汽車?yán)碚撜n后習(xí)題答案(余志生)

1、D第一章1.1、試說(shuō)明輪胎滾動(dòng)阻力的定義、產(chǎn)生機(jī)理和作用形式?答：1）定義：汽車在水平道路上等速行駛時(shí)受到的道路在行駛方向上的分力稱為滾動(dòng)阻力。 2）產(chǎn)生機(jī)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(shí)加載變形曲線和卸載變形曲線不重合會(huì)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(dòng)時(shí)，地面對(duì)車輪的法向反作用力的分布是前后對(duì)稱的；當(dāng)車輪滾動(dòng)時(shí)，由于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過(guò)程的前部點(diǎn)的地面法向反作用力就會(huì)大于處于壓縮過(guò)程的后部點(diǎn)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(duì)稱，而使他們的合力Fa相對(duì)于法線前移一個(gè)距離a, 它隨彈性遲滯損失的增大而變大。

2、即滾動(dòng)時(shí)有滾動(dòng)阻力偶矩 阻礙車輪滾動(dòng)。3）作用形式：滾動(dòng)阻力 （f為滾動(dòng)阻力系數(shù)）1.2、滾動(dòng)阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？ 提示：滾動(dòng)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(dòng)力、轉(zhuǎn)向、氣壓等有關(guān)。1.4、空車、滿載時(shí)汽車動(dòng)力性有無(wú)變化？為什么？答：汽車的動(dòng)力性指汽車在良好路面上直線行駛時(shí)，由縱向外力決定的所能達(dá)到的平均行駛速度?？蛰d時(shí)動(dòng)力性好，因?yàn)榭蛰d時(shí)G減小，Ua相應(yīng)增大，a也增大。 汽車的動(dòng)力性有三個(gè)指標(biāo)：1）最高車速 2）加速時(shí)間 3）最大爬坡度且這三個(gè)指標(biāo)均于汽車是空載、滿載時(shí)有關(guān) 。 1.5、 如何選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率?答：1.常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來(lái)初步選擇發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有的功率

3、。從動(dòng)力性角度出發(fā) 這些動(dòng)力性指標(biāo)：發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)滿足上式的計(jì)算結(jié)果，但也不宜過(guò)大，否則會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)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(lái)選擇。比功率是單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。1.6、超車時(shí)該不該換入低一檔的排檔?答：當(dāng)總的傳動(dòng)比較大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率大，加速容易，更易于達(dá)到較高車速。1.7、答：1> 對(duì)于F-F型轎車：最大驅(qū)動(dòng)力等于前輪附著力 對(duì)于F-R型轎車： 最大驅(qū)動(dòng)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(duì)于： 極限車速： 極限爬坡度： 極限加速度： （2）同理可有：當(dāng)時(shí)， 1.8、解：<1> 先求汽車

4、質(zhì)量換算系數(shù) ： 代入數(shù)據(jù)有：=1.4168若地面不發(fā)生打滑，此時(shí)，地面最大驅(qū)動(dòng)力 由于不記滾動(dòng)阻力與空氣阻力，即、 這時(shí)汽車行駛方程式變?yōu)?當(dāng) 代入有： 再由 將代入上試有 此時(shí)： 將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，所以：在加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不能否充分發(fā)揮。 <2> 調(diào)整： 要使發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí), , 此時(shí)： 由低速滑行曲線擬臺(tái)直線公式可得: 2> 直接檔， <以四檔為例> 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù) ： 代入數(shù)據(jù)得： 再有動(dòng)力因素公式：

5、 其中： 所以： 而： 3> 由 可得，最大爬坡度為： 第二章2.1、“車開(kāi)得慢，油門踩得小，就定省油”，或者“只要發(fā)動(dòng)機(jī)省油，汽車就一定省油”，這兩種說(shuō)法對(duì)不對(duì)？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(shí)，后備功率較小，發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)負(fù)荷率高只是汽車省油的一個(gè)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(jì)方面和使用方面來(lái)提高燃油經(jīng)濟(jì)性?1:、設(shè)計(jì)方面：縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量。大型轎車費(fèi)油的原因是大幅度地增加了滾動(dòng)阻力、空氣阻力、坡度阻力和

6、加速阻力。為了保證高動(dòng)力性而裝用的大排量發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛中負(fù)荷率低也是原因之一。汽車外形與輪胎。降低值和采用子午線輪胎，可顯著提高燃油經(jīng)濟(jì)性。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的熱損失與機(jī)械損失占燃油化學(xué)能的65%左右，顯然，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的損失可以有效提高燃油經(jīng)濟(jì)性。（4）當(dāng)傳動(dòng)系的檔位數(shù)增加后，增加了選用合適檔位使發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)工作狀況的機(jī)會(huì)。2：使用方面（1）當(dāng)汽車處于中高車速時(shí)燃油消耗量最低（2）在一定的道路上行駛時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)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(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能與行駛阻力。

7、2.5、為什么汽車發(fā)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配不好會(huì)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性?試舉例說(shuō)明。發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率要滿足動(dòng)力性要求（最高車速、比功率） 最小傳動(dòng)比的選擇很重要，（因?yàn)槠囍饕宰罡邫n行駛）若最小傳動(dòng)比選擇較大，后備功率大，動(dòng)力性較好，但發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率較低，燃油經(jīng)濟(jì)性較差。若最小傳動(dòng)比選擇較小，后備功率較小，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率較高，燃油經(jīng)濟(jì)性較好，但動(dòng)力性差。 若最大傳動(dòng)比的選擇較小，汽車通過(guò)性會(huì)降低；若選擇較大，則變速器傳動(dòng)比變化范圍較大，檔數(shù)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 同時(shí)，傳動(dòng)比檔數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率的機(jī)會(huì)，提高了汽車的加速和爬坡能力，動(dòng)力性較好；檔位數(shù)多，也增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率區(qū)工作的可能性，

8、降低了油耗，燃油經(jīng)濟(jì)性也較好。2.6、試分析超速擋對(duì)汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。提示：因?yàn)槠嚥⒉唤?jīng)常以此速度行駛，低速檔只要滿足動(dòng)力性的要求。2.8、輪胎對(duì)汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有些什么影響? 第三章最大最小傳動(dòng)比的選擇。答：最小傳動(dòng)比是最高檔的傳動(dòng)比與主減速器傳動(dòng)比的乘積。選擇時(shí)要讓汽車的最高車速相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率點(diǎn)的車速時(shí)，最高車速時(shí)最大的。其次，要充分考慮燃油經(jīng)濟(jì)性，兼顧動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。另外，最小傳動(dòng)比還受到駕駛性能的影響。最大傳動(dòng)比是最低檔與主減速器傳動(dòng)比的乘積。在選擇最大傳動(dòng)比的時(shí)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，

9、當(dāng)車速為100km/h時(shí)要進(jìn)行制動(dòng)。問(wèn)此時(shí)有無(wú)可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而喪失制動(dòng)能力?轎車輪胎的胎壓為17927kPa。答：假設(shè)路面水層深度超過(guò)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(dòng)能力。43一中型貨車裝有前、后制動(dòng)器分開(kāi)的雙管路制功系，其有關(guān)參數(shù)如下； 1)計(jì)算并繪制利用附著系數(shù)曲線與制動(dòng)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(dòng)距離。計(jì)算時(shí)取制動(dòng)系反應(yīng)時(shí)間，制動(dòng)減速度上升時(shí)間。 3)求制功系前部管路損壞時(shí)汽車的制功距離，制功系后部管路損壞時(shí)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：

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

11、制動(dòng)效率代入數(shù)據(jù) 空載時(shí)：=0.57 滿載時(shí)：=0.33a)空載時(shí) 其最大動(dòng)減速度 代入公式：=8.02m b)滿載時(shí) 其最大動(dòng)減速度 代入公式：=13.67m 45一轎車結(jié)構(gòu)參數(shù)問(wèn)題1.8中給出的數(shù)據(jù)一樣。轎車裝有單回路制動(dòng)系，其制功器制動(dòng)力分配系數(shù)。試求： 1)同步附著系數(shù)。 2)在路面上的制動(dòng)效率。 * 3)汽車此時(shí)能達(dá)到的最大制動(dòng)減速度(指無(wú)任何車輪抱死時(shí))f。 4)若將設(shè)車改為雙回路制動(dòng)系統(tǒng)(只改變制動(dòng)的傳動(dòng)系，見(jiàn)習(xí)題圖3)，而制動(dòng)器總制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)以及在一個(gè)回路失效時(shí)的制動(dòng)系增益。 5)計(jì)算

12、：在的路面L。上述各種雙回路系統(tǒng)在一個(gè)回路失效時(shí)的制功效率及其能達(dá)到的最大制功減速度。 6)比較各種雙回路系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。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(dòng)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(dòng)效率0.46最大動(dòng)減速度2失效 前軸利用附著系數(shù) 前軸制動(dòng)效率0.55最大動(dòng)減速度b)由第2）問(wèn) 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(dòng)效率=0.95最大動(dòng)減速度c) 與b）回路的情況相同。6） 比較優(yōu)缺點(diǎn)：a） 其中一個(gè)回路失效時(shí)，不易發(fā)生制動(dòng)跑偏現(xiàn)象

13、。但當(dāng)1失效時(shí)，容易后輪先抱死，發(fā)生后軸測(cè)滑的不穩(wěn)定的危險(xiǎn)工況。b） 實(shí)現(xiàn)左右側(cè)輪制動(dòng)器制動(dòng)力的完全相等比較困難。c） 實(shí)現(xiàn)左右側(cè)輪制動(dòng)器制動(dòng)力的完全相等比較困難。其中一個(gè)管路失效時(shí)，極容易制動(dòng)跑偏。第 五 章51一轎車(每個(gè))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(yàn)中發(fā)現(xiàn)過(guò)多轉(zhuǎn)向和中性轉(zhuǎn)向

14、現(xiàn)象，工程師們?cè)谇皯壹苌霞友b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(lái)K0,現(xiàn)在K>0,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(guò)多轉(zhuǎn)向。幾個(gè)表征穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向的參數(shù)：1前后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差(a1-a2);2. 轉(zhuǎn)向半徑的比R/R; 3靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)S.M. 彼此之間的關(guān)系見(jiàn)參考書公式（5-13）（5-16）（5-17）。54舉出三種表示汽

15、車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的方法，并說(shuō)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 >0時(shí)為不足轉(zhuǎn)向，a1-a2 =0時(shí)為中性轉(zhuǎn)向，a1-a2 <0時(shí)為過(guò)多轉(zhuǎn)向；2. R/R0>1時(shí)為不足轉(zhuǎn)向，R/R0=1時(shí)為中性轉(zhuǎn)向，R/R0<1時(shí)為過(guò)多轉(zhuǎn)向；3 .S.M.>0時(shí)為不足轉(zhuǎn)向，S.M.=0時(shí)為中性轉(zhuǎn)向，S.M.<0時(shí)為過(guò)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(shí)車輪行駛阻力是否與直線行駛時(shí)一樣？答：否，因轉(zhuǎn)彎時(shí)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

16、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？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(shí)增大。58某種汽車的質(zhì)心位置、軸距和前后輪胎的型號(hào)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(guò)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(shí)在前后

17、懸架裝橫向穩(wěn)定桿，但保證a/k2-b/k1變大；同時(shí)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(shí)的汽車m小于滿載時(shí)的 m，即滿載時(shí)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(dòng)比及其變化規(guī)律、轉(zhuǎn)向器效率、動(dòng)力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向盤操作力特性、轉(zhuǎn)向桿系傳動(dòng)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(dòng)慣性、轉(zhuǎn)向柱摩擦阻力及汽車整體動(dòng)力學(xué)特性。補(bǔ)充：1.鋁合金輪輞的意義（1）可以提高汽車的動(dòng)力性（2）提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，因?yàn)殇X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)