山東理工大學汽車理論知識總結

1、汽車的動力性指標：汽車的最高車速Uamax；汽車的加aIllaX速時間t；汽車的最大爬坡度Lx。行駛阻力：滾動阻力、空氣阻力、加速阻力、坡度阻力。驅動力：地面對驅動輪的反作用力FtTtqigi°T/rTt/r;驅動輪的轉矩：Tt看如上；功率:PeTtqn/9550自由半徑：車輪處于無載時的半徑靜力半徑Rs:汽車靜止時，車輪中心至輪胎與道路接觸面間的距離。滾動半徑rr:車輪幾何中心到速度瞬心的距離。滾動阻力Ff產(chǎn)生的原因：輪胎主要、路面變形產(chǎn)生退滯損失影響滾動阻力的因素：車速、輪胎結構、氣壓、路面條件、驅動力、轉向臨界車速：超過后產(chǎn)生駐波現(xiàn)象，輪胎溫度快速增加，大量發(fā)熱導致輪胎破損或爆

2、胎。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，其殘余變形形成了一種波。子午線輪胎比斜交輪胎的滾動阻力小20%30%;氣壓：越高，輪胎變形及由其產(chǎn)生的退滯損失就越小，滾動阻力也越小。驅動力：Ft增大，胎面滑移增加，F(xiàn)f增大。轉向：離心力，前、后輪產(chǎn)生側偏力，側偏力沿行駛方向產(chǎn)生分力，滾動阻力增加汽車行駛方程式：Ft=Fw+Ff+Fi+Fj動力特性圖：橫坐標是速度，縱坐標是動力因數(shù)D汽車的動力性不只是受驅動力的制約，他還受到輪胎與地面附著條件的限制。附著力：地面對輪胎切向反作用力的極限值最大值，決定于附著系數(shù)及地面作用于驅動輪的法向反作用力。附著條件：地面作用在驅動輪上

3、的切向反力小于驅動輪的附著力。(TtTf2)/rFx2Fz2后輪驅動附著率C©:FX2/FZ2。附著率：汽車直線行駛狀況下，充分發(fā)揮動力作用要求的最低附著系數(shù)。附著率越小或路面附著系數(shù)越大，附著條件越容易滿足，否則，隨著車速的增加，后輪的法向反作用力下降，而切向反作用力則按車速的平方關系增大。因此，附著率隨車速的提高而急劇增大，附著條件不易滿足。法向反作用力組成靜態(tài)軸荷的法向反作用力、動態(tài)分堇、空氣升力、滾動阻力偶矩產(chǎn)生的部分。在一定附著系數(shù)的路面上行駛時，后驅汽車能通過的最大等效坡度為q(aL)(1/hg/L)前驅汽車為q(bL)(1/hg/L)變矩比K:渦輪輸出轉矩Ty與泵輪輸入

4、轉矩TP比變矩器速比i:渦輪轉速nT與泵輪轉速np比。在任何車速下都能發(fā)出最大功率，無級變速器的傳動比應隨車速式規(guī)律變規(guī)律L0.377rnT/ioiagog換擋時刻是由節(jié)氣門開度與行駛車速決定的。油經(jīng)濟性的評價指標：汽車行駛百公里的燃油消耗量、一定燃油量能使汽車行駛的里程。我國及歐洲L/100km，美國為MPG或mile/USgal燃油消耗量的小結：排量大的車，油耗高；自重大的車，油耗高；城市油耗高于公路油耗；自動擋汽車的油耗高于手動擋汽車的油耗。等速行駛燃油消耗量計算：QtPeb/367.1g(Pe(PfPW)/T和由Ua和Pe在萬有特性圖上可求燃油消耗率b。等速行駛s行程時，燃油消耗量：Q

5、Pebs/102uag等速百公里燃油消耗量:QsPeb1.02uag汽車接近低俗的中等車速時燃油消耗量Qs最低。發(fā)動機負荷率低，耗油量顯著增大。檔位選擇：使用高擋可節(jié)省燃油、汽車起步加速過程中，從經(jīng)濟性角度出發(fā)要盡早換入高擋；從動力性角度出發(fā)要用足低擋。掛車的應用：拖帶掛車后，雖然汽車總的燃油消耗量增加了，但100tkm計的油耗卻下降了、汽車的質量利用系數(shù)增加了=裝載質量/整車整備質量發(fā)動機：1提高現(xiàn)有發(fā)動機的熱效率和機械效率熱損失占化學能65%左右；2擴大柴油發(fā)動機的應用范圍；3增壓化；4廣泛采用電子電腦控制技術。傳動系：擋位越多，油耗越低傳動系的檔位增多后，增加了選用合適檔位是發(fā)動機處于經(jīng)

6、濟工作狀況的時機，有利于提高燃油經(jīng)濟性。汽車外形與輪胎：外形、滾動阻力、輪胎種類子午線輪胎的綜合性能最好。汽車動力裝置參數(shù)是：發(fā)動機的功率、傳動系的傳動比比功率：單位汽車總質量具有的發(fā)動機功率。貨車的比功率隨總質量增大而減小最高車速實際反映的汽車的加速能力與爬坡能力。最小傳動比選擇：而選擇到汽車的最高車速相當于發(fā)動機最大功率對應的車速up。p發(fā)動機功率利用率越高，燃油經(jīng)濟性越好。最小傳動比與駕駛性能：最小傳動比過小，汽車在重負荷下工作，加速性不好，出現(xiàn)噪聲和振動；最小傳動比過大，燃油經(jīng)濟性差，發(fā)動機高速運轉的噪聲大。大排量發(fā)動機提供較大、較快、較平穩(wěn)的轉矩響應。前置前驅動傳動系轉矩響應較前置后

7、驅動好。傳動系最大傳動比itmax:是變速器1擋傳動比ig1與主減速器傳動比io的乘積。確定最大傳動比考慮三方面的問題：最大爬坡度、最低穩(wěn)定車速和附著率動力性：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時機，提高了汽車的加速和爬坡能力。燃油經(jīng)濟性：擋位數(shù)多，增加了發(fā)動機在低燃油消耗率轉速區(qū)工作的可能性，降低了油耗。比功率大擋位數(shù)少阻力靠后備功率克服；比功率小擋位數(shù)多阻力靠變換擋位克服；重型貨車和越野汽車使用中，載質量變化大，路面條件復雜，itmax/itmin大，擋數(shù)較多。按等級分配傳動比的主要目的還在于充分利用發(fā)動機提供的功率，提高發(fā)動機的動力性。汽車的制動性：車行駛時能在短距離內停車且維

8、持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力。制動性的評價指標：制動效能一制動距離與制動減速度；制動效能恒定性，即抗熱衰退性能；制動時的方向穩(wěn)定性。制動效能：是指在良好路面上，汽車以一定初速制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度?？篃崴ネ诵裕浩嚫咚傩旭偦蛳麻L坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度。影響制動距離因素：路面條件、載荷條件、制動初速度。方向穩(wěn)定性：在制動中不發(fā)生跑偏、側滑或失去轉向能力的性能。地面制動力：由制動力矩所引起的、地面作用在車輪上的切向力。地面制動力取決于兩個摩擦副的摩擦力：制動器內制動摩擦片與制動鼓或制動盤間的摩擦力、輪胎與地面間的摩擦力附著力汽車的地面制動力：首先取決于

9、制動器制動力，但同時有受地面的附著條件的限制滑動率s(uwrr0w)/uw:車輪接地處的滑動速度與車輪中心運動速度的比值?；瑒勇实臄?shù)值說明了車輪運動中滑動成分所占的比例。制動力系數(shù)b：地面制動力與作用在車輪上的垂直載荷的比值。側向力系數(shù)1:地面作用于車輪的側向力與車輪垂直載荷之比。峰值附著系數(shù)°p附著系數(shù)的數(shù)值取決于道路的材料、路面狀況與輪胎結構、胎面花紋、材料以及汽車運動的速度。防抱制動裝置(ABS):在制動過程中防止車輪被制動抱死，提高汽車的方向穩(wěn)定性和轉向操縱能力，縮短制動距離的安全裝置。ABS將制動時的滑動率控制在15%20%之間，優(yōu)點：1制動力系數(shù)大，地面制動力大，制動距離

10、短；2側向力系數(shù)大，地面可作用于車輪的側向力大，方向穩(wěn)定性好；3減輕輪胎磨損。影響制動力系數(shù)因素：路面、車速、輪胎結構、胎面花紋?；F(xiàn)象：在某一車速下，在胎面下的動水壓力的升力等于垂直載荷時，輪胎完全漂浮在水膜上面而與路面好不接觸的現(xiàn)象。評定制動效能的指標：制動距離和制動減速度。制動距離：是指制動器起作用和持續(xù)制動兩個階段汽車駛過的距離。開始踩著制動踏板到完全停車的距離。影響制動距離的因素：制動踏板力、路面附著條件、車輛載荷、發(fā)動機是否結合等。決定制動距離的主要因素：制動器起作用的時間、最大制動減速度即附著力和起始制動車速。制動的全過程包括：駕駛員見到信號后做出行動反應、制動器起作用、持續(xù)制

11、動和放松制動器。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的現(xiàn)象。制動效能的恒定性主要是指抗熱衰退性?？篃崴ネ诵耘c制動器摩擦副材料及制動器結構有關。當溫度超過制動液的沸點時會發(fā)生汽化現(xiàn)象，使制動器完全失效。盤式制動器制動效能沒有鼓式制動器大，但其穩(wěn)定性好。水衰退：當汽車涉水時，水進入制動器，短時間內制動效能的降低的現(xiàn)象。方向穩(wěn)定性主要是指制動跑偏、后軸側滑、前輪失去轉向能力。制動跑偏：制動時汽車自動向左或向右偏駛。汽車的制動跑偏的原因：左右車輪制動力不相等；懸架導向桿系與轉向系拉桿在運動學上不協(xié)調。側滑：制動時汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動。前軸的不相等度不應大于20

12、%,后軸的不應大于24%。試驗的總結：1制動過程中，如果只有前輪抱死或前輪先抱死拖滑，汽車基本上沿直線向前行駛，汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)，但喪失轉向能力；2假設后輪比前輪提前一定時間先抱死拖滑，且車速超過某一數(shù)值，汽車在輕微的側向力作用下就會發(fā)生側滑，路面越滑、制動距離和制動時間越長，后軸側滑越劇烈。制動過程的三種可能：1前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑；穩(wěn)定工況，但喪失轉向能力，附著條件沒有充分利用。2后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑；后軸可能出現(xiàn)側滑，不穩(wěn)定工況，附著利用率低。3前、后輪同時抱死拖滑；可以防止后軸側滑，附著條件利用較好。前后輪同時抱死的條件：在任何附著系數(shù)的路面上，前、后輪制動器制

13、動力之和等于附著力，并且前、后輪制動器制動力分別等于各自的附著力。制動器制動力分配系數(shù)：前、后制動器制動力之比為固定值時，前輪制動器制動力與汽車總制動器制動力之比。同步附著系數(shù)：使前、后車輪同時抱死的路面附著系數(shù)。I線與線交點0（Lb）/hg利用附著系數(shù)：對于一定的制動強度z,不發(fā)生車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù)。0.3時，蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著增加，F(xiàn)xb1F1、Fxb2F2,即前后輪地面制動力與制動器制動力相等。當與0.3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Fxb1<F1，F(xiàn)xb2F2，即前后制動器制動力仍沿著線增長，前輪地面制動力沿著0.

14、3的f線增長。當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。當0.5時，蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著增加，F(xiàn)xb1F1、Fxb2F2，即前后輪地面制動力與制動器制動力相等。當與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Fxb1F1,Fxb2<F2，即前、后制動器制動力仍沿著線增長，后輪地面制動力沿著0.5的r線1、已知某汽車（）0=0.4,請利用I、f、丫線，分析4=0.5,（）（）=0.7時汽車的制動過程。請分析制動力系數(shù)附著率、峰值附著系數(shù)、滑動附著系數(shù)與滑動率的關系。當車輪滑動率S較小時，制動力系數(shù)b隨

15、S近似成線形關系增加，制動力系數(shù)在S=20%附近時到達峰值附著系數(shù)P。然后，隨著S的增加，b逐漸下降。當S=100%，即汽車車輪完全抱死拖滑時，b到達滑動附著系數(shù)s，即b=so對于良好的瀝青或水泥增長。當r與I相交時，0.5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0.5gm?；炷恋缆穝相對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。而車輪側向力系數(shù)側向附著系數(shù)1則隨S增加而逐漸下降，當s=100%時，1=°。即汽車完全喪失抵抗側向力的能力，汽車只要受到很小的側向力，就將發(fā)生側滑。只有當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

16、大的側向附著能3、從制動距離計算式可以得出那些結論。汽車的制動距離S是其制動初始速度Ua°二次函數(shù)，Ua°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。Ua°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是與使用調整有關，而2與制動系型式有關，改良制動系結構設計，可縮短2,從而縮短So4、影響汽車動力性的因素有哪些？發(fā)動機發(fā)出的扭矩Ftq，變速器的傳動比ig,主減速器傳動比i0,傳動系的傳動效率yT,空氣阻力系數(shù)CD,

17、迎風面積A,活動阻力系數(shù)f,汽車總質量G等。5、“車開得慢，油門踩得小，就一定省油”，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)動機負荷率高只是汽車省油的一個方面，另一方面汽車列車的質量利用系數(shù)即裝載質量與整備質量之比大小也關系汽車是否省油。6、為什么公共汽車起步后，駕駛員很快換入高檔？汽車起步后換入高檔，此時，發(fā)動機負荷率大，后備功率小，燃油經(jīng)濟性較高.7、到達動力性最正確的換擋時機是什么？到達燃油經(jīng)濟性最正確的換檔時機是什么？答：

18、動力性最正確：只要Ft(FwFf)max時換檔，在Ft1(FwiFfi)Ft2(Fw2Ff2)時換檔，顯然滿足動力性最正確。燃油經(jīng)濟性最正確要求發(fā)動機負荷率高，后備功率低。在最高檔時，后備功率最低，燃油經(jīng)濟性最正確。8、分析主傳動比i0的大小對汽車后備功率及燃油經(jīng)濟性能的影響？i0越大，后備功率越大，發(fā)動機的負荷率越低，燃油經(jīng)濟性越差。9、在汽車結構方面，可以通過哪些途徑改善燃油經(jīng)濟性？縮減轎車總尺寸和減輕重量；提高汽油發(fā)動機的熱效率和機械效率，增壓化，廣泛采用電子電腦控制技術；采用無級變速器；汽車外形與輪胎10、從使用與結構方面簡述影響汽車燃油經(jīng)濟性的因素。使用方面：行駛車速，檔位選擇，掛車

19、的應用，正確的保養(yǎng)和調整結構方面：參考上題11、怎么樣選定汽車發(fā)動機的功率？先從保證汽車預期的最高車速來初步選擇發(fā)動機應有的功率；選擇的發(fā)動機功率應大體等于但不小于以最高車速行駛時行駛阻力功率之和；在實際工作中，還利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計數(shù)據(jù)初步估計汽車比功率來確定發(fā)動機應有功率。12、怎么樣確定最大傳動比和最小傳動比？最大傳動比確定：考慮三方面：最大爬坡度，附著率及汽車的最低穩(wěn)定車速。最小傳動比確定：先確定最高車速，假設相當發(fā)動機最大功率時的車速稱為up，則有uamax2=up2,io選擇到汽車最高車速相當于發(fā)動機醉倒功率點的車速，最高車速是最大的；再確定汽車后備功率，過去多數(shù)汽車的最小傳動比選擇得

20、uamax=up或稍大于up,近年來，為了提高燃油經(jīng)濟性，出現(xiàn)了減小最小傳動比的趨勢。13、為什么汽車發(fā)動機與傳動系統(tǒng)匹配不好會影響汽車燃油經(jīng)濟性與動力性？試舉例說明。最小傳動比的選擇很重要，因為汽車主要以最高檔行駛假設最小傳動比選擇較大，后備功率大，動力性較好，但發(fā)動機負荷率較低，燃油經(jīng)濟性較差。假設最小傳動比選擇較小，后備功率較小，發(fā)動機負荷率較高，燃油經(jīng)濟性較好，但動力性差。假設最大傳動比的選擇較小，汽車通過性會降低；假設選擇較大，則變速器傳動比變化范圍較大，檔數(shù)多，結構復雜。同時，傳動比檔數(shù)多，增加了發(fā)動機發(fā)揮最大功率的時機，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)

21、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)濟性也較好。14、畫圖并表達地面制動力、制動器制動力、附著力三者之間的關系。當踏板力較小時，制動器間隙尚未消除，所以制動器制動力F0,假設忽略其它阻力，地面制動力Fxb0,當FxbFF為地面附著力時，F(xiàn)xbF;*FxbmaxF日'xbF，目.地白i布JjfFxb到達最大值Fxbmax,即FxbmaxF；當F>F時，F(xiàn)xbF，隨著F的增加，F(xiàn)xb不再車內的壓力，產(chǎn)生空氣升力；開側窗換氣好，但內循環(huán)阻力大。夏季在高速公路上開空調省油還是開窗通風省油？大體上以80km/h為界，大了開空調好，小了開窗好。動力因數(shù)能否反映汽車動力性的好壞

22、？已知哪些參數(shù)可做出動力特性圖？能，滾動阻力系數(shù)、車速、驅動力、空氣阻力、總質量17、為什么驅動力系數(shù)很大時，氣壓越低f越小？答Ft增大，胎面滑移增加，F(xiàn)f增大。氣壓下降，接地面積增大，胎面滑移降低，滑移引起的Ft下降。18、為什么抵擋加速能力好于高檔？答4擋直接當工作時沒有傳遞轉矩，比5擋傳動效率高。抵擋后備功率大于高檔。計算題：1、已知某汽車的總質量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋轉質量換算系數(shù)81=0.03,82=0.03,坡度角a=5°,f=0.015,車輪半徑=0.367m，傳動系機械效率門T=0.85,加速度du/dt=0.25m/s2,ua=30km/h

23、,計算汽車克服各種阻力所需要的發(fā)動機輸出功率？1一pe(Gfacos3600Gasin3600tCdA376140(ma3600)?(dudt)51.78kw()0=0.6，試確定前后制動器制動力分配比例。解：由合力矩定理：Fz1LGb質心到后軸中心線的距離b為：FxbF15、在設計傳動系各檔傳動比時應遵循怎樣的基本原則，原因？變速器各擋傳動比基本按等比級數(shù)分配1發(fā)動機工作范圍都相同：加速時便于操縱2各擋工作所對應的發(fā)動機功率都較大：有利于汽車動力性3便于和副變速器結合：構成更多擋位的變速器。16、發(fā)動機最大轉矩對應的轉速較低好還是較高好？對于城市用車，應低些好，以便爬坡；對豪華車，無所謂，低轉速下，轉矩也很大。打開天窗換氣和打開側窗換氣有何不同？打開天窗換氣時，天窗上方的壓力低于FziLG13502.840000.945同步附著系數(shù)凡0.6竺"解八=0.526;前后制動器制動力分配比例:Fi1.11FziG(bLcoshgLsin)GrfcosLFz2G(aLcoshgLsin)GrfcosLminC2Fx2/Fz2Ff1FwFiFjFz23、后軸驅動的雙軸汽車在滾動阻力系數(shù)