ；12 按式Ff =mgco計算滾動阻力Ff，按式F 2CDA Ur計算對應(yīng)車速的空氣阻力Ff Fw ； 將R、Ff Fw繪制在u-Ft直角坐標(biāo)系中就形成了驅(qū)動力圖或驅(qū)動力行駛阻力平衡圖5選擇汽車發(fā)動機功率的基本原則。

23、P廠(3600Uamax 76l40uamax)，若給定m、CDA、f、 T,則可求出功率Pe 根據(jù)最大車速uamax選擇Pe,即 汽車比功率（單位汽車質(zhì)量具有的功率）汽車比功率二1000Pfguamax3.6 T+ CDA u3 uamax 76.14m T若已知f、 T、CD及uamax大致差不多，一uamax con st，但是，A/m變化較大。3.6片6畫出制動時車輪的受力簡圖并定義符號Fz地面法向反作用力，W重力；I制動器制動力矩，車輪角速度，F(xiàn)p車橋傳遞的推力，I制動器制動力,Fb地面制動力7分析汽車緊急制動過程中減速度（或制動力）的變化規(guī)律。汽車反應(yīng)時間1，包括駕駛員發(fā)現(xiàn)、識別障

24、礙并做出決定的反應(yīng)時間1，把腳從加速踏板換到制動踏板上的時間：，以及消除制動踏板的間隙等所需要的時間2 0制動力增長時間2，從出現(xiàn)制動力（減速度）到上升至最大值所需要的時間。在汽車處于空擋狀態(tài)下，如果忽略傳動系和地面滾動摩擦阻力的制動作用，在t+ 2時間內(nèi)，車速將等于初速度u°（m/s）不變。在持續(xù)制動時間3內(nèi)，假定制動踏板力及制動力為常數(shù)，則減速度j也不變。8在側(cè)向力的作用下，剛性輪和彈性輪胎行駛方向的變化規(guī)律 （假設(shè)駕駛員不對汽車的行駛方向進行干預(yù)）°當(dāng)有Fy時，若車輪是剛性的，則可以發(fā)生兩種情況： 當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧y未超過車輪與地面間的附著極限時（Fy ”：Fz）

25、，車輪與地面間沒有滑動，車輪仍沿 其本身平面的方向行駛（。 當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧y達到車輪與地面間的附著極限時（Fy - *尸，車輪發(fā)生側(cè)向滑動，若滑動速度為u， 車輪便沿合成速度i的方向行駛，偏離了車輪平面方向。當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時，即使Fy沒有達到附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向，出現(xiàn)側(cè)偏現(xiàn)象。四、分析題（選擇其中4道題，計20分）1確定傳動系最小傳動比的基本原則。假設(shè) io = 5寸，Uamax2 二 up2= ua - uamax； i0 ： 5時，uamax1 : u p1,ua maxi ua max2其中up1不可能達到！但后備功 率小，動力性變差，燃 油經(jīng)濟性變好。i

26、0 5時,Uamax3 up3,uamax3 : uamax2；后備功率大，動力性 變好， 燃油經(jīng)濟性變差。2已知某汽車© 0 = 0.4，請利用I、B、f、0.5, ©= 0.3以及© = 0.7時汽車的制動過程F .2f線組r線組：=0.3： =°.4：=0.5'=0.3時，蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著'增加，F(xiàn)xb1二、尸外2二F2，即前后輪地面制動力與制動器制動力相等。當(dāng)：與 =0.4的f線相交時，符合前輪先抱死的條件，前后制動器制動力仍沿著'增加，而FxbFi,尸畑=F2，即前后制動器制動力仍沿著:線增長，前輪地面

27、制動力沿著'=0.3的f 線增長。當(dāng)f與I相交時， =0.3的r線也與I線相交，符合前后輪均抱死的條件，汽車制動力為 0.3gm o 當(dāng)，=0.5時，蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著'增加，F(xiàn)xbi二F山、尸焜二F七，即前后輪地面制p 甲=0 50動力與制動器制動力相等。當(dāng) 與 0.5的r線相交時，符合后輪先抱死的條件，前后制動器制動力仍沿著 增加，而Fxb1= Fji, Fxb2 " Fp，即前、后制動器制動力仍沿著:線增長，后輪地面制動力沿著，二0.5的r線增長。當(dāng)r與I相交時， =°-5的f線也與I線相交，符合前后輪都抱死的條件，汽車制動力為

28、6;.5gm。：=0.7的情況同=0.5的情形。3汽車在水平道路上，輪距為 B,重心高度為hg,以半徑為R做等速圓周運動，汽車不發(fā)生側(cè)翻的極限車速是多 少？該車不發(fā)生側(cè)滑的極限車速又是多少，并導(dǎo)出汽車在該路段的極限車速？不發(fā)生側(cè)滑的極限車速：uj/3.62 FZ = mgF | = | FZ = | m gFc = m aR廠廠uf/3.62厲Fc 乞 F fm -l m gRua . 3.62 R i g不側(cè)翻的極限車速：BFZr 二盹Fc hg 乞 Fzr -u-/3.62Bmhg _ m gRga22B 1u- - 3.6 R g2 hg4在劃有中心線的雙向雙車道的本行車道上，汽車以55

29、km/h的初速度實施緊急制動，僅汽車左側(cè)前后輪胎在路面留下制動拖痕，但是，汽車的行駛方向幾乎沒有發(fā)生變化，請產(chǎn)生分析該現(xiàn)象的各種原因（提示：考慮道 路橫斷面形狀和車輪制動力大?。Ｆ囋谥苿舆^程中幾乎沒有發(fā)生側(cè)偏現(xiàn)象說明汽車左右車輪的制動力近似相等。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因為道路帶有一定的橫向坡度（拱度），使得左側(cè)車輪首先達到附著極限，而右側(cè)車輪地面發(fā)向力較大，地面制動力 尚未達到附著極限，因此才會出現(xiàn)左側(cè)有制動拖印，而右側(cè)無拖印的現(xiàn)象。5請分析制動力系數(shù)、峰值附著系數(shù)、滑動附著系數(shù)與滑動率的關(guān)系。cp 當(dāng)車輪滑動率S較小時，制動力系數(shù) b隨S近似成線形關(guān)系增加，制動力系數(shù)在 S=20%寸近時達

30、到峰cp值附著系數(shù)P Ocpcp 然后，隨著S的增加，b逐漸下降。當(dāng)S=100%，即汽車車輪完全抱死拖滑時，b達到滑動附著系數(shù)（pCp （pCp（ps,即b s。（對于良好的瀝青或水泥混凝土道路s相對b下降不多，而小附著系數(shù)路面如潮濕或冰雪路面，下降較大。） '0 而車輪側(cè)向力系數(shù)（側(cè)向附著系數(shù)）1則隨S增加而逐漸下降，當(dāng)s=100%寸，1 0。（即汽車完全喪失抵抗側(cè)向力的能力，汽車只要受到很小的側(cè)向力，就將發(fā)生側(cè)滑。）只有當(dāng)S約為20%（ 1222%）時，汽車不但具有最大的切向附著能力，而且也具有較大的側(cè)向附著能力6某汽車（未裝ABS在實施緊急制動后，左后輪留下間斷的制動拖痕，而右后

31、輪則留下均勻連續(xù)的制動拖痕, 請分析該現(xiàn)象。制動鼓失圓或制動盤翹曲；左側(cè)路面不平左側(cè)懸架振動7從制動距離計算式2UaOX 3.6( 2 石M025.92jmax可以得出那些結(jié)論汽車的制動距離S是其制動初始速度UaO二次函數(shù)，uao是影響制動距離的最主要因素之一； S是最大制 動減速度的雙曲線函數(shù)，也是影響制動距離的最主要因素之一。Ua0是隨行駛條件而變化的使用因素，而jmax 是受道路條件和制動系技術(shù)條件制約的因素； S是制動器摩擦副間隙消除時間 2、制動力增長時間2的線 性函數(shù)，2是與使用調(diào)整有關(guān)，而 2與制動系型式有關(guān)，改進制動系結(jié)構(gòu)設(shè)計，可縮短 2，從而縮短So五、計算題（選擇其中4道題

32、，計20分）1某汽車的總質(zhì)量 m=4600kg,G=0.75,A=4m2, ；1=0-03, 2 =0-03,f=0.015 ,傳動系機械效率n t=0.82,傳動系總傳動比心認二10,假想發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩為Te=35000N.m車輪半徑"360m，道路附著系數(shù)為'=0'4,求汽車全速從30km/h加速至50km/h所用的時間。50 -303.6 0.4 9.81=1.42su2 _山a =由于Ft F ：,所以，厶t ,即 2已知某汽車的總質(zhì)量 m=4600kg,C=0.75,A=4m ,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)S 1=0.03, S 2=0.03,坡度角a=5°

33、,f=0.015,車輪半徑rr =0.367m，傳動系機械效率n t=0.85,加速度du/dt=0.25m/s ,u a=30km/h,計算汽車克 服各種阻力所需要的發(fā)動機輸出功率?31 Gfuacosa Guasina CDAua 6mua du pe =()t 36003600761403600 dt1(4600 0.015 9.81 30cos5 4600 9.81 30sin5 0.850.75 4 30311.06 4600 30 0.25)- 761403600-57.18kw3已知某車總質(zhì)量為8025kg, L=4m（軸距）,質(zhì)心離前軸的距離為a=2.5m至后軸距離為b=1.5

34、m）質(zhì)心高度 hg=1.15m在縱坡度為i=3.5的良好路面上等速下坡時,求軸荷再分配系數(shù)（注：再分配系數(shù) m1=Fz1/Fz,mf2=Fs/Fz)。8025 1.5 9.81=3009 9.81N Fz 8025 2.5 9.81 =5016 9.81 N44mf1 =3009/8025 =0.375 mf2 =1 -0.375 =0.6254已知某汽車發(fā)動機的外特性曲線回歸公式為Ttq=19+0.4ne-150 X 10-6n。2，傳動系機械效率n t X10-4ne，車輪滾動半徑rr=0.367m,汽車總質(zhì)量4000kg,汽車整備質(zhì)量為1900kg，滾動阻力系數(shù)f =0.009+5.0

35、X10-5Ua,空氣阻力系數(shù)X迎風(fēng)面積=2.77 m,主減速器速比i 0=6.0,飛輪轉(zhuǎn)動慣量I f=0.2 kg m,前輪總轉(zhuǎn)動慣量I w1=1.8 kg m,前輪總轉(zhuǎn)動慣量Iw1=3.6 kg m,發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速nmax=4100r/min ,最低轉(zhuǎn)速nmin=720r/min ,各檔速比為:檔位IIIIIIIVV速比5.62.81.61.00.8計算汽車在V檔、車速為70km/h時汽車傳動系機械損失功率，并寫出不帶具體常數(shù)值的公式。Pm 譏“黠（J9 一35 10仏）60= 60 70 6.0 0.8 "92r/min2 二 3.62 3.14 3.69549Pm9 0.4

36、892 50 10“ 8922892 (0.9-1.35 曠 892) = 18.7kw5某汽車的總重力為20100N丄=3.2m,靜態(tài)時前軸荷占55%，后軸荷占45%, Ki=-38920N/rad,K2=-38300N/rad,求特征車速，并分析該車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。201000.45x、 K = 1= 0.05因為 9.81 x 3.2 i -38300-3892°丿，所以汽車為不足轉(zhuǎn)向特性。6參考汽車理論圖5-23和圖5- 24寫出導(dǎo)出二自由度汽車質(zhì)心沿 oy軸速度分量的變化及加速度分量的過程 沿oy軸速度分量:(u =u)sincos e - ： : u 宀 .： + - ：

37、 ：沿oy軸加速度分量:u也日+Au.ay Pmt u r +一、填空以及有關(guān)的選擇1、 汽車動力性評價指標(biāo)：(1)汽車的最高車速 umax; (2) 汽車的加速時間 t; (3) 汽車的最大 爬坡度 imax。2、原地起步加速時間和超車加速時間來表明汽車 的加速能力。3、汽車的行駛阻力有滾動陽力 Ff、空氣陽力Fw、 坡度阻力Fi、加速阻力Fj。4、汽車的燃油經(jīng)濟性常用駛百公里的油耗量或一定燃油量能使汽車行駛的里程來衡量。我國及歐洲，燃油經(jīng)濟性指標(biāo)的單 位為 L/100km5、汽車動力裝置參數(shù)是指發(fā)動機的功率、傳動系 的傳動比。6、確定最大傳動比時，要考慮三方面的問題：最 大爬坡度、附著率以

38、及汽車最低穩(wěn)定車速7、制動性的評價指標(biāo)包括:制動效能、制動效能 恒定性、制動時汽車的方向穩(wěn)定性。8、只有汽車具有足夠的制動器制動力，同時地面 又提供高的附著力時，才能獲得足夠的地面制動 力。9、附著系數(shù)的數(shù)值主要決定于道路的材料、路 的狀況與輪胎結(jié)構(gòu)、胎面花紋、材料以及汽車運 動的速度等因素。10、評價制動效能的指標(biāo)是制動距離衛(wèi)和制動減速 度 a bm ax。11、 決定汽車制動距離的主要因素是：制 作用時間、最大制動減速度即附著力（最大制動 器制動力）以及起始制動車速。12、增力式制動器恒定性差，盤式制動器恒定性 好。13、汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種類型：不足轉(zhuǎn)向、 中性轉(zhuǎn)向、過多轉(zhuǎn)向。14、

39、高寬比對輪胎側(cè)偏剛度影響很大，采用高寬 比小的輪胎是提高側(cè)偏剛度的主要措施。15、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型：1)當(dāng)K=0時，中性 轉(zhuǎn)向；2)當(dāng)K>0時，不足轉(zhuǎn)向。當(dāng)不足轉(zhuǎn)向量 增加時，K增大，特征車速降低；3)當(dāng)KV 0時, 過多轉(zhuǎn)向。臨界車速越低，過多轉(zhuǎn)向量越大。16、(1) s.MtO，中性轉(zhuǎn)向；(2) s.m. 0，不足轉(zhuǎn)向;(3) S.M. ：0，過多轉(zhuǎn)向。17、 椅面水平軸向的頻率加權(quán)函數(shù)最敏感 的頻率范圍是0.52Hz。18、汽車支承通過性的指標(biāo)評價：牽引系數(shù)、牽 引效率及燃油利用指數(shù)。19、汽車通過性幾何參數(shù)包括最小離地間隙、縱向通過角、接近角、離去角、最小轉(zhuǎn)彎直徑等。二、名詞解

40、釋1、滾動阻力系數(shù)：是車輪在一定條件下滾動時 所需之推力與車輪負荷之比。2、駐波現(xiàn)象：在高速行駛時，輪胎離開地面后 因變形所產(chǎn)生的扭曲并不立即恢復(fù)，其殘余變 形形成了一種波，這就是駐波。3、坡度阻力：汽車重力沿坡道的分力。4、附著力：地面對輪胎切向反作用力的極限值 (最大值)5、附著條件：地面作用在驅(qū)動輪上的切向反力丄（卩.卩） 小于驅(qū)動輪的附著力。6、后備功率：發(fā)動機功率與滾動阻力和空氣阻 力消耗的發(fā)動機功率的差值。即7、比功率：單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動機功率， 單位：kW/t。8、制動器制動力：在輪胎周緣克服制動器摩擦 力矩所需的切向力稱為制動器制動力。9、 制動力系數(shù)：地面制動力與作用在

41、車輪上的垂直載荷的比值。10、峰值附著系數(shù)：制動力系數(shù)最大值稱為峰 值附著系數(shù)。一般出現(xiàn)在s=15% 20%。11、滑動附著系數(shù)：s=100%的制動力系數(shù)稱為 滑動附著系數(shù)。12、側(cè)向力系數(shù)1：地面作用于車輪的側(cè)向力與車輪垂直載荷之比。13、制動器的熱衰退：制動器溫度上升后，制 動器產(chǎn)生的摩擦力矩常會有顯著下降，這種現(xiàn) 象稱為制動器的熱衰退。14、f線組：后輪沒有抱死、前輪抱死時，前、 后輪地面制動力的關(guān)系曲線。15、r線組：前輪沒有抱死、后輪抱死時，前、后輪地面制動力的關(guān)系曲線。16、中性轉(zhuǎn)向點：使汽車前、后輪產(chǎn)生相等側(cè)偏角的側(cè)向力作用點17、靜態(tài)儲備系數(shù)S.M.:中性轉(zhuǎn)向點到前輪的距離與汽

42、車質(zhì)心到前軸距離 a之差與軸距L之比。18、 .牽引系數(shù)TC:單位車重的掛鉤牽引力（凈 牽引力）。19、牽引效率（驅(qū)動效率）TE :驅(qū)動輪輸出 功率與輸入功率之比。20、燃油利用指數(shù)Ef:單位燃油消耗所輸出的 功，Ef =FdUa/Qt。21、間隙失效：汽車與地面間的間隙不足而被 地面托住，無法通過的情況。22、頂起失效：當(dāng)車輛中間底部的零件碰到地 面而被頂住的情況。23、接近角丫 1:汽車滿載、靜止時，前端突出 點向前輪所引切線與地面間的夾角。三、簡答影響汽車燃油經(jīng)濟性的因素有哪些？答：影響汽車燃油經(jīng)濟性的因素包括：一、使用方面：1、行駛車速；2、擋位選擇；3、掛車的應(yīng)用；4、正確地保養(yǎng)與調(diào)

43、整1、汽車結(jié)構(gòu)方面：1、汽車尺寸和質(zhì)量;2、發(fā)動機；3、傳動系；4、汽車外形與輪胎。1、使用條件：1、行駛的道路；2、交通情況；3、駕駛習(xí)慣；4、氣候狀況。擋位數(shù)多少，對汽車動力性和燃油經(jīng)濟性有什么影響？。答：就動力性性而言，擋位數(shù)多，增加了發(fā) 動機發(fā)揮最大功率附近高功率的機會，提高了汽 車的加速和爬坡能力。就燃油經(jīng)濟性而言，擋位數(shù)多，增加了 發(fā)動機在低燃油消耗率轉(zhuǎn)速區(qū)工作的可能性，降 低了油耗。制動時汽車制動跑偏的原因是什么？答：（1）、汽車左、右車輪，特別是前軸左、右 車輪（轉(zhuǎn)向輪）制動器的制動力不相等。(2 )、制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在 運動學(xué)上的不協(xié)調(diào)(互不干涉)。四、計算1

44、已知某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) S 1=0.03,S 2=0.03,坡度角a =5° ,f=0.015,車輪半徑=0.367m,傳動系機械效率n T=0.85,加速度du/dt=0.25m/s2,ua=30km/h計算汽車克服各種阻力所需要的發(fā)動機輸出功 率？1 GfUaCOS： Gua SI n：CD Au3、mua duPe =()q 36003600761403600 dt1(4600 0.015 9.81 30cos5 4600 9.81 30sIn5 0.850.75 4 30311.06 4600 30 0.25) 761

45、403600=57.18kw2、已知某汽車質(zhì)量為m=4000kg前軸負荷1350kg, 后軸負荷為265(SkgLhg=b.88m, L=2.8m同步附著 系數(shù)為© 0=0.6, b試確G定前后制動器制動力分配比 例。，解：由合力矩定理：質(zhì)心到后軸中心線的距離為：同步附著系數(shù)：0=宇0.6二蛙迪0.88解得 B =0.526前后制動器制動力分配比例：F 112= 1.113、某轎車的軸距L=3.0m,質(zhì)心至前軸距離 L1=1.55m,質(zhì)心至后軸距離 L2=1.45m,汽車圍繞oz 軸的轉(zhuǎn)動慣量lz=3900kg m2,前輪總側(cè)偏剛度為-7000N/rad,后輪總側(cè)偏剛度為-11000

46、0N/rad,轉(zhuǎn)向 系總傳動比i=20，汽車的總質(zhì)量為2000kg側(cè)面加 速度為0.4g時汽車前后輪側(cè)偏角絕對值之差及車 速25m/s時轉(zhuǎn)向半徑比值 R/R0。解：穩(wěn)定性因數(shù)為K 攀（匕上）®55 一* “0429111L2 k2 k132 1110000 7000 丿前后輪側(cè)偏角絕對值之差為| 冷 |2 l=KayL =0.0429111 0.4 9.81 3=0.505deg轉(zhuǎn)向半徑比值為： =1 - Ku 2 =10.042911125 2 = 27.82Ro一輛后輪驅(qū)動汽車f總質(zhì)量為1800.袖距Z-2.7IU t質(zhì)心至前軸的距禽燈=匚站山.質(zhì)心高度心 =0. 63 m -該

47、車停放在坡度為30%的上坡道上*確定路面對前、后輪的法向反作用力"又；為丁保證 該車能通過坡度為3皿的上坡道，請礁定路面的最小附著系數(shù).忽略滾動阻力與空氣阻力的影響2坡度角 a = aictanO.3=16.699。3)路面對前輪的法向反作用力Fz、= (b cos a - hz sin a)L=“°。9 "- 0.63血 16.699) C 7=6639.6N4）路面對后輪的法向反作用力1WJK8( 45cog 16 699 + 0.63 siii 16.699)=10256.5N5忽略滾動阻力的驅(qū)動力FX)= Osiii cc = 1800 x 9.81111

48、6.699=5068.7N6>驅(qū)動輪的附者率5068.710256.5=0.494qCl"g+ <7L L1.452.70.30.632.70.3=0.4947附著慕數(shù)= 0.4942、已知某汽車的總質(zhì)量w =9200kg, Cd=0.75,#動系效率=0.85,若燃油密度為075g/ll）L,發(fā)動機燃油消耗率為260g/kW-lb確定汽車在滾動阻力系數(shù)7=0.015.坡度角嚴的上 坡道路上以速度na=30kjn/h等速行駛時的等速百公里燃油消耗量（L/100km）濮幼陰力功率廠 _92009.8 0.015 : 30 - coa3600f _3600=1 1 L86kW

49、空氣陰力功率p口衛(wèi)時；0.7Tx4x3(Pw7614076140=1 064 kW3)坡度陽力功率p _ 中q sm g 9200 x 9.8x 30 x 期 7 '3600= 9L.565kWD如速陽力功率Vi5）發(fā)動機輸出功舉n 1 /n n11 186 + 1 OM + 91 565 + 00.S5理塞一(號+耳+£+#)二= 122.14kW6）等速百公里燃油消耗晟Q盅122 14 26010 075 30= 141 1-IL lOOkn一.名詞解釋01附云動力增IT。動一定 側(cè)偏力逐漸有所冊角的曲線包絡(luò)線疋亠力的極限值.P140i近于件圓切稱力與側(cè)偏力。它合稱為附著

50、橢圓。它02.穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益汽車等速行駛時,，就是等速擺比速稱與穩(wěn)輪橫角角速度增來或價穩(wěn)態(tài)響應(yīng). 穩(wěn)靈敏度重它是描述汽車操縱）s =s L9865在行角階躍輸態(tài)下進入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)siiiilu /.其中K為穩(wěn)定性因1+ Ku 2數(shù)。k=- k）.m a kl（L2k 23側(cè)向力? i 9765側(cè)向力與垂直載荷之比稱為側(cè)向力系數(shù) ?i .滑動 率越低，同一側(cè)偏角條件下的側(cè)向力系數(shù)越大，即輪胎保持轉(zhuǎn)向、防止側(cè)滑的能力越大。 所以，制動時若能使滑動率保持在較低 值（ 15% ）,汽車便可獲得較大的制動力系數(shù)與較高 的側(cè)向力系數(shù)，兼具良好的制動 定與側(cè)向穩(wěn)3斜、側(cè)向風(fēng)在側(cè)P147或曲線偏現(xiàn)程，車輪中

51、心沿曲駛過標(biāo)車輪中亠沿輪胎側(cè)細側(cè)向反作側(cè)向也將時性時 性輪胎路面的側(cè)向作 方等有側(cè)向力作 :F當(dāng)Wlff 離車輪平?jīng)]有達到c這就P136若將發(fā)985右將發(fā)動機的功率Pe,轉(zhuǎn)矩Ttq以及06.附著率c? 875指汽車直線行駛狀況下，充分 發(fā)揮驅(qū)動力作用時要求的最低附著系數(shù)。不同 的直線行駛工況，要求的最低附著系數(shù)是不一 樣的。在較低行駛車速下，用低速擋加速或上 坡行駛，驅(qū)動輪發(fā)出的驅(qū)動力大，要求的最低 附著系數(shù)大。此外，在水平路段上以極高車速 行駛時，要求的最低附著系數(shù)也大。P26071行時時會,產(chǎn)，稱為回正力矩到直線行駛的用于輪胎繞蓬5軸 主要恢復(fù)力是使轉(zhuǎn)向稱車輪恢BE產(chǎn)生厶08.汽車的動力因

52、數(shù) D 765汽車的行駛方程為Ft=Ff+Fi+Fw+Fj,變形得表示。P21,則旦-Fw稱為汽車的動力因數(shù),G09.實際前、后制動器制動力分配線（B線）97 不少兩軸汽車的前、后制動器制動力為一固定 比值。設(shè)F皿為前輪制動器制動力，F(xiàn)謖為后 輪制 動器制動力，F(xiàn)產(chǎn)F i+ F以為總制動器制動力，則 b= F1/ F為制動器制動力分配系1 - B1 - B數(shù)。T F1的函數(shù)曲線為一條過坐 b。此即實 F ,2=標(biāo)原點的直線，斜率為際前、配線動器制動力分10法92力為 系數(shù)Jb。它是滑動率s ；的函 數(shù)。當(dāng)或小時時近的增加Sj 近于胡峰 然緩后,制|動力與地面 之比平為制道線性函數(shù)，隨著 線性函數(shù)當(dāng)?shù)AJ增J開始下s=100% .直至'fry 堵XZJ地刖正 面為。定在 地。線刖Y向向。面指 線父囪蓋圧疋, 軸初地萬向13( 旋