汽车理论考研超级总结(题库)

汽车理论考研超级总结（题库）汽车理论考研超级总结第一部分一.名词解释01.附着椭圆9865汽车运动时，在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。一定侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所改变。当驱动力相当大时，侧偏力显著下降，因为此时接近附着极限，切向力已耗去大部分附着力，而侧向能利用的附着力很少。作用有制动力时，侧偏力也有相似的变化。驱动力或制动力在不同侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值.P14002.稳态横摆角速度增益9865汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。常用稳态横摆角速度与前轮转角之比s来评价稳态响应.该比值称为稳态横摆角速度增益或转（oru/L.其中K为稳定性因向灵敏度。它是描述汽车操纵稳定性的重要指标。s21+Ku3r数。mab-）.L2k2kl9765P14703.侧向力系数（pl侧向力与垂直载荷之比称为侧向力系数甲1.滑动率越低，同一侧偏角条件下的侧向力系数越大，即轮胎保持转向、防止侧滑的能力越大。所以，制动时若能使滑动率保持在较低值（s=15%）,汽车便可获得较大的制动力系数与较高的侧向力系数，兼具良好的制动性与侧向稳定性。P9304.侧偏力和轮胎的侧偏现象987侧偏力：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿轮胎坐标系Y轴方向有侧向力FY,相应地在地面上产生地面侧向反作用力FY,FY即侧偏力。侧偏现象：当车轮有侧向弹性时，即使地面侧向反作用力FY没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面cc,这就是轮胎的侧偏现象。P13605.发动机的使用外特性曲线985若将发动机的功率Pe,转矩Ttq以及燃油消耗率b与发动机曲轴转速n之间的函数关系以曲线表示，则此曲线称为发动机特性曲线.带上全部附件设备时的发动机特性曲线称为发动机的使用外特性曲线P406.附着率Cep875指汽车直线行驶状况下,充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。不同的直线行驶工况，要求的最低附着系数是不一样的。在较低行驶车速下，用低速挡加速或上坡行驶，驱动轮发出的驱动力大，要求的最低附着系数大。此外，在水平路段上以极高车速行驶时，要求的最低附着系数也大。P2607.回正力矩Tz865在轮胎发生侧偏时,会产生作用于轮胎绕OZ轴的力矩Tz.圆周行驶时,Tz是使转向车轮恢更到直线行驶的主要恢复力矩之•，称为回正力矩.P14008.汽车的动力因数D765汽车的行驶方程为Ft=F任Fi+Fw+Fj,变形得Ft-Fw5duFt-Fw=w，则称为汽车的动力因数，用D表示。P21GgdtG09.实际前、后制动器制动力分配线（。线）97不少两轴汽车的前、后制动器制动力为一固定比值。设Fpl为前轮制动器制动力，Fp2为后轮制动器制动力，Fn=Fg+Fn2为总制动器制动力，则p=Fnl/Fji为制动器制动力分配系-pFMl的函数曲线为一条过坐标原点的直线，斜率为1-d此即实际前、数。Fp2=l后制动器制动力分配线（P线）。P110.制动力系数cpb97P92一般将地面制动力与地面法向反作用力Fz（平直道路为垂直载荷）之比称为制动力系数cpb。它是滑动率s的函数。当s较小时，＜pb近似为s的线性函数，随着s的增加＜pb急剧增力U。当cpb趋近于叩（峰值附着系数）时，随着s的增力口，＜pb增加缓慢，直到达到最大值＜pp。然后，随着s继续增加，＜pb开始下降，直至s=100%..轮胎坐标系87为了讨论轮胎的力学特性，需要建立一个轮胎坐标系。规定如下：垂直车轮旋转轴线的轮胎中分平面称为车轮平面。坐标系的原点O为车轮平面和地平面的交线与车轮旋转轴线在地平面上投影线的交点。车轮平面与地平面的交线取为X轴，规定向前为正。Z轴与地面垂直，规定指向上方为正。Y轴在地面上，规定面向车轮前进方向时，指向左方为正。P136.汽车前或后轮（总）侧偏角86P161汽车前、后轮（总）侧偏角包括：1）考虑到垂直载荷与外倾角变动等因素的弹性侧偏角;2）侧倾转向角（RollSteerAngle）；3）变形转向角（ComplianceSteerAngle）。这三个角度的数值大小，不只取决于汽车质心的位置和轮胎特性，在很大程度上还与悬架、转向和传动系的结构形式及结构参数有关。因此要进一步考虑它们对前、后轮侧偏角的影响。.侧倾转向85在侧向力作用下车厢发生侧倾,由车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动，后轮绕垂宜地面轴线的转动，即车轮转向角的变动，称为侧倾转向.P172.利用附着系数85在一定制动强度z下，汽车对应轴产生的地面制动力FXb与地面时该轴的法向反力Fz之比，叫做利用附着系数。即＜pi=FXbi。利用附着系数越接近制动强度，地面的附着条件发挥Zi得越充分，汽车制动力分配的合理程度越高。通常以利用附着系数与制动强度的关系曲线来描述汽车制动力分配的合理性。最理想的情况是利用附着系数总是等于制动强度。（制动强度：令du=zg,z称为制动强度）P114dt.制动器制动力Fg65在轮胎周缘为了克服制动器摩擦力矩所需的力称为制动器制动力Fn，Fn=Tn/r.它相当于把汽车架离地面，并踩住制动踏板，在轮胎周缘沿切线方向推动车轮，直至它能转动所需的力。制动器制动力仅由制动器结构参数决定。只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的附着力时，汽车才能获得足够的地面制动力。P90.同步附着系数（pO9I曲线交点处的附着系数为同步附着系数，可用作图法得到，或用解析法求得，P线与qp0=Lp-b.同步附着系数说明，对于前后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在同hg步附着系数的路面上制动时，才能使前、后轮同时抱死。＜p<cp0,制动时总是前轮先抱死，＜p>qp0,制动时总是后轮先抱死。Pill.悬架的侧倾角刚度9指侧倾时（车轮保持在地面上），单位车厢转角下，悬架系统给车厢的总弹性恢复力偶T矩。K＜pr=.T为悬架系统作用于车厢的总弹性恢复力偶矩；＜pr为车厢转角。可以通r过悬架的线刚度或等效弹簧来计算悬架的侧倾角刚度。P163.横摆角速度频率响应特性7P159在分析汽车的操纵稳定性时，常以前轮转角6或转向盘转角Bsw为输入，汽车横摆角速度3r为输出，来表征汽车的动特性。横摆角速度频率响应特性包括幅频特性和相频特性。.悬挂质量分配系数e72py£=,py为车身绕横轴y的回转半径，a、b为车身质量至前、后轴的距离。大部分汽ab车£=0.8〜1.2.P212.汽车的使用性能6汽车应该有高运输生产率、低运输成本、安全可靠和舒适方便的工作条件。汽车为了适应这种工作条件而发挥最大工作效益的能力叫做汽车的使用性能。汽车的使用性能主要包括汽车的动力性、燃汕经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通过性。.滑移率（滑动率）s6车轮运动中滑动成分所占的比例叫滑移率s。车轮纯滚动时，s=0；边滚边滑时，0<s<100%；纯滑动时，s=100%.汽车制动时，若滑移率s保持在15%~20%范围滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。P8.汽车比功率5单位汽车总质量具有的发动机功率，常用单位是千瓦/吨.一般中型货车的比功率约为10kw/t.可利用汽车比功率来确定发动机应有功率。P74.汽车的功率平衡图5若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速ua,将发动机功率Pe,汽车经常遇到的阻力功率1（Pf+Pw）对车速的关系曲线绘在T坐标图上，即得汽车功率平衡图.P30.制动器制动力分配系数p不少两轴汽车的前、后制动器制动力之比为一固定比值。常用前制动器制动力Fgl与汽车的总制动器制动力F|i之比P=Fgl/FP来表明分配的比例。此即制动器制动力分配系数。.制动力系数、峰值附着系数、滑动附着系数地面制动力与垂直载荷之比为制动力系数（pb制动力系数的最大值称为峰值附着系数（Pp滑动率s=100%时的制动力系数称为滑动附着系数（ps P92.附着力、附着率、附着系数地面对轮胎的切向反作用力的极限值叫做附着力Fqp汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数叫附着率Cep附着力与驱动轮的法向反力的比值叫做附着系数cp=Fq>Fz.侧偏刚度kFY-a曲线在a=0。处的斜率称为侧偏刚度k,单位为N/rad..高宽比FY=ka.以百分数表示的轮胎断面高H与轮胎断面宽B之比xlOO%叫高宽比，又叫扁平率。.滑水现象（hydroplaning）在一定车速下，汽车经过有积水层的路面时，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触，滑动附着系数qps==O,侧偏力完全丧失，方向盘和刹车会完全不起作用，是一种极度危险的状态。此即滑水现象。HB.制动距离指汽车在一定车速下，从驾驶员开始踩下制动踏板到汽车完全停住为止所驶过的距离。.抗热衰退性能汽车的制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能，所以制动器温度升高后会在一定程度上降低制动器的制动效能。一般把汽车高速行驶或下长坡连续制动时，制动效能保持的程度，称为抗热哀退性能。.后备功率T汽车在良好平直的路面上等速行驶，此时阻力功率为Pf+Pwo发动机功率克服常见阻Pf+PwPs被称为后备功率。力功率后的剩余功率为Ps=Pe-,该剩余功率汽车的后备T功率越大，则用于加速和爬坡的功率就越大，汽车的动力性就越好。利用后备功率可具体地确定汽车的爬坡度和加速度。P31.等效弹簧车厢上一侧受到的弹性恢复力，相当于一个上端固定于车厢，下端固定于轮胎接地点，且垂直于地面，具有悬架线刚度的螺旋弹簧施加于车厢的弹性力。这个相当的弹簧称为等效弹簧，主要用来确定悬架的侧倾角刚度。.驱动力图一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线Ft-u来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。.自由半径、静力半径、滚动半径车轮处于无载时的半径称为自由半径。汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离称为静力半径rs.rr=s（s为汽车驶过的距离，neo为车轮转动圈数）为滚动半径。27tnw.汽车的动力性汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。有二个评价指标：汽车的最高车速uamax,汽车的加速时间t,汽车能爬上的最大坡度imax..汽车的燃油经济性在保证汽车动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称为汽车的燃油经济性。常用一定运行工况下，汽车行驶百公里的燃油消耗量（百公里油耗）或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。.汽车的制动性汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定和在下长坡时能维持定车速的能力称为汽车的制动性。汽车的制动性主要由三方面来评价：1）制动效能，即制动距离与制动减速度；2）制动效能的恒定性，即抗热衰退性能和抗水衰退性能：3）制动时汽车的方向稳定性，即制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。（一般称汽车在制动过程中维持宜线行驶或按预定弯道行驶的能力为制动时汽车的方向稳定性。）.汽车的操纵稳定性指驾驶员在不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。汽车操纵稳定性不仅影响汽车驾驶操作的方便程度，而且也是决定汽车高速行驶安全的一个主要性能。.汽车的平顺性汽车行驶平顺性，是指汽车在一般行驶速度范围=Ff+Fi=Gfcosa+Gsina,当a不大时，cosa~1>sina=：tana=i，贝！JFw=Gf+Gi=G（f+i）,令f+i=w,则W称为道路阻力系数。.驻波现象车速达到某一临界车速左右时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象，轮胎周缘不再是圆形而呈明显的波浪状。出现驻波后，不但滚动阻力显著增加，轮胎温度也很快增加到10（TC以上，胎面与轮胎帘布层脱落，几分钟=。地面制动力取决于两个摩擦副r的摩擦力：一个是制动器WFtp=Fz•qp=FXbmax（Fqp为附着力，Fz为地面对轮胎的法向反力）。.迟滞损失轮胎在滚动过程中，轮胎各个组成部分间的摩擦以及橡胶元、帘线等分子之间的摩擦，会产生摩擦热而耗散，这种损失称为弹性元件的迟滞损失。二.填空题01.制动时汽车跑偏的原因有汽车左右轮制动力不相等和制动时悬架导向杆系与转向系拉杆互相干涉。9876P10202.降低悬架系统固有频率可以减小车身加速度。这是改善汽车平顺性的基本措施。9865P21803.汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分.压力阻力分为：形状阻力，干扰阻力，诱导阻力.形状阻力占压力阻力的大部分.987P1204.在侧向力作用下，若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于增大不足转向量；若后轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于减小不足转向量.987P17005.减小俯仰角加速度的办法主要有使悬挂质量分配系数£>1和使前后悬架交联，轴距加长有利于减小俯仰角振动.987P23906.确定最大传动比时，要考虑最大爬坡度，附着率及汽车最稳定车速三方面的问题.987P7907.平顺性要求车身部分阻尼比，取较小值，行驶安全性要求取较大值。阻尼比增大主要使动挠度的均方根值明显卜.降.987P22908.盘式制动器与鼓式制动器相比：其制动效能低，稳定性能好，反应时间短.987（车构下P310）09.与轮胎振动特性有密切关系的刚度主要有轮胎的垂直刚度、侧偏刚度、外倾刚度、径向滑移刚度。986.汽车的稳态转向特性分成三种类型:不足转向，中性转向和过多转向.976P133.汽车速度越高，时间频率功率谱密度Gq⑴的值越小.965P208.车轮的滑动率越低，侧向力系数越大.865P9313.汽车的重心向前移动，会使汽车的过多转向量减小.865P152.汽车的时域响应可以分为稳态响应和瞬态响应.97P132.•般而言，最大侧偏力越大，汽车的极限性能越好，圆周行驶的极限侧向加速度越高.97P138.减小车轮质量对平顺性影响不大，主要影响行驶安全性.97P230.汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到轮胎与地面附着条件的限制.97P22.汽车制动时，某一轴或两轴车轮发生横向滑动的现象称为侧滑.97P102.对于双轴汽车系统振动，当前、后轴上方车身位移同相位时，属于垂直振动，当反相位时，属于角振动.87P238.汽车在弯道行驶中，因前轴侧滑而失去路径跟踪能力的现象称为驶出，后轴侧滑甩尾而失去稳定性的现象称为激转。87P186.车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象.87P9.汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响.常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力.87P1.地面对轮胎切向反作用力的极限值,称为附着力.65P22.稳定性因数K值越小，汽车的过多转向量越大.6525.在路面随即输入下，车身各点垂直位移的均方根值，在轴距中心处最小，距轴距中心越远处越大。9P227.p线位于I曲线下方，制动时，总是前轮先抱死，P线位于I曲线上方，制动时总是后轮先抱死。9P113.汽车的燃油经济性常用•定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量.等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况,各国都制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行状况.7P40.汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力.7.汽车的制动性能主要由制动效能，制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性三方面来评价.7P89.制动器温度上升后，摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为制动器的热衰退.7P100.P线与I曲线交点处的附着系数称为同步附着系数，所对应的制动减速度称为临界减速度.7P111.汽车横摆角速度的频率特性包括相频特性和幅频特性.7P159.描述道路谱的两种方式为空间频率功率谱和时间频率功率谱.6P207.汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力,但同时又受地面附着条件的限制.6P9135.最大土壤推力是指地面对驱动轮或履带的切向反作用力.6P253.由轮胎坐标系有关符号规定可知，负的侧偏力产生正的侧偏角.5P138.当汽车质心在中性转向点之前时，汽车具有不足转向特性.5P152.驱动力系数为驱动力与径向载荷之比.随着驱动力系数增大，滚动阻力系数迅速增加。5P10.轮胎的气压越高，则轮胎的侧偏刚度越大.（气压过高后刚度不变）5P139.汽车传动系统参数主要包括发动机功率、变速器挡位数与传动比、主减速器的型式与传动比。.采用软的轮胎对改善平顺性，尤其是提高车轮与地面间的附着性能有明显好处。.汽车前后轮总侧偏角包括弹性侧偏角、变形转向角、侧倾转向角。.具有不足转向特性的汽车，当车速为uch=时，汽车稳态横摆角速度增益达到最大值。uch即为特征车速。当不足转向量增大时K增大，uch降低。P147.具有过多转向特性的汽车，当车速为ucr=稳态横摆角速度增益趋于无穷大。ucr即为临界车速。ucr越低，K值越小（即|K|越大），汽车过多转向量越大。P148.在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但挡位越低，后备功率越大,发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高。P50.常用滑行距离来检查底盘的技术状况。P50.车轮的滑动率越低，汽车轮胎保持转向，防止侧滑的能力越大。P93.汽车悬架系统的固有频率（0降低，则悬架动挠度值增大。P220.汽车的上坡能力是用满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的最大爬坡度imax表示的，显然，最大爬坡度是指I挡最大爬坡度。.传动系最大传动比是变速器I挡传动比与主减速器传动比的乘积。P79.车厢侧倾时，因悬架形式不同，车轮外倾角的变化有三种情况：保持不变、沿地面侧向反作用力方向倾斜、沿地面侧向反作用力作用方向相反方向倾斜。P170.左、右车轮垂直载荷差别越大，平均侧偏刚度越小。P170.为了保持汽车的稳定性，当后轴要侧滑时，应对汽车施加外侧的横摆力偶矩；当前轴要侧滑时，应对汽车施加内侧的横摆力偶矩。此外还应对汽车施加纵向减速度。三.问答题01.分析轮胎结构、工作条件对轮胎侧偏特性的影响？98765P138答：1）轮胎的尺寸、形式和结构参数对侧偏刚度有显著影响。尺寸较大的轮胎侧偏刚度高。子午线轮胎侧偏刚度高，钢丝子午线轮胎比尼龙子午线轮胎的侧偏刚度还要高些。2）高宽比对侧偏刚度影响很大，高宽比小的宽轮胎侧偏刚度高。3）垂直载荷的变化对轮胎侧偏特性有显著影响。一定范围图3-303.何为1曲线？用作图法作出理想的前后制动器制动力分配曲线?并写出有关公式.9865答：在设计汽车制动系时，如果在不同道路附着条件下制动均能保证前、后制动器同时抱死，则此时的前、后制动器制动力Fgl和Fg2的关系曲线，被称为前、后制动器制动力的理想分配曲线，通常简称为I曲线。设地面对前、后轮的法向反作用力为FZ1,FZ2,路面附着系数为＜p,汽车重力为G,汽车质心高度为hg,质心到前轴中心线距离为a,质心到后轴中心线距离为b,a+b=L为轴距。则有下列方程组：FJi1+Fn2=qpG①Fgl=qpFZ1Fp2=cpFZ2GFpl+Fg2=（pG（b+qphg）L，②，由①②得③1=b+qphgGFZ2=（a-qphg）a-cphgFp2LFZ1=先将③中第一式按不同中值（0.1，0.2,0.3…）作图，得到一组与坐标轴成45。的平行线；再对第二式按不同中值带入，也在同一坐标系中作图，得到一组通过原点、斜率不同的射线。把对应于不同（P值的两直线的交点A、B、C…连接起来，便得到了I曲线。P10904.在一个车轮上，其由制动力构成的横摆力偶矩的大小，取决于那些因素？987Pl90答:由制动力构成的横摆力偶矩会使车厢绕车辆坐标系z轴旋转，从而产生横摆角速度，影响汽车的稳态响应，进而影响汽车的操纵稳定性。在一个车轮上，由制动力构成的横摆力偶矩的大小取决于以下因素：1）制动器制动力的大小；2）车轮垂直载荷的大小；3）附着（椭）圆规定的纵向力与侧向力的关系；4）车轮相对于汽车质心的位置。05.用弹性轮胎的弹性迟滞现象，分析弹性轮胎在硬路上滚动时滚动阻力偶矩产生的机理.865答:弹性轮胎在硬路面上滚动时,轮胎发生变形，由于轮胎=32）决定振幅的衰减程度，d=d为减幅系数。，其中汽车悬架系统阻尼比，的数值通常在0.25左右，属于小阻尼。07.试从汽车操纵稳定性的角度出发，分析电控四轮转向系统（4WS,FourWheelSteering）和车辆稳定性控制系统（VSC,VehicleStabilityControlSystem）的控制的实质及特点.97P186答：4WS汽车转弯行驶时，后两轮也随着前两轮有相应的转向运动。一般两轮转向汽车（2WS）在中、高速作圆周行驶时，车身后部甩出一点，车身以稍稍横着一点的姿态作曲线运动（如图所示），增加了驾驶者在判断与操作上的困难。电控4WS汽车的质心侧偏角总接近与零，车厢与行驶轨迹方向一致，汽车自然流畅地作曲线运动，驾驶者能方便地判断与操作，显著地改善了操纵稳定性。改变制动力在前、后轴上的分配比例，可以起到控制汽车曲线运动的作用。车辆稳定性控制系统（VSC）是以ABS为基础发展而成的。系统主要在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下工作。它利用左、右两侧制动力之差产生的横摆力偶矩来防止出现难以控制的侧滑现象，如在弯道行驶中因前轴侧滑而失去路径跟踪能力的驶出（DriROut）现象以及后轴侧滑甩尾而失去稳定性的激转（Spin）现象等危险工况，从而显著地改善了汽车的安全性和操纵稳定性。08.车厢的侧倾力矩由哪儿部分组成？答:由以下三部分组成,87P1661）悬挂质量离心力引起的侧倾力矩M<prl;2）侧倾后，悬挂质量用力引起的侧倾力矩M（prll;3）独立悬架中，非悬挂质量的离心力引起的侧倾力矩M<prill.09.影响汽车动力性的因素有哪些？85答：汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。有三个评价指标：汽车的最高车速uamax,汽车的加速时间3汽车能爬上的最大坡度imax.影响汽车动力性的因素主要有：1）动力装置（主要指发动机与传动系统）所确定的驱动力是决定动力性的主要因素，发动机功率越大，驱动力越大，汽车的加速能力与爬坡能力越强，动力性越好。2）传动系的挡位数较多的汽车，发动机发挥最大功率附近高功率的机会就越大，能提高汽车的加速与爬坡能力，动力性较好。3）主传动比i0越大的汽车，后备功率Pe-（Pf+Pw）也越大，汽车的动力性越好。T4）汽车的动力性还受到轮胎与地面附着条件的限制。只有在附着条件良好的路面上行驶时，汽车的动力性才能得到充分发挥。P21,22,31,79.从使用与结构方面简述改善汽车燃油经济性的因素.76答：使用方面（针对驾驶员而言）1）保持接近于低速的中等车速行车，以减少行驶阻力；2）路况好的条件下，尽可能使用高挡位行车；3）运输企业拖带挂车；4）正确地对汽车进行保养和调整。结构方面（针对汽车制造商而言）1）缩减轿车总尺寸，减轻质量以降低行驶阻力；2）提高发动机热效率、机械效率，推广使用柴油机和增压技术，广泛采用电控系统；3）增加传动系挡位，使用无级变速器；4）使用子午线轮胎，降低车身CD值。.设地面附着系数为5=0.8,经过试验后分析得出，汽车的加速度为1.0g（g为重力加速度）。请根据学过的汽车理论知识分析其原因。65答：若不考虑气流对汽车的影响，在附着系数中=0.8的水平路面上行驶，汽车能达到的最大加速度为0.8g,这是因为地面对驱动轮的切向反作用力制约了汽车的最大加速度。将气流对汽车行驶的影响加以考虑，则一方面空气会产生一定的行驶阻力，降低汽车最大加速度，但另一方面，对于经过良好空气动力学设计的汽车，在高速行驶时，相对于汽车高速流动的气流会对汽车产生“下压力（downfbrce）”，从而使汽车车轮产生很大的附着力，也就是说这在未增加车重的前提下，使地面对驱动轮的切向反作用力增加。例如F1赛车的空气动力套件能产生的下压力是赛车自重的2倍。这样，在叩=0.8的路面行驶，汽车能达到1.0g的加速度就不难理解了。（另：氮气加速系统NOS,NitrousOxideSystem或下坡路）.汽车横摆角速度的瞬态响应的特点是什么？用什么量来表示？9P133答:有以下几个特点：1）在时间上有滞后（反应时间t）汽车的横摆角速度要经过一段时间后才能第一次达到稳态横摆角速度3roo用反应时间T来表示。T应小些为好，这样转向响应才迅速。2）在执行上有误差（超调量3rlwrOxlOO%）最大横摆角速度3rl常大于稳态值3ro,差的大小。3）横摆角速度有波动（波动频率co）wrlwrOxlOO%称为超调量，它表示执行指令误横摆角速度3r以频率3在3ro值上下波动。co叫做波动频率，它是表征汽车操纵稳定性的一个重要参数，值小些为好。4）进入稳态需要经历一段时间（稳定时间B）横摆角速度达到稳态值3ro的95%~105%之间的时间6称为稳定时间，它表明进入稳态响应所经历的时间。.试从轮胎滑水现象分析下雨天高速公路为什么要限制最高车速。9P94答：高速行驶的汽车经过有积水层的路面时，会产生滑水现象（hydroplaning）：高速滚动的轮胎迅速排挤水层，由于水的惯性，轮胎与水接触区的前部水中产生动压力，其值与车速的平方成正比。这个动压力使胎面与地面分开，当达到一定车速，胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时，产生滑水现象，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触,此时的滑动附着系数接近于零，侧偏力完全丧失，方向盘与刹车会完全不起作用，是一种极度危险的状态。故卜-雨天高速公路要限制最高车速，以避免汽车高速行驶时产生滑水现象。.分析混合动力电动汽车（HEV,HybridElectricVehicle）的节油原理。8P60答：为了满足急加速、以很高车速行驶与快速上坡对驱动功率的要求，传统的内燃机汽车所配备的发动机功率往往相当大，这样大的功率储备主要是用于大加速度、高车速以及坡道等行驶工况。因此在一般情况下，发动机节气门开度小、负荷率低，发动机常常工作在一个不经济的区域内，相应的燃油消耗率高。1）对于HEV,其储能原件（如蓄电池）的补偿作用平滑了内燃机的工况波动，在汽车的一般行驶中能够吸收、储存电能，而在需要大功率时提供电能，从而在混合动力驱动系统中可以使用小型发动机，并可以使发动机的工作点处于高效率的最优工作区域内。2）HEV可以在汽车停车等候或低速滑行等工况下关闭内燃机，节约燃油。3）在HEV的电力驱动部分中，电动机能够作为发电机工作。当汽车减速滑行或紧急制动时，可以利用发电机回收部分制动能量，转化成电能存入蓄电池，从而进一步提高汽车燃油经济性。.以载货汽车为例，试分析超载对制动性能的影响。8（注意评定制动性能的三个方面）答：山于汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受地面附着条件的限制，因此，当载货汽车的轴荷不足以使制动器发挥最大制动力时（即轴荷较小时），汽车超载与否对制动性能影响不大，此时的最大制动减速度主要与路面的附着系数有关。当轴荷超过了让制动器发挥最大制动力的地面制动力时（即轴荷较大，严重超载时），超载越多，制动减速度越小，制动距离越长。超载还会使制动器的热衰退现象表现得更明显，降低制动器制动效能，从而延长制动距离。时速30km,>3t的载货汽车，每增加It的货物，由于热衰退现象，制动距离要延长0.5〜1m,至于超载的汽车，由于惯性加大，制动距离会更长。超载还会加速轮胎磨损，从而减小轮胎与路面间的附着力，降低附着系数，使制动时存在安全隐患。严重超载的汽车在紧急制动时，对轮胎的机械损伤和热损伤相当大，有可能发生爆胎，非常危险。另外，超载的汽车一般重心较高，制动时货物前倾会使前轴负荷增加，后轴负荷减小，这对于前、后轴制动器制动力为固定比值的货车来说，会使前、后轴制动力的分配变得不合理，从而降低汽车制动时的方向稳定性。.试从汽车平顺性和安全性的角度出发，分析铝合金轮辆的优点.7答：铝合金轮辆与传统钢制轮辆相比，在汽车行驶平顺性和安全性方面主要有以下优点：1）刚性好。可以有效地减少路面冲击对轮辆形状的破坏，提高行驶安全性：2）散热性能好。可以提高轮胎寿命，有些铝合金轮辆还可以依靠本身的造型，在旋转时将气流导向制动器，提高制动器的散热能力，使之保持较好的制动性能从而提高行驶安全性；3）质量小。减小车轮部分的质量可以减小车轮转动惯量，从而缩短制动距离，提高行驶安全性；4）真圆度高。可以提高车轮运动精度，保证汽车在高速行驶时的安全性和平顺性；5）吸振性好。可以有效吸收来自路面的振动与噪声，提高车辆行驶的平顺性。.什么叫汽车的稳态横摆角速度增益?如何用前、后轮侧偏角绝对值之差来评价汽车的稳态转向特性？7Pl47,149,150答:稳态横摆角速度与前轮转角之比称为稳态横摆角速度增益，K=1(al-a2)，其ayL中ay为侧向加速度的绝对值，al、a2分别为前、后轮侧偏角的绝对值。al-a2>0时，K>0,为不足转向：al-a2=0时，K=0,为中性转向；al-a2<0时，K<0,为过多转向。.何为I曲线，如何得到?何为p线?何为同步附着系数?如何得到？6答：在设计汽车制动系时，如果在不同道路附着条件下制动均能保证前、后制动器同时抱死，则此时的前、后制动器制动力FrI和FM的关系曲线，被称为前、后制动器制动力的理想分配曲线，通常简称为I曲线，可用作图法得到。实际前、后制动器制动力分配线简称P线。P=Fnl/Fp,F-Fpl+FM，则FJ12=B(F|11)为一直线，它过坐标原点，斜率k=(l-p)/p,此即［J线。。线与I曲线交点处的附着系数为同步附着系数cpO。同步系数还可以用解析法求得，qp0=(Lp-b)/hg..有几种方式可以判断或者表征汽车角阶跃输入稳态转向特性？6P150yRO为前轮转角一定的时，令车速极低、侧向加速度接近于零时的转向半径。R为一定车速下，有一定侧向加速度时的转向半径。.汽车安装ABS(AntilockBrakingSystem制动防抱死系统)后，对汽车制动时的方向稳定性有什么改善？分析其原因。5(车构下P362-P363)答：当车轮抱死滑移时，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。如果是前轮(转向轮)制动到抱死滑移而后轮还在滚动，汽车将失去转向能力(跑偏)。如果是后轮制动到抱死滑移而前轮还在滚动，即使受到不大的侧向干扰力，汽车也将产生侧滑(甩尾)现象。这些都极易造成严重的交通事故。安装ABS后，汽车在制动时车轮处于边滚变滑的状态，且车轮滑动率保持在15%~20%范围+Fw)=0②功率平衡图法，即使发动机功率与行驶阻力功率平衡时的车速Pe-(Pf+Pw)/nT=0③动力特性图法，即动力因数D与道路阻力系数平衡D-(f+i)=0.汽车制动过程从时间上大致可以分为几个阶段，并绘图说明？P98.请分析汽车急加速时，整个车身前部上升而后部下降的原因。汽车加速时，加速阻力的方向向后，从而使后轮的地面法向反作用力增加，而使汽车后悬架弹性元件受到压缩，而前轮地面法向反作用力减小，而使前悬架弹性元件得以伸张。综合效应使汽车前部抬升,而后部下降。这可通过对汽车整车进行力分析得出。.简述影响汽车行驶平顺性因素。①汽车的最大单位驱动力②行驶速度③汽车车轮:轮胎花纹、轮胎直径与宽度、轮胎的气压、前轮距与后轮距、前轮与后轮的接地比压、从动车轮和驱动车轮④液力传动⑤差速器⑥悬架⑦拖带挂车⑧驱动防滑系统⑨驾驶方法。.简述系统参数对振动响应均方根值的影响。227.HEV与纯电动汽车相比的优势。P59第二部分412华南理工大学2005年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称:汽车理论适用专业：车辆工程1、发动机的使用外特性曲线2、附着率3、汽车的功率平衡图4、汽车比功率5、制动器制动力6、侧向力系数7、利用附着系数8、稳态横摆角速度增益9、汽车的动力因数10、附着椭圆11、侧倾转向12、回正力矩二、填空题（每小题2分，共20分）1、轮胎的气压越高，则轮胎的侧偏刚度（共2页）。2、汽车重心向前移动，会使汽车的过多转向量（）。3、地面对轮胎（）反作用力的极限值，称为附着力。4、车轮的滑动率（），侧向力系数越大。5、驱动力系数为（）与径向载荷之比。6、稳定性因数K值越小，汽车的过多转向量（）.7、由轮胎坐标系有关符号规定可知，负的侧偏力产生（）侧偏角。8、当汽车质心在中性转向点之前时，汽车具有（）转向特性。9、汽车速度越高，时间频率功率谱密度Gq⑴的值（）.10、降低悬架系统固有频率，可以（）车身加速度。三、问答题（每小题6分，共36分）1、如何用弹性轮胎的弹性迟滞现象，分析弹性轮胎在硬路上滚动时，滚动阻力偶矩产生的机理？2、影响汽车动力性的因素有哪些？3、试分析主传动比论的大小对汽车后备功率及燃油经济性能的影响？4,如何用作图法作出理想的前后制动器制动力分配曲线？并写出有关公式。第1页6、试分析悬架系统阻尼比，对衰减振动的影响。四、证明题（8分）两辆轴距相同的汽车，绕相同的转向半径R转向，横摆角速度3r相同。若中性转向汽车的前轮转角为30，则不足转向汽车的前轮转角随车速而变化。试证明：在特征车速下，不足转向汽车的前轮转角&正好等于中性转向汽车前轮转角的两倍，即&=280。五、分析题（每小题10分，共20分）1、设地面附着系数为中=0.8,经试验后分析得出，汽车的加速度为1.0g（g为重力加速度）。请根据学过的汽车理论知识，分析其原因。2、汽车安装ABS（制动防抱死系统）后，对汽车制动时的方向稳定性有什么改善？分析其原因。六、计算题（每小题15分，共30分）1、若后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数1^0.03度角为a=200。汽车数据：轴距L=4.2m,重心至前轴距离a=3.2mhg=l.lm,车轮滚动半径r=0.46m。问：此时路面的附着系数qp少？2、一辆轿车总重为21.24kN,轴距L=2.87m,重心距前轴距离a=l.27m度hg=0.508m,制动力分配系数B=0.6。试计算：在附着系数①=0.8的路面制动时，哪一轴车轮将首先抱死？并求出该轴车轮刚抱死时汽车的制动减速度是多少？第2页412华南理工大学2006年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称:汽车理论适用专业：车辆工程412华南理工大学2007年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（试卷上做答无效，请在答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称:汽车理论适用专业：车辆工程2.-自由度轿车模型有关参数如下：2总质量m=l818.2kg；绕Oz轴转动惯量Iz=3885kgm；轴距L=3.048m；质心至前轴距离a=1.463m:质心至后轴距离b=1.585m；前轮总侧偏刚度kl=-62618N/rad；后轮总侧偏刚度k2=-110185N/rad.风求：1）稳定性因数K：2）特征车速uch；wr3）车速u=22.35m/s时的转向灵敏度。8sw第3页812华南理工大学2008年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称:汽车理论适用专业：车辆工程五、计算及推导题（第1小题14分，第2小题10分，共24分）1、一辆轿车总重为21.24kN.轴距L=2.87m,重心距前轴距离a=1.27m,重心高度hg=0.508m,制动力分配系数。=0.6。试计算：在附着系数中=0.8的路面上制动时，哪一轴车轮将首先抱死？并求出该轴车轮刚抱死时汽车的制动减速度是多少？2,下图为二自由度汽车模型，它是一个由前后两个有侧向弹性的轮胎支承于地面、具有侧向及横摆运动的二自由度汽车模型，汽车各参数已标于图上。试推导其运动微分方程。入;忽略悬架的作用，z轴的位移，绕y轴的俯仰角与绕x条件下，汽车沿x袖的前进速度u在0.4g以下，轮胎侧偏特性处于线性范围。在建立运动微分方程时还假设：驱动力不大，不考虑地面切向力对轮胎侧偏的作用，忽略左、右车轮轮胎由于载荷的变化而胎回正力矩的作用。（分析时，可令车辆坐标系的原点与汽车质心重合，汽车的质量参数对于汽车坐标系这一运动坐标系而言为常数（如转动惯量））推导过程中，对于小角度可以忽略二阶微量，且其正弦值、正切值近似为角度值，余弦值近似为1。第3页a1="(d-x)v-bwra2=u第4页812华南理工大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试卷（请在答题纸上做答，试卷上做答无效，试后本卷必须与答题纸一同交回）科目名称:汽车理论适用专业：车辆工程三、问答题（共30分，每小题6分）.在一个车轮上，其由制动力构成的横摆力偶矩的大小，取决于那些因素？.试分析轮胎结构、工作条件对轮胎侧偏特性的影响？.试分析主传动比i0的大小时汽车后备功率及燃油经济性能的影响？.何为I曲线，如何得到？.汽车横摆角速度的瞬态响应的特点是什么？用什么量来表示？四、分析题（共20分，每小题10分）.试从汽车操纵稳定性的角度出发，分析电控四轮转向系统（4WS）和车辆稳定性控制系统（VSC）控制的实质及特点。.试从轮胎滑水现象分析下雨天高速公路为什么要限制最高车速。五、计算题（共27分，第1、2小题各10分，第3小题7分）.二自由度轿车模型有关参数如下：总质量m=1818.2kg：绕Oz轴转动惯量Iz2=3885kgm；轴距L=3.048m；质心至前轴距离a=1.463m；质心至后轴距离b=1.585m；前轮总侧偏刚度kl=-62618N/rad；后轮总侧偏刚度k2=-l10185N/rado试求：1）稳定性因数K；2）特征车速uch；3）车速u=22.35tn/s时的转向灵敏度3r.8sw2.一辆轿车总重为25kN,轴距L=2.85m,重心距前轴距离a=l.25m,重心高度hg=0.5m,制动力分配系数。=0.6。试计算：在附着系数①=0.8哪一轴车轮将首先抱死？并求出该轴车轮刚抱死时汽车的制动减速度是多少？3.已知车身、车轮双质量系统无阻尼自由振动的运动方程组如下，&m2&z（z2-zl）=02+K其中，ml、m2分别为车轮质量和车身质量，K为悬架刚度，Kt为车轮刚度，zl、z2分别为车轮和车身的垂直位移坐标。试推导系统的频率方程，及双质量系统的主频率。 &ml&z+K（z-z）+Kz=0112t1第1页第三部分第一章试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式？答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。2）产生机理：由于轮胎它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩Tf=Fza阻碍车轮滚动。3）作用形式：滚动阻力Ff=fw阻力系数)Ff=Tfr(f为滚动滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。确定一轻型货车的动力性能(货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算)：1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。2)求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。3)绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有II档起步加速行驶至70km/h的车速一时间曲线，或者用计算机求汽车用H档起步加速至70km/h的加速时间。轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线的拟合公式为n4nn2n3Tq=-19.13+259.27()-165.44()+40.874()-3.8445()1000100010001000式中,Tq为发功机转矩(N-m)；n为发动机转速(r/min)。发动机的最低转速nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min装载质量车整备质量质量轮半径动系机械效率波动阻力系数空气阻力系数x迎风面积减速器传动比惯量二前轮转动惯量四后轮转功惯量2000kg整1800kg总3880kg车0.367m传£T=0.85f=0.013 CDA=2.77m2主i0=5.83飞轮转功If=0.218kg-m2lwl=1.798kg-m2Iw2=3.598kg-m2变速器传动比ig(数据如下表)轴距质心至前铀距离(满载)L=3.2ma=1.947mhg=0.9m质心高(满载)解答：1)(取四档为例)由Ft—>Tq Tq—►n =>Ft—>uu—>n即Ft=Tqigior|Trnn2n3Tq=-19.13+259.27(-165.44(+40.874(-3.8445(1000100010000.377mu=行驶阻力为Ff+Fw：CDA2Ff+Fw=GfUa21.15=494.312+0.131Ua由计算机作图有2※本题也可采用描点法做图：nmin=600r/min)山发动机转速在nmax=4000r/min,取六个点分别代入公式：2)⑴最高车速：有Ft=F计Fw=Ft=494,312+O.131Ua2分别代入Ua和Ft公式：Tq*6.9*5.83*0.850.3670.377*0.3697n2=494.312+)5.83*6.09把Tq的拟和公式也代入可得:n>4000nmax而=4000r/minKm/h；.Umax=0.367*4000=94.931.0*5.83⑵最大爬坡度：挂I档时速度慢，Fw可忽略：=Fi=Ftmax-(Ff+Fw)=>Gi=Ftmax-GfFtmax14400 -f=-0.013G3880*9.8=imax=0.366 (3)克服该坡度时相应的附着率<pFxFz忽略空气阻力和滚动阻力得：FiiilO.366*3.2<p==0.6Fza/Ia1.9473)①绘制汽车行驶加速倒数曲线(已装货):40.0626dt5=adug(D-f)Ft-FwD(为动力因素)GII时，8=1-1-mr2w1Ifigir)T+mr222011.798+3.59810.218*3.092*5.832*0.85=1++20.367238000.3673800=1.128Ft=Tqigioi]Trnn2n3nTq=-19.13+259.27(-165.44(+40.874(-3.84451000100010001000CDA2Fw=Ua21.15山以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用IV档起步加速至70km/h的加速时间。（注：载货时汽车用H档起步加速不能至70km/h）由运动学可知：dt=dua1t=f=AOat1即加速时间可用计算机进行积分计算求出，且-ua曲线下两速a度间的面积就是通过此速度去件的加速时间。经计算的时间为：146.0535s空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？答：汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时，由纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。汽车的动力性有三个指标：1）最高车速2）加速时间3）最大爬坡度且这三个指标均于汽车是空载、满载时有关。如何选择汽车发动机功率？答：依据（原则）：常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率。umax,i,tj（从动力性角度出发）这些动力性指标：Pe>1r）t（P+P）fw1Gf3CAP=u+ueamaxamaxr）t360076140发动机的最大功率应满足上式的计算结果，但也不宜过大，否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。（详见第三章课件）超车时该不该换入低一档的排档？答：可参看不同i0时的汽车功率平衡图：显而可见，当总的转动比较大时，发动机后备功率大，加速容易，更易于达到较高车速。统计数据表明，装有0.5〜2L排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动（F.F.）轿车，其平均的轴负荷为汽车总重力的61.5%；若是前置发动机后轮驱动（F.R.）轿车，其平均的前轴负荷为汽车总堂力的55.7%.设一轿车的轴距L=2.6m,质心高度h=0.57m»试比较采用F.F.及F.R.形式时的附着力利用情况，分析时其前轴负荷率取相应形式的平均值。确定上述F.F.型轿车在（p=0.2及0.7路面上的附着力，并求由附着力所决定的权限最高车速与极限最大爬坡度及极限最大加速度（在求最大爬坡度和最大加速度时可设Fw=0）o其他有关参数为：m=1600kg,CD=0.45,A=2.00m,f=0.02,5=2l.OOo答：l>对于F-F型轿车：最大驱动力等于前轮附着力Fxbmax=Fcp=Fz(p=61.5%mg(p对于F-R型轿车：最大驱动力等于后轮附着力Fxbmax=Fqp=Fz(p=(1-55.7%)mgqp=44.3%mg(p显然F-F型轿车总的附着力利用情况较好。2>(l)对于叩=0.2：CDA2Ua极限车速：Fxbmax=Ff+Fw=Gf+21.15Fxbmax=Fcp=Fzqp=1928.64N=>Uamax=194.8km/hFxbmax极限爬坡度：=Ff+Fi=Gf+GiFxbmax-fG=>imax1928.64-0.02=imax1600*9.8=0.13极限加速度：FxbmaxdU=Ff+Fj=Gf+8dt=>dUF-Gf=1.01km/(hs))maxmdt(2)同理可有：当<p=0.7时，Uamax=388.0km/himax=0.4105dU)max=4.023km/(hs)dt1.8、一轿车的有关参数如下：总质量1600kg；质心位置：a=1450mm,b=1250mm,hg=630mm;发动机最大扭矩Memax=140N・m;I挡传动比iI=0.385：主减速器传动比io=4.08;传动效率£m=0.9；车轮半径r=300mm;飞轮2m；m转动惯量lf=0.25kg•全部车轮的转动惯量»w=4.5kg-2（其中，前轮的Iw=2.25kg-m,后轮的Iw=2.25kg-m）o若该轿车为前轮驱动，问：当地面附着系数为0.6时，在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度？应如何调整重心在前、后方向的位置（即b值），才可以保证获得应有的22b最大加速度。若令xlOO%为前轴负荷率，求原车的质心位置改L变后，该车的前轴负荷率。解题时，为计算方便，可忽略滚动阻力与空气阻力。解：囹t;l>先求汽车质量换算系数8：8=1+wmr21Iiinmr222fgOT代入数据有：5=1.4168若地面不发生打滑，此时，地面最大驱动力t=Fxb1max=FTtqigiOr]tr=>Fxb1max=6597.36NFf由于不记滚动阻力与空气阻力，即这时汽车行驶方程式变为Fw=0、Ft=Fi+FjTtqigiOqtrdu=Gi+3mdteMax=MON-M代入有：当TQ=Mdu=)max=2.91dt再由bhgduFzl=-Gsina++FwLLdt将max代入上试有dtdubhgdu=G-LLdtFzlmin=6180.27NFxbl>0.6Fzl此时：将出现打滑现象，所以：在加速过程中发动机扭矩不能否充分发挥。<2>调整：要使发动机扭矩能否充分发挥，则：应使：其中：Fxbl=0.6FzlFxbl=6597.36N不变，bhgdu则由公式：Fzl=-LLdt得出：b=1704.6mm前轴负荷率为:b*100%=1704.6*100%(1250+1450) =63.1%1.9、一辆后袖驱动汽车的总质量2152kg,前轴负荷52%,后轴负荷48%,主传动比沁=4.55,变速器传动比：一挡：3.79,二挡：2.17,三挡：1.41,四挡：1.00,五挡：0.86。质心高度hg=0.57m,CDA=1.5m,轴距L=2.300m,飞轮转动惯量If=kgm2,四个车轮总的转动惯量Iw=3.6kg-m,车轮半径r=0.367m»该车在附着系数甲=0.6的路面上低速滑行曲线和直接挡加速曲线如习题图1所示。国上给出了滑行数据的拟合直线v=19.76—0.59T,v的单位为km/h,T的单位为s,直接挡最大加速度amax=0.75m/22s2(us=50km/h).设各挡传动效率均为0.90,求：1)汽车在该路面上的波动阻力系数。2)求直接挡的最大动力因素。3)在此路面上该车的最大爬坡度。答：l>由汽车行驶方程式：Ft=Ff+Fw+Fi+Fj低速滑行时,Fw=0,Fj=0此时：Ft=Ff山低速滑行曲线拟台直线公式可得:f8dvgdt8(19.76-0.59T)gdt=0.0602>直接档，ig=18=14-mr2<以四档为例>先求汽车质量换算系数5：wlliii]mr22fgOT2代入数据得：5=1.02665dU再有动力因素公式：D=cp+gdt其中：(p=f+i=f+0=0.060gdt8dU)max所以：Dmax=(p+dU)max=0.75m/s2而：dtDmax1.0266=0.060+*0.75*3.69.81=0.342553>由5dUDmax=(p+)maxgdl可得，最大爬坡度为：imax=Dmax-f=imax=0.28255o=16.41a=max第二章“车开得慢，油门踩得小，就一定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”,这两种说法对不对？答：均不正确。①由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。此时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。，试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。提示：①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了iOuaua（式中A为对某汽车而言的常数A=r）iOua，在一定道路沙锅行驶时，根据应该提供的功率：当汽车一速度Pe1=TPip+Pwn'e«由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为ua，，n，e代入上式，即得无级变速器应有的传动比将i'。带同一＜p植的道路上，不同车速时无级变速器的调节特性。如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性？提示：①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。②汽车外形与轮胎降低CD值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性？试举例说明。提示：发动机最大功率要满足动力性要求（最高车速、比功率）］①最小传动比的选择很重要，（因为汽车主要以最高档行驶）若最小传动比选择较大，后备功率大，动力性较好，但发动机负荷率较低，燃油经济性较差。若最小传动比选择较小，后备功率较小，发动机负荷率较高，燃油经济性较好，但动力性差。②若最大传动比的选择较小，汽车通过性会降低；若选择较大，则变速器传动比变化范围较大，档数多，结构复杂。③同时，传动比档数多，增加了发动机发挥最大功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力，动力性较好；档位数多，也增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了油耗，燃油经济性也较好。试分析超速挡对汽车动力性和燃油经济性的影响。提示：因为汽车并不经常以此速度行驶，低速档只要满足动力性的要求。习题图2是题1.3中货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。负荷特性曲线的拟合公式为b=BO+B1Pe+BP+BP+BP22e33e44e式中，b为燃油消耗率[g/(kw.h)];Pe为发动机净功率(kw)。拟合式中的系数为400r/min)oQid =0.299mL/s(怠速转速怠速油耗计算与绘制题L3中货车的1)汽车功率平衡图。2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。或利用计算机求货车按JB3352-83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。计算中确定燃油消耗率值b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。六工况循环的参数如下表参看图2-2,(汽油的密度是0.7g/cm3))答：1)<考虑空车的情况>发动机输出功率：Pe=TqigiorT-ua/3600nn2n3nTq=-19.13+259.27(-165.44(+40.874()-3.8445(100010000.377mua=igio由以上三条关系式，可以绘出各个档位下发动机的有效功率图。再有阻力功率：Pf+Pw1GfuaCDA-u=+nTi]T360076140=7.647*10-3ua+3.638*10-5ua由以上信息作出汽车功率平衡图如下：33a2)<考虑满载时情况>等速百公里油耗公式：PebQs=1.02uapg0.377mua=igio(L/lOOKm)npeig=1,不妨取Pe=18Kw=b由①最高档时：i:n=815r/min,即ua=19.34Km/h由负荷特性曲线的拟合公式：b=BO+B1Pe+BP+B3Pc3+B4Pe422e=b=1740.2g/(Kwh)Peb=Qs==231.2L1.02upgaii:n=1207r/min,即ua=28.64Km/h由负荷特性曲线的拟合公式得:=>b=295,Og/(Kw-h)=Qs=26.0Liii：n=1614r/min,BPua=38.30Km/h由负荷特性曲线的拟合公式得：=>b=305.2g/(Kw•h)=Qs=20.5Liv：n=2603r/min,BPua=61.77Km/h山负荷特性曲线的拟合公式得：=b=280.1g/(Kwh)=>Qs=11.7Lv：n=3403r/min,即ua=80.75Km/h由负荷特性曲线的拟合公式得：=>b=431.3g/(Kwh)=Qs=13.6Lvi：n=3884r/min,BPua=92.17Km/h山负荷特性曲线的拟合公式得：=b=529.4g/(Kwh)=>Qs=14.8L故有以上各个点可以做出最高档的等速百公里油耗曲线:②同样，可做出次高挡的等速百公里油耗曲线(省略)轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响？提示：为什么公共汽车起步后，驾驶员很快换入高档？提示：汽车起步后换入高档，此时，发动机负荷率大，后备功率小，燃油经济性较高.达到动力性最佳的换挡时机是什么？达到燃油经济性最佳的换档时机是什么?二者是否相同？答：①动力性最佳：只要{Ft-(Fw+Ff)}max时换档，以1.3题图为例，在{Ftl-(Fwl+Ff1)}>{Ft2-(Fw2+Ff2)}时换档显然满足动力性最佳。②燃油经济性最佳要求发动机负荷率高，后备功率低。由下图知，在最高档时，后备功率最低，燃油经济性最佳。第三章改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比，作出io为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性一加速时间曲线，讨论不同io值对汽车性能的影响和采用不同变速器对汽车性能的影响。（汽油的密度是0.7g/cm3））iO=5.17时，※百公里消耗燃油：答：①（以最高档，较高转速（n取3403r/min）,最经济负荷（即90%负荷大约18Kw）行驶时油耗）：0.377mu此时：al=igio0.377*0.367*3403==91.07Km/h1*5.17bl=BO+BlPe+BP+BP+BP22e33e44e=bl=431.3g/（Kw'h）ual代入下式得：bl,符PebQs=1.02ua=>Qs=12.17L※加速时间：（这里以最高档〈四档〉、速度由0加速到96.6KnVh的时间）因与题1.3第三问求法相同，这里不在累述，可直接有计算机求得：加速时间t=684.97siO=5.43时，※百公里消耗燃油：②Qs同上可得：=12.78LX加速时间t=665.78siO=5.83时，※百公里消耗燃油：③Qs同上可得：=13.72L※加速时间t=643.91siO=6.17时，※百公里消耗燃油：④Qs同上可得：=14.52L※加速时间t=630.14siO=6.33时，※百公里消耗燃油：⑤Qs同上可得：=14.90L※加速时间t=624.77s由以上数据可做出燃油经济性一加速时间曲线如F：第四章4.1一轿车驶经有积水层的一良好路面公路，当车速为lOOknVh时要进行制动。问此时有无可能出现滑水现象而丧失制动能力?轿车轮胎的胎压为179.27kPa。答：假设路面水层深度超过轮胎沟槽深度估算滑水车速：Rh=pi代入数据得：nh=84.89km/hpi为胎压(kPa)而m>nh故有可能出现滑水现象而失去制动能力。4.2在第四章第三节二中.举出了CA700轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。试由表中所列数据估'“算t2+2的数值，以说明制动器作用时间的重要性。12ut'21 "+us=t2提示：由表4-3的数据以及公式a0+25.92a3.62bmax2a01"计算T+2的数值。212 可以认为制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原因。4.3—中型货车装有前、后制动器分开的双管路制功系，其有关参数如下；1)计算并绘制利用附着系数曲线与制动效率曲线。2)求行驶车速30km/h,在cp=0.80路面上车轮不抱死的制动距离。t2计算时取制动系反应时间=0.02s,制动减速度上升时间4”=0.02sot23)求制功系前部管路损坏时汽车的制功距离，制功系后部管路损坏时汽车的制功距离。答案：1)前轴利用附着系数为：qpf=Lpzb+zhga-zhg后轴利用附着系数为：cpL(1-P)zrLp-b3.95x0.38-1.85<p0==-0.413空载时：hg0.845qp>cp0故空载时后轮总是先抱死。由公式Erza/L=qpr1-p+cprhg/L（作图如下）2.449+0.845qpr代入数据Er=Lp-b3.95x0.38-1q>0==0.4282满载时：hg1.17cp<fp0时：前轮先抱死b/LzEf=qpfp-cpfhg/L代入数据Ef=11.501-1.17qpf（作图如下）<p>qp0时：后轮先抱死za/LEr=qprl-p+cprhg/L代入数据E=r2.95（作图如下）2.449+1.17qpr2）山图或者计算可得：0.7空载时（p=0.8制动效率约为因此其最大动减速度abmax=0.8gx0.7=0.56g代入公式：2a0t'ulst'2+u+a3.6 2 025.92abmax1 0.02300.02+=6.57mx30+3.62 25.92x0.56g2由图或者计算可得：满载时制动效率为0.87因此其最大动减速度a'bmax=0.8gx0.87=0.696g制动距离

tfulst'2+ 2u+a3.6 2 025.92abmax2a01 0.023020.02+=5.34mx3。+3.62 25.92x0.696g3).若制动系前部管路损坏Fxb2=AGdu=GzgdtGFz2=(a-zhg)L=后轴利用附着系数(pr=Lza-zhgza/L=后轴制动效率E=rr1+qprhg/L代入数据得：空载时：Er=0.45满载时：E=0.60a)空载时其最大动减速度abmax=0.8gx0.45=0.36g代入公式:2ftu1aOst'2+ 2ua0+3.6 2 25.92abmax1 0.023020.02+=10.09mx30+3.6225.92x0.36g3.6225.92x0.36gb）满载时其最大动减速度abmax=0.8gx0.6=0.48g代入公式:trulst2+ 2u+a3.6 2 025.92abmax2a01 0.023020.02+=7.63mx30+3.62 25.92x0.48gB.若制动系后部管路损坏Fxbl=Gdu=GzgdtGFzl=(b+zhg)L=前轴利用附着系数Bf=Lzb+zhgzb/L=前轴制动效率Ef=fl-qpfhg/L代入数据空载时：Ef=0.57满载时：E=0.33fa)空载时其最大动减速度abmax=0.8g乂0.57=0.456g代入公式：2fxua1 0 2st'2+u+a3.6 2 025.92abmax0.02300.02+-8.02mx30+3.62 25.92x0.456gb)满载时其最大动减速度abmax=0.8gx0.33=0.264g代入公式：tfulst'2+ 2u+a3.6 2 025.92abmax2a01 0.023020.02+=13.67mx30+3.62 25.92x0.264g4在汽车法规中，对双轴汽车前、后轴制功力的分配有何规定。说明作出这种规定的理由？答：为了保证制动时汽车的方向稳定性和有足够的制动效率，联合国欧洲经济委员会制定的ECER13制动对双轴汽车前、后轮制动器制动力提出了明确的要求。我国的行业标准ZBT240007—89也提出了类似的要求。下面以轿车和最大总质量大于3.5t的货车为例予以说明。法规规定：对于qp=0.2-0.8之间的各种车辆，要求制动强度z>0.1+0.85（<p—0.2）车辆在各种装载状