汽車?yán)碚撈谀┛荚噺?fù)習(xí)題和答案

一、概念說明

1汽車運(yùn)用性能

汽車應(yīng)當(dāng)有高運(yùn)輸消費(fèi)率、低運(yùn)揄本錢、平安牢靠和舒適便利的工作條件。汽車為了適應(yīng)這種工作條件，而發(fā)

揮最大工作效益的實(shí)力叫做汽車的運(yùn)用性能。汽車的主要運(yùn)用性能通常有：汽車動力性、汽車燃料經(jīng)濟(jì)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)可視為車輪在肯定條件下滾動時所需的推力及車輪負(fù)荷之比，或單位汽車重力所需之推力。也就

T.

F=jW=-^?r

是說，滾動阻力等于汽車滾動阻力系數(shù)及車輪負(fù)荷的乘積，即「0其中：/是滾動阻力系數(shù)，于

是滾動阻力，卬是車輪負(fù)荷，，.是車輪滾動半徑，地面對車輪的滾動阻力偶矩。

3驅(qū)動力及（車輪）制動力

汽車驅(qū)動力士是發(fā)動機(jī)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"。，而由路面產(chǎn)生作用于車輪圓周上切向反作用力5。習(xí)慣

F=IL_..

將F，稱為汽車驅(qū)動力。假如忽視輪胎后地面的變形，則'r,1二,2。%。式中，I為傳輸至驅(qū)動輪圓周的

轉(zhuǎn)矩；「為車輪半徑；々為汽車發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；％為變速器傳動比；'。主減速器傳動比；為■為汽車傳動系機(jī)

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及汽車行駛方向相反的地面切向反作用力片。制動器制

動力尸〃等于為了克制制動器摩擦力矩而在輪胎輪緣作用的力心=,"。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外為'地面制動力耳是使汽車減速的外力。它不但及制動器

制動力”〃有關(guān)，而且還受地面附著力%的制約。

4汽車驅(qū)動及附著條件

汽車動力性分析是從汽車最大發(fā)揮其驅(qū)動實(shí)力動身，要求汽車有足夠的驅(qū)動力，以便汽車可以充分地加速、爬

坡和實(shí)現(xiàn)最高車速。事實(shí)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J超過某值（附著力伊）

時，車輪就會滑轉(zhuǎn)。因此，汽車的驅(qū)動一附著條件，即汽車行駛的約束條件（必要充分條件）為

3+5+兄"耳"耳，其中附著力與=°巴，式中，E接觸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(jī)的后備功率較大。當(dāng)七時，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)或連續(xù)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確定的、所能到達(dá)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工程作為評價指標(biāo)。動力性代表了汽車行駛可

發(fā)揮的極限實(shí)力。

6附著橢圓

汽車運(yùn)動時，在輪胎上常同時作用有側(cè)向力及切向力。一些試驗(yàn)結(jié)果曲線說明，肯定側(cè)偏角下，驅(qū)動力增加時，

側(cè)偏力漸漸有所減小，這是由于輪胎側(cè)向彈性有所變更的關(guān)系。當(dāng)驅(qū)動力相當(dāng)大時，側(cè)偏力顯著下降，因?yàn)榇?/p>

時接近附著極限，切向力已耗去大局部附著力，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

像的變更。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。它確定了在肯

定附著條件下切向力及側(cè)偏力合力的極限值。

7臨界車速

當(dāng)穩(wěn)定性因素K<0時，橫擺角速度增益6九<0比中性轉(zhuǎn)向時3人力的大。隨著車速的增加，3”曲線向

I一r。八

上彎曲。K值越小（即K的肯定值越大），過度轉(zhuǎn)向量越大。當(dāng)車速為"VK時，8）。"“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)向汽車到達(dá)臨界車速時將失去

穩(wěn)定性。因?yàn)橼呌跓o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微小，汽車發(fā)生激轉(zhuǎn)而側(cè)滑或翻車。

8滑移（動）率

細(xì)致視察汽車的制動過程，就會發(fā)覺輪胎胎面在地面上的印跡從滾動到抱死是一個漸漸變更的過程。輪胎

印跡的變更根本上可分為三個階段：第一階段，輪胎的印跡及輪胎的花紋根本一樣，車輪近似為單純滾動狀態(tài)，

車輪中心速度乙及車輪角速度已，存在關(guān)系式人""^;在第二階段內(nèi)，花紋漸漸模糊，但是花紋仍可區(qū)分。

此時，輪胎除了滾動之外，胎面和地面之間的滑動成份漸漸增加，車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)。這時，車輪中心

速度“卬及車輪角速度%的關(guān)系為且隨著制動強(qiáng)度的增加滑移成份越來越大，即八>>'&“，；在第

三階段，車輪被完全抱死而拖滑，輪胎在地而上形成粗黑的拖痕，此時已，二°。隨著制動強(qiáng)度的增加，車輪的

滾動成份漸漸削減，滑動成份越來越多。一般用滑動率S描繪制動過程中輪胎滑移成份的多少，即

u-rco

s------------x100%

心滑動率$的數(shù)值代表了車輪運(yùn)動成份所占的比例，滑動率越大，滑動成份越多。一般將地

面制動力及地面法向反作用力F二（平直道路為垂直載荷）之比成為制動力系數(shù)處。

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

之比來說明安排比例，即制動器制動力安排系數(shù)夕。它是前、后制動器制動力的實(shí)際安排線，簡稱為月線。P

線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其斜率為Po具有固定的夕線及I線的交點(diǎn)處的附著系數(shù)外，被稱為同步附著系數(shù),

見下圖。它表示具有固定夕線的汽車只能在一種路面上實(shí)現(xiàn)前、后輪同時抱死。同步附著系數(shù)是由汽車構(gòu)造參

數(shù)確定的，它是反響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死。

［返回一］

I曲線和B曲線

10制動間隔

制動間隔S是指汽車以給定的初速”“。，從踩到制動踏板至汽車停居處行駛的間隔。

]

11汽車動力因數(shù)

F-FK+Ff&ndud>du3du

D=-w=----------+---------=（/+[）+--------=y/+-------

由汽車行駛方程式可導(dǎo)出GGGdtgdtg出

則。被定義為汽車動力因數(shù)。以。為縱坐標(biāo)，汽車車速〃〃為橫2標(biāo)繪制不同檔位的的關(guān)系曲線圖，即

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)是及防止間隙失效有關(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)短短暫間后便進(jìn)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(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。汽

車等速圓短行駛，即汽車轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入了進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，在實(shí)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)向特性分為缺乏轉(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y軸方向?qū)⒆饔糜袀?cè)向

力區(qū)，在地面上產(chǎn)生相應(yīng)的地面?zhèn)认蚍醋饔昧Χ罚芬卜Q為側(cè)偏力u輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象，是指當(dāng)車愴有側(cè)向彈

性時，即使耳沒有到達(dá)附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向，即車輪行駛方向及車輪平面的夾

角。

二、寫出表達(dá)式、畫圖、計算，并簡潔說明（選擇其中4道題，計20分）

1寫出帶構(gòu)造和運(yùn)用參數(shù)的汽車功率平衡方程式（留意符號及說明）。

Pe=L[P^Pi+Pw+Pj）

q

1,GftL,cosaGu?sinaCAirdu、

=一（Ja--------H----------------1-----fi----2-+------2-----）

q36003600761403600dt

式中：工一驅(qū)動力；F—一滾動阻力；尸卬一空氣阻力；K一坡道阻力；與一加速阻力：一發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩;

‘。一主傳動器傳動比；乙一變速器k檔傳動比：力一傳動系機(jī)械效率；陽一汽車總質(zhì)量；身一重力加速度：f

一滾動阻力系數(shù)；a—坡度角；°。一空氣阻力系數(shù)；A一汽車迎風(fēng)面積；心一汽車車速；3一旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算

du

系數(shù)；出一加速度。

2寫出n檔變速器m檔傳動比表達(dá)式（留意符號及說明）。

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。

①當(dāng)踏板力較小時，制動器間隙尚未消退，所以制動器制動力二°,若忽視其它阻力，地而制動力

"尸。，當(dāng)"勸為地面附著力）時，％

②當(dāng)%max=々時％二尸j且地面制動力Fxb到達(dá)最大值工力max,即Ebmax=外：

③當(dāng)G＞幾時，“動=々，隨著F”的增加，尸他不再增加。

4簡述利用圖解計算等速燃料消耗量的步驟。

已知（〃*匕,右）,i=i,2,……，〃，以及汽車的有關(guān)構(gòu)造參數(shù)和道路條件（力和，），求作出QL/屹）等速油耗曲

線。依據(jù)給定的各個轉(zhuǎn)速%和不同功率下的比油耗線值，采納擬合的方法求得擬合公式ge=/（&%）。

1）由公式

nr

u（l=0.3773

Mo

計算找出％和"對應(yīng)的點(diǎn)（外,%）,（%,%）,.....,（〃*j

2）分別求出汽車在程度道路上克制滾動阻力和空氣阻力消耗功率2和治。

%%二

3600~21.15x3600

—F人一u

aGfcosa

36003600r

3）求動身動機(jī)為克制此阻力消耗功率

4）由〃，和對應(yīng)的"從咸=八尊初計算線。

5）計算出對應(yīng)的百公里油耗°s為

Pege

Qs=1.()2〃〃

6）選取一系列轉(zhuǎn)速〃I,%,%,?4,.............,”找出對應(yīng)車速“％―2,43,“明……,"據(jù)此計算

Qs254....

出Qsi，，QS3，。Qsmo

把這些2s一，J的點(diǎn)連成線，即為汽車在肯定檔位下的等速油耗曲線，為計算便利，計算過程列于表3-7。

等速油耗計算方法

?.?

〃一r/min計算公式n2〃3?4n.n

???

"a,km/h().3779Uu\Ua2“am

i/o

〃遮-%Pr\Pr2%以???%

PrAcX^

3600

P

金加：P\w243RN???%

pwkwW

76140

（匕+3???

Pe力P'尸2P3PA匕

g"g/(kWh)gel8e28e3ge4???8em

G

M/100kmQs\Q.S2QS32J4???Qsm

1.02”

5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(jì)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”“max,在該平衡點(diǎn)，發(fā)動機(jī)輸出功率及常見阻力功率

相等，發(fā)動機(jī)處于100%負(fù)荷率狀態(tài)c另外，通過功率平衡圖也可簡潔地分析在不同檔位和不同車速條件下汽

車發(fā)動機(jī)功率的利用狀況。

Pf+P\v

汽車在良好平直的路面上以等速G行駛，此時阻力功率為山，發(fā)動機(jī)功率克制常見阻力功率后的剩

余功率4=’，該剩余功率P，被稱為后備功率。假如

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制坡道阻力。為了保瘠汽車以等速“心行

駛，必需削減加速踏板行程，使得功率曲線為圖中虛線，即在局部負(fù)荷下工作。另外，當(dāng)汽車速度為“川和

時，運(yùn)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(jī)負(fù)荷率，有利于分析汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。

后備功率越小，汽車燃料經(jīng)濟(jì)性就越好。通常后備功率約10%?20%時，汽車燃料經(jīng)濟(jì)性最好。但后備功率

太小會造成發(fā)動機(jī)常常在全負(fù)荷工況下工作，反而不利于進(jìn)步汽車燃料經(jīng)濟(jì)性。

6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。

①如已知汽車軸距L、質(zhì)心高度”、總質(zhì)量〃?、質(zhì)心的位置G（質(zhì)心至后軸的間隔）就可用前、后制動器

%；序啜+2F/]

制動力的志向安排關(guān)系式LgVmgIg〃繪制I曲線。

%+今2=9mg

.Fj七二4+幽

②依據(jù)方程組〔乃2Fzi乙一奶，也可干脆繪制|曲線。

假設(shè)一組。值（。=0.1,0.2,0.3,……，1.0）,每個。值代入方程組（4-30）,就具有一個交點(diǎn)的兩條直線，

變更。值，獲得一組交點(diǎn)，連接這些交點(diǎn)就制成I曲線。

L-（phK,ngL2—血刎乳

③利用/線組M&和，.線組L+M乙+例月對于同一。值，/線和廠線的

交點(diǎn)既符合入川二勿7,也符合尸x〃2二37Z2。取不同的。值，就可得到一組/線和廠線的交點(diǎn)，這些交點(diǎn)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(yàn)，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，隨露的進(jìn)步側(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，汽車根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前輪先抱死，但是因時間間隔很短，則汽車根本保持

直線行駛；若時間間隔較大，則后軸發(fā)生嚴(yán)峻的側(cè)滑；假如只有一個后輪抱死，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，且時間間隔超過肯定值，

就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。車速越高，附著系數(shù)越小，越簡潔發(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，則能防止汽今后砧側(cè)滑，但是汽車丟失轉(zhuǎn)向?qū)嵙Α?/p>

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。

依據(jù)公式G，求出不同轉(zhuǎn)速和檔位對應(yīng)的車速，并依據(jù)傳動系效率、傳動系速比

求出驅(qū)動力，依據(jù)車速求出空氣阻力，然后求出動力因素。，將不同檔位和車速下的。繪制在直角坐標(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（汽車最大爬坡度和干脆檔最大爬坡度）和加速實(shí)力（加速時間或間隔）。

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：

①列動身動機(jī)外特性幾一〃。數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回來公式）；

P_3_TtqigigT

②依據(jù)給定的發(fā)動機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回來公式），按式求出各檔在不同車速下的

m

me2.71n皿e

ua=--x------x0.377―-

驅(qū)動力與，并按式?。60x3.6'J。計算對應(yīng)的車速

12

③按式%='"gcosa計算滾動阻力6,按式乙一5。"也計算對應(yīng)車速的空氣阻力R+k

du_Ff-（Ff+Fw）

④按式力而〃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”一〃〃曲線以及

1/工一〃〃曲線；

tX〉A(chǔ)A/=〉-△-"卜/ox

⑤按式上計算步長A"/'。的加速時間&,對加求和，則得到加速時間。同理，按式

.U.fuduLL必〃

as=—duns=---5?>Ay=>---、（2、

元J無乙乙元，計算步長SzA"a）/（x3.6）的加速間隔\s,對加求和得到

加速間隔。

一般在動力性計算時，特殊是手工計算時，一般忽視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，假如相鄰檔位的加速度（或加速度倒數(shù)）曲線相交，

則在相交速度點(diǎn)換檔：假如不相交，則在最大轉(zhuǎn)速點(diǎn)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）。

①列動身動機(jī)外特性九一〃”數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回來公式）；

p=1_Tfqigi（）nT

②依據(jù)給定的發(fā)動機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回來公式），按式'一〃一求出各檔在不同車速下

me2萬me

ua=x------?0.377T-J-

的驅(qū)動力并按式'J。60x3-6'/。計算對應(yīng)的車速〃。；

③按式%=小入。計算滾動阻力%,按式入-一5"從6'計算對應(yīng)車速的空氣阻力%+入；

將K、%+&?繪制在〃直角坐標(biāo)系中就形成了驅(qū)動力圖或驅(qū)動力一行駛阻力平衡圖。

5選擇汽車發(fā)動機(jī)功率的根本原則。

①依據(jù)最大車速uamax選擇Pe,即

4=5鑲/max+晶Wmax），若給定區(qū)金、4、/、g則可求出功耨

②汽車比功率（單位汽車質(zhì)量具有的功率）

汽、尸尸車”小比近功10率00R;=瑞fg心3金A

““max

76.14叫7

若已知/*、v\-j-,C0及〃〃max大致差不多，-----〃amaxaconst,但是，4/〃2變化較大。

3.61]7

6畫出制動時車輪的受力簡圖并定義符號。

W1

Fz地面法向反作用力，W重力；G制動器制動力矩，s車輪角速度，“P車橋傳遞的推力，「制動器制動力,

入地面制動力。

7分析汽車緊急制動過程中減速度（或制動力）的變更規(guī)律。

汽車反響時間馬,包括駕駛員發(fā)覺、識別障礙并做出確定的反響時間1,把腳從加速踏板換到制動踏板上的時

間T,以及消退制動踏板的間隙等所須要的時間.o

制動力增長時間1,從出現(xiàn)制動力（減速度）到上升至最大值所須要的時間。

在汽車處于空擋狀態(tài)下，假如忽視傳動系和地面滾動摩擦阻力的制動作用，在7+《時間內(nèi)，車速將等于初速

度"。（m/s）不變。

在持續(xù)制動時間/內(nèi)，假定制動踏板力及制動力為常數(shù)，則減速度,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更規(guī)律（假設(shè)駕駛員不對汽車的行駛方向進(jìn)展干預(yù)）。

當(dāng)有6時，若車輪是剛性的，則可以發(fā)生兩種狀況：

①當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧y未超過車輪及地面間的附著極限時（居＜劭死），車輪及地面間沒有滑動，車輪仍沿

其本身平面的方向行駛（。

②當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧Χ竭_(dá)車輪及地面間的附著極限時（耳車輪發(fā)生側(cè)向滑動，若滑動速度為

車輪便沿合成速度〃'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，即使耳沒有到達(dá)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根本原則。

假設(shè)第一湖，〃amax2p2=ua一％max；%<5時，

maxI<〃pl，maxI<uamax2

其中〃pl不可能達(dá)到！但后備婢小，動力性變差，燃由經(jīng)濟(jì)性變好。

，0>5時，〃”max3>〃p3，〃amax3<〃amax2；后備功率大，動力忖變好，

燃油經(jīng)濟(jì)性變差。

2已知某汽車中0=0.4,請利用I、B、千、丫線，分析<0=0.5,9=0.3以及4）=0.7時汽車的制動過程。

①°二°.3時，蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著￡增加.正加=%、Fg=F%即前后輪地面制動

力及制動器制動力相等。當(dāng)〃及°=°4的/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，而乙心即，4,2=5/2,即前后制動器制動力仍沿著4線增長，前輪地面制動力沿著。=。3的/線

增長。當(dāng)/及/相交時，°二°3的〃線也及/線相交，符合前后輪均抱死的條件，汽車制動力為°3g“。②

當(dāng)9=0.5時，蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著月增加，理植=Fm、F*b2=F眼，即前后輪地面制動

力及制動器制動力相等。當(dāng)△及°=°5的〃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，而正如=1",工。2<月巴即前、后制動器制動力仍沿著夕線增長，后輪地面制動力沿著*=65的"線

增長。當(dāng)廠及/相交時，°=85的/線也及/線相交，符合前后輪都抱死的條件，汽車制動力為85g機(jī)。③

9=°-7的狀況同夕=°-5的情形。

3汽車在程度道路上，輪距為B,重心高度為hg,以半徑為R做等速圓周運(yùn)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：^2/362

Fz=〃吆=<P/xFz=（p/x/〃xgFc=m°'

A

廠廠M；/3.62

Fc&F⑥m~R--⑦xmxg

2

ua<-J3.6XRX（P/Xg

不側(cè)翻的極限車速:B

Fzr=mgFcxhs<FZrx-

說/34.4B

m------xh<mxgx—

Ro82

7B1

ua<3.6xRxgx-x——

2h2

4在劃有中心線的雙向雙車道的本行車道上，汽車以55km/h的初速度施行緊急制動，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)生變更，請產(chǎn)生分析該現(xiàn)象的各種緣由（提示：考慮道

路橫斷面形態(tài)和車輪制動力大?。?/p>

汽車在制動過程中幾乎沒有發(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)象的緣由是因?yàn)榈?/p>

路帶有肯定的橫向坡度（拱度），使得左側(cè)車輪首先到達(dá)附著極限，而右側(cè)車輪地面發(fā)向力較大，地面制動力

尚未到達(dá)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)及滑動率的關(guān)系。

①當(dāng)車輪滑動率S較小時，制動力系數(shù)為隨S近似成線形關(guān)系增加，制動力系數(shù)在S=20%旁邊時到達(dá)峰

值附著系數(shù)0〃。

②然后，隨著s的增加，氏漸漸下降。當(dāng)snoo%,即汽車車輪完全抱死拖滑時，巴到達(dá)滑動附著系數(shù)

化，即見=。葭（對于良好的瀝青或水泥混凝土道路外相時見下降不多，而小附著系數(shù)路面如潮濕或冰

雪路面，下降較大。）

③而車輪側(cè)向力系數(shù)（側(cè)向附著系數(shù)）劭則隨S增加而漸漸下降，當(dāng)s=100%時，0=°。（即汽車完全

丟失反抗側(cè)向力的實(shí)力，汽車只要受到很小的側(cè)向力，就將發(fā)生側(cè)滑。）

④只有當(dāng)S約為20%（12?22%）時，汽車不但具有最大的切向附著實(shí)力，而且也具有較大的側(cè)向附著

實(shí)力。

6某汽車（未裝ABS）在施行緊急制動后，左后輪留下連續(xù)的制動拖痕，而右后輪則留下勻稱連續(xù)的制動拖痕,

請分析該現(xiàn)象。

①制動鼓失圓或制動盤翹曲；②左側(cè)路面不平③左側(cè)懸架振動。

5=—（丁2+攵）％+—————

7從制動間隔計算式3.6225.92/ma、可以得出那些結(jié)論。

①汽車的制動間隔S是其制動初始速度二次函數(shù)，是影響制動間隔的最主要因素之一：②S是最大制

動減速度的雙曲線函數(shù)，也是影響制動間隔的最主要因索之一。③是隨行駛條件而變更的運(yùn)用因索，而

Jmax是受道路條件和制動系技術(shù)條件制約的因素；④s是制動器摩擦副間隙消退時間乙、制動力增長時間球的

線性函數(shù)，《是及運(yùn)用調(diào)整有關(guān)，而W及制動系型式有關(guān)，改良制動系構(gòu)造設(shè)計，可縮短以，從而縮短S。

五、計算題(選擇其中4道題，計20分)

2

1某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,CD=0.75,A=4m,司=003=0.()3,干二0ms,傳動系機(jī)械效率〃尸0.82,傳動系總傳

動比'=忻=1°,假想發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為T=35000N.my車輪半徑,=0.36(>〃道路附著系數(shù)為。=04,求汽車全速

從30km/h加速至50km/h所用的時間。

50-30

.二〃2_〃]A/=

由于5>%,所以，Z，即3.6x0.4x9.81

2

2已知某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,Co=0.75,A=4m,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)6尸0.03,82=0.03,坡度角a

=5°,f=0.015,車輪半徑一，二0.367m,傳動系機(jī)械效率“尸0.85,加速度du/dt=0.25m/s；uf30km/h,計算汽車克

制各種阻力所須要的發(fā)動機(jī)輸出功率？

_1GfuacosaGuasinaCDAu^8ntuadu

3600+3600+76140+3600^

=-----(4600x0.015x9.81x30cos5+4600x9.81x30sin5+

0.85

+*4*3〃+]06x4600x30x0.25)—

761403600

=57.儂w

3已知某車總質(zhì)量為80254g"二4"(軸距)，質(zhì)心離前軸的間隔為平2.5他至后軸間隔為后1.5加，質(zhì)心高度

九二1.15/77,在縱坡度為，=3.5的良好路面上等速下坡時，求軸荷再安排系數(shù)(注：再安排系數(shù)

%—Fz\/FzffTtn=Fzi/Fz)o

8025X2,5

二8025xL5§i=3009x9.8WF,2=x9.81=5016x9.8W

214z24

=3009/8025=0.375mf2=1-0,375=0.625

4已知某汽車發(fā)動機(jī)的外特性曲線回來公式為九二19+0.4/7c-150X1()-6],傳動系機(jī)械效率〃尸0.907.35X

10一加，車輪滾動半徑仁二0.367m,汽車總質(zhì)量4000〃幺汽車整備質(zhì)量為19004g,滾動阻力系數(shù)片0.009+5.0X

1034空氣阻力系數(shù)x迎風(fēng)面積=2.77射，主減速器速比*6.0,飛輪轉(zhuǎn)動慣量/尸0.2Ag?■，前輪總轉(zhuǎn)動慣量

/,1=1.8kg?ni,前輪總轉(zhuǎn)動慣量/?i=3.6kg?ni,發(fā)動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速々2=4100r/mic,最低轉(zhuǎn)速n?lf^72Qr/miny各

檔速比為:

檔位111111IVV

速比5.62.81.61.00.8

計算汽車在V檔、車速為70"如77時汽車傳動系機(jī)械損失功率，并寫出不帶詳細(xì)常數(shù)值的公式。

以二功片7*磊n(°.9-L35xl0-%)

6O〃/〉o60x70x6.0x0.8

ne=--------=892/7min

2nx3.62x3.14x3.6

19+0.4x892-150xlQ-6x8922

4

Pmx892x(0.9-1.35x10-x892)=\S.7kw

9549

5某汽車的總重力為20100N,L=3.2m,靜態(tài)時前軸荷占55%,后軸荷占45%,K/=-38920N/md,K2=-38300N/rad,

求特征車速，并分析該車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。

20100/0.45x3.20.55x3.2、八今

-------------------------------=U.v5

9.81x3.21-38300-38920)

因?yàn)樗云嚍槿狈D(zhuǎn)向特性。

6參考《汽車?yán)碚摗穲D5—23和圖5—24寫出導(dǎo)出二自由度汽車質(zhì)心沿oy軸速度重量的變更及加速度重量的

過程。

沿0y軸速度重量：

|("+△〃)sinA0+(v+Au)cosAO|-v?wAO+AwA0+v+Av-v?

沿oy軸加速度重量:

MA0+AU

=WC0+6

=limr

A/^0A/

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〃〃山門（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說明汽車的加速實(shí)力。

3、汽車的行駛阻力有滾動阻力尸f、空氣阻力尸w、坡度阻力尸i、加速阻力尸j。

4、汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性常用肯定運(yùn)行工況下汽車行駛百公里的油耗量或肯定燃油量能使汽車

行駛的里程來衡量。我國及歐洲，燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的單位為L/100km

5、汽車動力裝置參數(shù)是指發(fā)動機(jī)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,同時地面又供應(yīng)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)值主要確定于道路的材料、路面的狀況及輪胎構(gòu)造、胎面花紋、材料以及

汽車運(yùn)動的速度等因素。

10、評價制動效能的指標(biāo)是制動間隔￡和制動減速度a….。

11、確定汽車制動間隔的主要因素是：制動器起作用時間、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一

13、汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種類型：缺乏轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向、過多轉(zhuǎn)向。

14、高寬比對輪胎側(cè)偏剛度影響很大，采納高寬比小的輪胎是進(jìn)步側(cè)偏剛度的主要措施。

15、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型：I)當(dāng)時，中性轉(zhuǎn)向；2)當(dāng)K>0時，缺乏轉(zhuǎn)向。當(dāng)缺乏

轉(zhuǎn)向量增加時，K增大，特征車速降低；3)當(dāng)K<0時，過多轉(zhuǎn)向。臨界車速越低，過多

轉(zhuǎn)向量越大。

16、(1)S.M.=0,中性轉(zhuǎn)向；(2)S.M.>(),,缺乏轉(zhuǎn)向；(3)S.M.<0,過多轉(zhuǎn)向。

17、椅面程度軸向4、T的頻率加權(quán)函數(shù)最敏感的頻率范圍是0.5?2Hz。

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、名詞說明

1、滾動阻力系數(shù)：是車輪在肯定條件下滾動時所需之推力及車輪負(fù)荷之比。

2、駐波現(xiàn)象：在高速行駛時，輪胎分開地面后因變形所產(chǎn)生的扭曲并不馬上復(fù)原，其剩余

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