汽车理论复习资料及习题

汽车理论复习资料及习题汇总第一章汽车的动力性1.汽车动力性指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度2.加速时间表示加速能力：原地起步加速时间和超车加速时间3.驱动力：地面驱动轮的反作用力Ft=Tt/r=TtqigioηT/r4.驱动轮的转矩:Tt=TtqigioηT5.发动机转矩特性：节气门全开，发动机外特性曲线；节气门部分开启，部分负荷特性。6.功率:Pe=Ttqn/95507.使用外特性曲线：带上全部设备时的发动机特性曲线8.传动系功率损失：机械和液力损失9.自由半径：车轮处于无载时的半径10.静力半径Rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离11.滚动半径rr：车轮几何中心到速度瞬心的距离。12.驱动力图：根据下列两个公式：Ua=0.377nr/igioFt=Tt/r=TtqigioηT/r以及发动机外特性曲线，做出的Ft-ua关系图，即驱动力图13.滚动阻力Ff产生的原因：轮胎（主要）、路面变形产生迟滞损失14.轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。15.滚动阻力系数f：车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比，即单位车重所需的推力，Ft=Wf16.影响滚动阻力的因素：车速、轮胎结构、气压、路面条件、驱动力、转向17.地面切向反作用力Fx：是真正作用在驱动轮上的驱动汽车行驶的力，它的数值为驱动力减去驱动轮上的滚动阻力。18.临界车速：超过后产生驻波现象，轮胎温度快速增加，大量发热导致轮胎破损或爆胎。19.驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波20子午线轮胎比斜交轮胎的滚动阻力小20%～30％；21.气压：越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。22.驱动力：Ft增大，胎面滑移增加，Ff增大。23.转向：离心力，前、后轮产生侧偏力，侧偏力沿行驶方向产生分力滚动阻力增加24.空气阻力：压力（占主要）、摩擦阻力空气阻力Fw的计算FW=1/2CDAρur2(CD—空气阻力系数；A—迎风面积；ur—相对速度；ρ—空气密度=1.2258)25.压力阻力：形状（主要）、干扰、内循环、诱导阻力。26.压力阻力：作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。27.空气升力：由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度，使得车底的空气压力大于车顶，从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差，这就是空气升力28.摩擦阻力：空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。29.减小空气阻力系数：1）车身前部：发动机盖应向前下倾、面与面交接处的棱角应为圆柱状、风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡、尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物、上掀式前照灯、在保险杠下面，应安装合适的扰流板、车轮盖应与轮胎相平。2）整车：整个车身应向前倾1°～2°、水平投影应为腰鼓形、后端稍稍收缩，前端呈半圆形。3）汽车后部：最好采用舱背式或直背式、应安装后扰流板、若用折背式，则行李箱盖板至地面距离应高些，长度要短些、后面应采有关）、行驶中消耗的发动机功率Pe（Pe与总行驶阻力∑F成正比、降低汽车重量G，可以降低Ff；降低汽车CDA，可以降低空气阻力FW、减轻汽车质量、降低空气阻力有利于节省燃油）、怠速油耗、附件油耗、制动能量损耗（改进发动机设计、改善用车交通环境可以提高汽车的燃油经济性）9.影响燃油经济性的因素：一是使用方面，二是结构方面10.使用方面：行驶车速、档位选择、挂车的应用、正确的保养与调整11.机构方面：缩减轿车总尺寸和减轻质量、发动机、传动系、汽车外形与轮胎12.行驶车速：汽车接近低俗的中等车速时燃油消耗量Qs最低。13.档位选择：使用高挡可节省燃油、汽车起步加速过程中，从经济性角度出发要尽早换入高挡；从动力性角度出发要用足低挡。14.挂车的应用：拖带挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但100t·km计的油耗却下降了、汽车的质量利用系数增加了=装载质量/整车整备质量15.正确的保养与调整：汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽车的行驶阻力，所以对百公里油耗有相当的影响。16缩减轿车总尺寸和减轻质量：汽车越轻，油耗越低；柴油车的油耗明显低于汽油车17.发动机：1）提高现有发动机的热效率和机械效率（热损失占化学能65％左右）；2）扩大柴油发动机的应用范围；3）增压化；4）广泛采用电子计算机控制技术。18.传动系：挡位越多，油耗越低（传动系的档位增多后，增加了选用合适档位是发动机处于经济工作状况的机会，有利于提高燃油经济性。）19.汽车外形与轮胎：外形、滚动阻力、轮胎种类（子午线轮胎的综合性能最好。）20．电动汽车的类型：纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车21.混合动力电动汽车的特点：①电动机与内燃机相比，具有清洁、安静、效率高的特点，同时它的转速—转矩控制特性也比较灵活②电动机在低转速时具有恒转矩的特性，高速时具有恒功率的特性，可以在转速—转矩曲线下的任何一点工作③混合动力电动汽车将电力驱动与传统的内燃机驱动相结合，充分发挥了二者的优势，可以从根本上解决现在纯电动汽车动力性能差和续驶里程短的问题。22.混合动力电动汽车与纯电动汽车相比，其主要优势如下：1）电池容量大为减少，降低了整车质量，有利于提高汽车动力性；2）采用辅助动力驱动，打破了纯电动汽车续驶里程短的限制，长途行驶能力可与传统汽车相媲美；3）大大提高了燃油经济性，还可以以纯电动方式工作，成为零排放汽车；4）空调系统等附件由内燃机直接驱动，有充分的能源供应，保证了汽车的乘坐舒适性；5）辅助动力可以向储能装置提供能量，保证混合动力电动汽车无需停车充电，不需要进行专用充电设施的建设；6）电池组在使用过程中是浅充浅放，可以延长电池的使用寿命。23.混合动力电动汽车的结构：根据动力源的数量以及动力系统结构形式的不同，可以分为串联式、并联式和混联式。24.混合动力电动汽车的节油原理：①为了满足急加速、以很高车速行驶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很大②在汽车停车等候或低速滑行的等工况下关闭内燃机，几月燃油③利用发电机回收部分制动能量25．能量管理策略：电动机辅助控制和优化ICE曲线控制策略26．设定目标如下：1）使燃油经济性最优；2）使排放最低；3）使驱动系统的成本最小化；4）维持或提高整车的各项性能。27.电动机自带减速器，速比im=2.93；电动机的最高转速为7200r/min。28.动力性试验对试验环境的要求（我国）：1）路面平整、干燥、清洁，纵向坡度在0.1%之内；2）大气温度在0～40℃之间，风速不大于3m/s；3）汽车满载；4）轮胎充29.路上试验：最高车速测试、加速时间的测试、爬坡度的测试、滚动阻力和空气阻力的测试、路上燃油经济性试验30.最高车速测试：汽车以最高车速行经一定距离路段（我国规定200m）所需的时间来求得。31.加速时间的测试：汽车以常用起步挡起步，按最佳换挡时刻逐次换至高挡，节气门处于最大开度，全力加速至0.8uamax的加速时间，或用原地起步加速至100km/h所需时间来表示汽车加速性能。32.爬坡度的测试：爬坡时，接合变速器最低挡，节气门全开，所能通过最陡坡道的坡度便是最大爬坡度33.坡道要求：应有一系列不同坡度的坡道；坡道长度不小于25m；小于30%的坡道可用沥青铺装；大于30%的坡道应为水泥路面。34.滚动阻力和空气阻力的测试：①通过路上滑行试验求得②滑行时用五轮仪等测速仪器记录滑行过程的u-t曲线。35.路上燃油经济性试验：试验路段路面良好、平直；长度为500m或1000m；汽车挂常用挡（一般为最高挡）；以20km/h、30km/h等10km/h的整数倍车速等速驶过测量路段。利用燃油流量计与秒表测出通过该路段的油耗与时间；计算相应的百公里油耗与实际平均车速，得到等速百公里油耗与车速的关系曲线。36.室内试验（转鼓试验台）：多工况燃油消耗与排放试验、速百公里油耗试验、加速性能试验第三章汽车动力装置参数的选择1.汽车动力装置参数是：发动机的功率、传动系的传动比2.发动机功率的选择：由uamax确定、由比功率确定3.由uamax确定：Pe=1/η(GfUamax/3600+CDAU3amax/76410)(Fi=0,Fj=0)4.比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：kW/t。比功率=1000Pe/m=fgUamax/3.6ηT+CDAU3amax/76.41mηT5.货车的比功率随总质量增大而减小6．最小传动比与动力性和燃油经济性的关系：1）最高车速，Up发动机最大功率对应的车速；2）后备功率，发动机功率利用率越高，燃油经济性越好。7.最小传动比与驾驶性能：最小传动比过小，汽车在重负荷下工作，加速性不好，出现噪声和振动；最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转的噪声大。8.驾驶性能：是指加速性、动力装置的转矩响应、噪声和振动。9.大排量发动机提供较大、较快、较平稳的转矩响应。10.前置前驱动传动系转矩响应较前置后驱动好。11.传动系最大传动比itmax：是变速器1挡传动比ig1与主减速器传动比io的乘积。12.确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：最大爬坡度、最低稳定车速和附着率13.若最低车速为Uamin=则传动系的最大传动比为：itmax=0.377nmin/uamin14.挡位数多，对汽车动力性和燃油经济性都有利。15.动力性：挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。16.燃油经济性：挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率转速区工作的可能性，降低了油耗。17.比功率大→挡位数少（阻力靠后备功率克服）；比功率小→挡位数多（阻力靠变换挡位克服）；重型货车和越野汽车使用中，载质量变化大，路面条件复杂，itmax/itmin大，挡数较多。18.按等级分配传动比的主要目的还在于充分利用发动机提供的功率，提高发动机的动力性。第四章汽车的制动性1.汽车的制动性：车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。制动性是汽车主动安全性的重要评价指标2.制动性的评价指标：制动效能—制动距离与制动减速度、制动效能恒定性、制动时的方向稳定性3.制动效能：是指在良好路面上，汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。4.抗热衰退性：汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度。5.影响制动距离因素：路面条件、载荷条件、制动初速度。6.方向稳定性：在制动中不发生跑偏、侧滑或失去转向能力的性能。7.地面制动力：由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。8.地面制动力取决于两个摩擦副的摩擦力：制动器内制动摩擦片与制动鼓或制动盘间的摩擦力、轮胎与地面间的摩擦力（附着力）9.制动器制动力Fμ：在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。Fµ取决于制动器的类型、结构尺寸、制动器摩擦副的摩擦因数及车轮半径，并与踏板力成正比。10.汽车的地面制动力：首先取决于制动器制动力，但同时有受地面的附着条件的限制11.滑动率s=(UW-rroωW)/UW：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。12.制动力系数φb：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值。13.侧向力系数φ1：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。14.峰φp值附着系数：一般出现在s=0.15~0.315.附着系数的数值：取决于道路的材料、路面状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度。16.ABS将制动时的滑动率控制在15%～20%之间，优点：1）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；2）侧向力系数大，地面可作用于车轮的侧向力大，方向稳定性好；3）减轻轮胎磨损。17.影响制动力系数因素:路面、车速、轮胎结构、胎面花纹。18.滑水现象：在某一车速下，在胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时，轮胎完全漂浮在水膜上面而与路面好不接触的现象。19.评定制动效能的指标：制动距离和制动减速度。20.影响制动距离的因素：制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷、发动机是否结合等。21.制动的全过程包括：驾驶员见到信号后做出行动反应、制动器起作用、持续制动和放松制动器。22．制动距离：是指制动器起作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离。开始踩着制动踏板到完全停车的距离23.决定制动距离的主要因素是：制动器起作用的时间、最大制动减速度即附着力和起始制动车速。24.制动器的热衰退:制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降的现象。25.制动效能的恒定性主要是指抗热衰退性。抗热衰退性与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。26.当温度超过制动液的沸点时会发生汽化现象，使制动器完全失效。27.盘式制动器制动效能没有鼓式制动器大（一般盘式制动器常加装真空助力器以增大制动效能），但其稳定性好。28.水衰退：当汽车涉水时，水进入制动器，短时间内制动效能的降低的现象。29摩擦副材料：制动鼓和制动盘用铸铁、摩擦片用无石棉或半金属材料。30.制动时汽车的方向的稳定性：汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力。31.方向稳定性主要是指制动跑偏、后轴侧滑、前轮失去转向能力。32.制动跑偏：制动时汽车自动向左或向右偏驶。33.侧滑：制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。34.汽车的制动跑偏的原因：左右车轮制动力不相等、悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调。35.前轴的不相等度不应大于20%，后轴的不应大于24%。36.试验的总结：1）制动过程中，如果只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑，汽车基本上沿直线向前行驶，汽车处于稳定状态，但丧失转向能力；2）若后轮比前轮提前一定时间先抱死拖滑，且车速超过某一数值，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑，路面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。37.制动过程的三种可能：1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工况，但丧失转向能力，附着条件没有充分利用。2）后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴可能出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。3）前、后轮同时抱死拖滑；可以避免后轴侧滑，附着条件利用较好。38.前后轮同时抱死的条件：在任何附着系数φ的路面上，前、后轮制动器制动力之和等于附着力，并且前、后轮制动器制动力分别等于各自的附着力。39.制动器制动力分配系数β：前、后制动器制动力之比为固定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之比。40.同步附着系数：使前、后车轮同时抱死的路面附着系数。41.制动过程分析得到的结论：1）当φ<φo时，β线位于I曲线下方，前轮先抱死；2）当φ>φo时,β线位于I曲线上方，后轮先抱死；3）当φ=φo时，β线与I曲线相交，前、后轮同时抱死；4）只要φ≠φo，要使两轮都不抱死所得到的制动强度总是小于附着系数，即Z<φ。42.利用附着系数：对于一定的制动强度z，不发生车轮抱死所要求的最小路面附着系数。43.防抱制动装置(ABS):在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离的安全装置。44.高附着系数路面的制动试验基本条件：试验路段应为干净、平整、坡度不大于1%的硬路面、路面附着系数不应小于0.72~0.75、风速应小于5m/s，气温在0~35℃、试验前汽车应充分预热，以(0.8~0.9)uamax行驶1h45.试验仪器：路面试验需要第五轮仪、减速度计和压力传感器。第五章汽车的操纵稳定性1．汽车的操纵稳定性：是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶者通过转向系统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。2．汽车的操纵稳定性是汽车主动安全性的重要评价指标。3．时域响应与频域响应表征汽车的操纵稳定性能。4.转向盘输入有两种形式：角位移输入和力矩输入。5.外界干扰输入主要指侧向风和路面不平产生的侧向力。6.操纵稳定性包含的内容：1）转向盘角阶跃输入下的响应；2）横摆角速度频率响应特性；3）转向盘中间位置操纵稳定性；4）转向半径；5）转向轻便性；6）直线行驶性能；7）典型行驶工况性能；8）极限行驶能力（安全行驶的极限性能）7.转向半径：评价汽车机动灵活性的物理量。8.转向轻便性：评价转动转向盘轻便程度的特性。9.时域响应：路面不平敏感性和侧向风敏感性。10.汽车是由若干部件组成的一个物理系统。它是具有惯性、弹性、阻尼的等多动力学的特点，所以它是一个多自由度动力学系统。11.车辆坐标系：x轴平行于地面指向前方（前进速度），y轴指向驾驶员的左侧（俯仰角速度），z轴通过质心指向上方（横摆角速度）12.汽车时域响应可分为不随时间变化的稳态响应和随时间变化的瞬态响应。13.汽车转向特性的分为:不足转向、中性转向、过多转向。14.汽车的瞬态响应有如下特点：1）时间上的滞后（（ωr1/ωr0）×100％称为超调量）；2）执行上的误差；3）横摆角速度的波动；4）进入稳态所经历的时间。15.汽车试验的两种评价方法：客观评价法（通过仪器测出横摆角速度、侧向加速度、侧倾角及转向力。）和主观评价法（让试验评价人员根据试验时自己的感觉进行评价。）16.轮胎坐标系：x轴车轮行驶方向，z轴正回正力矩，y轴正侧翻力矩17.侧偏力FY：地面作用于车轮的侧向反作用力。FY=ka（k为侧偏刚度，k<0）18.侧偏现象：当车轮有侧向弹性时，即使FY没有达到侧向附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向。19.侧偏刚度k：决定操纵稳定性的重要轮胎参数。轮胎应具有高的侧偏刚度（指绝对值），以保证汽车良好的操纵稳定性。20.轮胎结构、工作条件对侧偏特性的影响：轮胎的尺寸、型式和结构参数对侧偏刚度有显著影响。21.高宽比：轮胎断面高度H与轮胎断面宽B之比H/B*100%。22.高宽比对轮胎侧偏刚度影响很大，采用高宽比小的宽轮胎是提高侧偏刚度的主要措施。23.侧偏刚度随垂直载荷增加而加大；但垂直载荷过大时，轮胎与地面接触区的压力变得极不均匀，使轮胎侧偏刚度反而减小。24.侧偏刚度随气压增加而增大，但气压过高后刚度不再变25．行驶车速对侧偏刚度影响很小。26.一定侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小。27.回正力矩：圆周行驶时，使转向车轮恢复到直线行驶位置的主要恢复力矩之一。28.子午线轮胎的回正力矩比斜交轮胎大。29.轮胎的气压底，接地印迹长，轮胎拖矩大，回正力矩也越大。30.横摆角速度增益（转向灵敏度）：稳态的横摆角速度与前轮转角之比，来评价稳态响应。Ωr/φ)s=(u/L)/1+m/L2(a/k2-b/k1)u2=(u/L)/1+ku231.K—稳定性因数(s2/m2):是表征汽车稳态响应的一个重要参赛。K=m/L2(a/k2-b/k1)32.汽车转向特性的分为:不足转向（K=0）、中性转向(K>0)（K值越大，横摆角速度增益曲线越低，不足转向量越大）、过多转向(K<0)。33.临界车速越低，过多转向量越大。34.汽车都应具有适度的不足转向特性。原因：过多转向汽车达到临界车速时将失去稳定性。横摆角速度增益等于无穷大时，只要有微小的前轮转角便会产生极大的横摆角速度。这意味着汽车的转向半径极小，汽车发生激转而侧滑或翻车。由于过多转向汽车有失去稳定性的危险，故汽车都应具有适度的不足转向特性。35.表征稳态响应的参数：1）前、后轮侧偏角绝对值之差（a1-a2）；2）转向半径的比R/Ro；3）静态储备系数S.M.36.中性转向点：使车前、后轮产生同一侧的侧向力作用点。37.静态储备系数S.M.：就是中性点至前轴距离a`和汽车质心至前轴距离a之差（a`-a）与轴距L之比值。38.S.M.=0，具有中性转向特性；S.M.为正，具有不足转向特性；S.M.为负，具有过多转向特性。39.正常的汽车都具有小阻尼的瞬态响应。40.以横摆角速度频率响应特性来表征汽车动态特性。41.表征响应品质好坏的4个瞬态响应的参数：1）横摆角速度ωr波动的固有（圆）频率ω0；2）阻尼比ζ；3）反应时间τ；4）达到第一个峰值ωr1的时间ε42.评价横摆角速度频率响应的五个参数：1）频率为零时的幅值比，即稳态增益（图中以a表示）；２）共振峰频率fr，fr值越高，操纵稳定性越好；３）共振时的增幅比b/a，b/a应小一点；４）∠φf-0.6，f=0.1Hz时的相位滞后角，∠φf-0.1这个数值应该接近于零；43.影响轮胎侧偏角的因素：1）前、后轴左、右两侧车轮的垂直载荷要发生变化；2）车轮有外倾角，由于悬架导向杆系的运动及变形，外倾角将随之变化；3）车轮上有切向反作用力；4）车身侧倾时悬架变形，悬架导向杆系和转向杆系将产生相应运动及变形。44.汽车侧偏角包括：1）弹性侧偏角（FZ变化和γ的变化引起的侧偏角α的变化）；2）侧倾转向角（车厢侧倾而导致前后轮转角的变化；3）变形转向角（悬架导向杆系变形引起的车轮转角的变化）。45.轿车前侧倾中心高度在0~14cm之间，后侧倾中心高度在0~40cm之间。46.具有独立悬架的汽车车厢做垂直位移时，在垂直放心上车厢收到的随位移而变化的力包括：一个是弹簧直接作用于车厢的弹性力在垂直方向的分量；另一个是导向杆约束反力在垂直方向上的分量。47.车厢侧倾角：车厢在侧向力作用下绕侧轴线的转角。48.侧倾角的数值数值影响到汽车的横摆角速度稳态响应和横摆角速度瞬态响应。49.侧倾力矩主要由三个部分组成：1）悬挂质量离心力引起的侧倾力矩MφrⅠ；2）侧倾后，悬挂质量重力引起的侧倾力矩MφrⅡ；3）独立悬架中，非悬挂质量的离心力引起的侧倾力矩MφrⅢ。50.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作用方向倾斜，沿地面侧向反作用力作用方向的相反方向倾斜。51.侧倾转向：在侧向力作用下车厢发生侧倾，由车厢侧倾引起的前转向轮绕主销的转动、后轮绕垂直于地面轴线的转动、即车轮转向角的变动。52.变形转向角：悬架导向杆系各元件在各种力、力矩作用下发生的变形，引起车轮绕主销或垂直于地面轴线的转动，称为变形转向，其转角叫做变形转向角。53.变形转向可以使汽车具有恰当的不足转向。54.变形外倾：受到侧向力作用的独立悬架杆系的变形会引起车轮外倾角的变化。55.驾驶者通过转向盘控制前轮绕主销的转角，从而操纵汽车的运动方向。56.凭借转向盘的反作用力，将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶者，以获得“路感”。57.转向盘的输入有两种方式：角输入和力输入。58.转向盘力特性：转动转向盘时所需要的力随汽车运动状况而变化的规律。59.转向盘力特性决定于下列因素：转向器角传动比及其变化规律、转向器效率、动力转向器的转向盘操作力特性、转向杆系传动比、转向杆系效率、由悬架导向杆系决定的主销位置、轮胎上的载荷、轮胎气压、轮胎力学特性、地面附着条件、转向盘转动惯量、转向柱摩擦阻力以及汽车整体动力学特性等。60.主销位置几何参数，如主销内倾角、主销后倾角、主销拖距、接地面上主销偏置距、车轮中心主销拖距等，对转向盘力特性、回正性能、直线行驶性等都有显著影响。61.汽车在原地、小半径弯道低速行驶时，要防止转向盘过于沉重；在高速行驶时，转向盘力不宜过小而应维持一定数值，以帮助驾驶者稳定驾驶。62.转向车轮干涉转向：车厢侧倾时，如果非独立悬架汽车的转向系与悬架在运动学上关系不协调，将引起转向车轮干涉转向的现象。63.侧倾干涉不足转向：当车辆向右转向时，车身向外倾斜，外侧板簧受压缩，车轮与车架距离减小，使车轮向左转，增加了车辆的不足转向，这种现象称为侧倾干涉不足转向。64.转向系（角）刚度：在转向盘至转向车轮之间，包括转向器、转向杆系与转向器固定处在内的刚度，称为转向系（角）刚度。转向系刚度低，前转向轮的变形转向角大，增加了汽车的不足转向趋势。转向系刚度高，高速行驶时的“路感”较好。65.地面切向反作用力与“不足－过多转向特性”的关系：1）汽车在弯道上以大驱动力加速行驶；2）随驱动力的增加，同一侧偏角下的侧偏力下降。3）前轮受半轴驱动转矩的影响会产生不足变形转向，增加了前驱动汽车不足转向的趋势。4）随着驱动力的增加，轮胎回正力矩通常也有所增加，这也增加了前轮驱动汽车的不足转向趋势。66.切向反作用控制可分为三种类型：1）总切向反作用力控制；2）前、后轮间切向力分配比例的控制；3）内、外侧车轮间切向力分配的控制；67.ABS就是总制动力控制，保证较佳的滑动率，提高制动时汽车的方向稳定性。68.TCS是总驱动力控制，防止出现过大的滑转率，提高驱动时汽车的方向稳定性。69.防抱死制动系统（ABS）与驱动力控制系统（TCS）都是提高汽车操纵稳定性的电子控制系统70.改善汽车的操纵稳定性的电子控制系统：1）四轮转向系统（4WS）；2）车辆稳定性控制系统（VSC或称ESP）71.车辆稳定性控制系统（VSC或称ESP）：1）为了保持汽车的稳定性，当后轴要侧滑发生激转时，应对车施加外侧的横摆力偶矩；2）当前轴要侧滑而使汽车驶离弯道时，应对汽车施加适当大小向内侧的横摆力偶矩，使后轮的侧偏角达到最大侧偏力的角度；3）还应对汽车施加纵向减速力。72.VSC系统的组成：1）用于向各个车轮施加制动的执行机构；2）用于控制驱动力的节气门执行机构与节气门传感器；3）轮速传感器；4）横摆角速度传感器；5）侧向、纵向加速度传感器；6）转向角传感器；7）制动主缸压力传感器；8）ECU。73.汽车侧翻：是指汽车在行驶过程中绕其纵轴线转动90°或更大的角度，以至车身与地面相接触的一种极其危险的侧向运动。74.汽车侧翻为两类：曲线运动引起的侧翻和绊倒侧翻。75.刚性汽车的准静态侧翻：“刚性汽车”是指忽略汽车悬架及轮胎弹性变形；“准静态”是指汽车的稳态转向。76.带悬架汽车的准静态侧翻：当汽车受到侧向力作用时，外侧轮胎产生弹性变形，从而轮胎接地中心向内偏移，轮距B减小，使得侧翻阈值又减小约5%。77.汽车的瞬态侧翻：由于超调量的影响，汽车的瞬态侧倾阈值比准静态时要小。超调量的大小取决于侧倾阻尼，随着阻尼比的增加，侧倾阈值也增大。在侧向加速度正弦输入的情况下，汽车侧倾响应取决于输入频率。输入频率等于侧倾共振频率时，侧倾阈值达到最小。78.汽车操纵稳定性的路上试验：低速行驶转向轻便性试验、稳态转向特性试验、瞬态横摆响应试验（常用阶跃试验来测定汽车对转向盘转角输入时的瞬态响应）、汽车回正能力试验（回正试验是表征和测定汽车从曲线行驶到直线行驶的过渡过程，是测定自由操纵力输入的基本性能试验。）、转向盘角脉冲试验（常用转向盘角位移脉冲试验来确定汽车的频率特性。）、第六章汽车的平顺性1.汽车平顺性：保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能。2.研究汽车的平顺性的原因：振动影响人的舒适性、工作效能、身体健康，影响货物的完整性以及零部件的性能和寿命。3.平顺性研究的目的有效控制汽车振动系统的动态特性。4.频率：垂直方向4～12.5Hz，水平0.5～2Hz人体最敏感。5.作用方向：人体对水平方向的振动比垂直方向更敏感。6.平顺性的评价基本方法：加权加速度均方根值7.路面不平度函数：路面相对基准平面的高度q，沿道路走向长度I的变化q（I）称为路面不平度函数。用水准仪或路面计可以得到路面不平度函数。8.路面不平度的功率谱密度：单位频带内的“功率”（均方值）即为功率谱密度。9.车身质量有垂直、俯仰、侧倾3个自由度，4个车轮质量有4个垂直自由度，整车共7个自由度。10.简化为平面模型，简化前后应满足以下三个条件：1）总质量保持不变；2）质心位置不变；③转动惯量保持不变11.输出、输入的幅值比是频率f的函数，称为幅频特性。相位差也是f的函数，称为相频特性。两者统称为频率响应特性。12.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。13.被动悬架：弹簧刚度K和减振器阻尼系数C在设计时一旦选定后，使用过程中参数不改变的悬架。14.被动悬架的缺点是：当载荷、车速、路况等行驶状态变化时，悬架不能满足各种行驶状态下对悬架性能较高要求。15.可控悬架的分类：1）被动自适应悬架；2）半主动悬架；3）主动悬架。16.主动悬架：特点：车身和车轮之间的力和车身与车轮之间的相对运动独立。17.半主动悬架作动器与一个弹簧串联（如油气弹簧），再与一个减振器并联。系统在5～6Hz以下可实现有限带宽主动控制，高于此频率则控制阀不再响应，恢复为被动悬架。18.全主动悬架：作动器带宽一般至少覆盖0～15Hz，能有效跟踪力控制信号。为了减少能量消耗，一般作动器与一个承受车身静载的弹簧并联。19.将人体视为单质量系统考虑，故简化为单自由度系统。20.“人体—座椅”系统的参数选择：人体垂直方向最敏感的频率范围是4～12Hz21.“人体—座椅”系统的固有频率不能取得太小，否则与车身部分固有频率f0重合，传至人体的振动加速度会出现峰值，这对平顺性不利。22.希望“人体—座椅”系统的阻尼比达到0.2以上。23.平顺性试验的主要内容：1）.汽车悬挂系统的刚度、阻尼和惯性参数的测定；2）.悬挂系统部分固有频率（偏频）和阻尼比的测定；3）.汽车振动系统频率响应函数的测定；4）.在实际随机输入路面上的平顺性试验；5）.汽车驶过凸块脉冲输入平顺性试验。24.平顺性试验数据的采集和处理：1）.测试仪器系统（测量座垫上的加速度时，要把传感器安装在一个半刚性的垫盘内。2）.数据处理系统。25.数据处理系统引进快速傅里叶变换，采用相应的软件，快速、精确的进行自谱、互谱、传递函数、相干函数和概率统计等各种数据处理。第七章汽车的通过性1．汽车的通过性（越野性）：是指它能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。2．通过性又分为支承通过性和几何通过性。3．通过性取决于地面的物理和力学性质及汽车的结构参数和几何参数。4．汽车支承通过性的指标评价：牵引系数、牵引效率及燃油利用指数。5．牵引系数TC：单位车重的挂钩牵引力（净牵引力）。表明汽车在松软地面上加速、爬坡及牵引其他车辆的能力。TC=Fd/G（Fd—汽车的管沟牵引力；G—汽车重力）6．牵引效率（驱动效率）TE：驱动轮输出功率与输入功率之比。反映了车轮功率传递过程中的能量损失。DE=FdUa/Twω=Fdr(1-Sr)/Tw式中，Ua为汽车行驶速度；TW为驱动轮输入转矩；ω为驱动轮角速度；r为驱动轮动力半径；Sr为滑转率。7．燃油利用指数Ef:单位燃油消耗所输出的功.Ef=FdUa/Qt(Qt为单位时间内的燃油消耗量。)8.间隙失效：顶起失效、触头失效、托尾失效。9．间隙失效：汽车与地面间的间隙不足而被地面托住，无法通过的情况。10．汽车通过性几何参数：最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直径等。11.最小离地间隙h：汽车满载、静止时，支承平面与汽车上的中间区域最低点之间的距离。它反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。11.纵向通过角β：汽车满载、静止时，分别通过前、后车轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面，两切平面交于车体下部较低部位时所夹的最小锐角。它表示汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。12.接近角γ1：车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。γ1越大，越不容易发生触头失效。13.离去角γ2：车满载、静止时，后端突出点向后轮所引切线与地面间的夹角。γ2越大，越不容易发生托尾失效。14.最小转弯直径dmin：转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆直径。它表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。15.转弯通道圆：转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，车体上所有点在支承平面上的投影均位于圆周以外的最大内圆，称为转弯通道内圆；车体上所有点在支承平面上的投影均位于圆周以内的最小外圆，称为转弯通道外圆。15.抗压性直接影响到车辆通过时的滚动阻力；16.抗剪性直接影响到在土壤条件下驱动轮所能产生的最大驱动力，即附着力。17.土壤切应力与剪切变形的关系：粘性土壤的最大土壤推力、摩擦性土壤的最大土壤推力、中性土壤的最大土壤推力、剪切强度τmax。18.粘性土壤的最大土壤推力：对于粘性土壤或雪，最大切应力仅与土壤或雪的粘聚性和轮胎与地面的接地面积有关Fx=Ac（A为驱动轮的接地面积；c为土壤或雪的粘聚系数。19.摩擦性土壤的最大土壤推力：对于摩擦性土壤（干沙、冻结的粒状雪），按照库仑摩擦定律，最大切应力与负荷W成正比地增加Fx=Wtanφ（W为作用在驱动轮上的垂直载荷，为摩擦角）20中性土壤的最大土壤推力：大部分土壤既不是纯粘性土壤，也不是纯摩擦性壤，而是这两种土壤的混合物，此时最大土壤推力为Fx=Ac+Wtanφ21.剪切强度：τmax=c+σtanφ（τmax为剪切强度；σ为剪切面法向压力）22.半流体泥浆对通过性的影响：车辆在半流体泥浆中所受到的阻力除与其行驶速度、浸入面积等有关外，还与泥浆的密度ρ及阻力系数CD有关，ρ及CD越大，阻力也越大。23.雪的密度对通过性的影响：车辆在雪地的通过性，与雪的密度及厚度有关。如果雪层厚度小于汽车的离地间隙，车辆可以通过，与雪的密度无关。如果雪的厚度大于汽车离地间隙的150%时，轻型汽车可在密度大于350kg/m3的雪地上通过，重型汽车可在密度大于500kg/m3的雪地上通过。这里均指没有渗过水的雪，渗有水的雪密度大，但强度却很低。24.当车辆在松软地面上行驶时，滚动阻力由三部分构成：土壤的压实阻力、推土阻力、轮胎的弹滞损耗阻力25.刚性车轮滚动时的土壤阻力：增加车轮直径和宽度都能降低压实土壤阻力，但增加车轮直径比增加宽度更有效，即直径越大，沉陷量越小。26.在泥浆地面，车辆浸入泥浆部分的形状对运动阻力的影响特别明显，此时推土阻力大于压实阻力而成为主要矛盾。27.充气轮胎的土壤阻力：充气轮胎在松软的地面上会遇到压实阻力、推土阻力、轮胎弹性滞损阻力。28.履带的土壤阻力：在接地压力不变的条件下，增加履带接地长度比加宽履带对减小压实阻力更有效。29.前后串联车轮和车轮重复通过时的土壤压实阻力：当车轮第二次通过松软的土壤时，土壤阻力会有所减小。30.一般越野汽车都是采用前、后轮距相等，并均为单胎的形式，以减小在松软地面上行驶时的阻力。31.滑转：车辆驱动轮或履带的接地面相对于地面有向后的滑动。32.履带获得的推力:是由于地面土壤被履刺推动、剪切而产生的。33.在松软土壤条件下，相对于运动方向窄长的接地面积比较理想。34.顶起失效的障碍条件为：hm≤0.5{（D+Dr）-根号（D+Dr）2–L2}35.触头失效的障碍条件：D/2sin(β1+α)≤Lt36.通过性试验的内容包括：汽车几何参数的测定和挂钩牵引性能的测定37.测量土壤参数常用贝氏仪，由加载装置、测试装置和数据采集及处理装置三部分组成。38.加载装置包括压力及转矩加载装置，分别用来进行土壤的承压及剪切特性试验。39.测试装置包括不同宽度的压板、压力传感器、位移传感器、剪切环、转矩传感器、角位移传感器。40.数据采集及处理装置可采用磁带机、A/D板、微型计算机等。汽车理论EditorbyD_san第一章汽车动力性一名词解释：发动机的使用外特性曲线:带上全部附件设备，将发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油位置），测试发动机转矩，油耗率b和转速n之间的关系。滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需推力与车轮负荷之比。附着率：驱动轮所受的地面切向力Fx与地面法向反作用力Fz的比值Cφ，它是指汽车直线行驶工况下，充分发挥驱动力所需求的最低的附着系数。动力因数：D=Ft-Fw/G汽车的功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率Pe，汽车经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上。二填空题：1、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。2、驱动力系数为驱动力与径向载荷之比。3、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。4、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。5、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。6、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，内循环阻力和诱导阻力四部分。形状阻力占压力阻力的大部分。7、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间附着条件的限制。三问答题：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？P8，一二段，图1-9,1-10.影响汽车动力性的因素有哪些？发动机发出的扭矩Ftq，变速器的传动比ig，主减速器传动比i0，传动系的传动效率ηT，空气阻力系数CD，迎风面积A，活动阻力系数f，汽车总质量G等。四计算题：1、后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为20度。汽车数据：轴距L=4.2m，重心至前轴距离a=3.2m，重心高度hg=1.1m，车轮滚动半径r=0.46m。问：此时路面的附着系数值最小应为多少？解：Fz1=G（b/Lcosα-hg/Lsinα）-G·rf/L`cosαFz2=G（a/Lcosα-hg/Lsinα）+G·rf/L`cosαφmin=Cφ2=Fx2/Fz2=Ff1+Fw+Fi+Fj/Fz2=（Fz1·f+G·sinα+m·du/dt）/Fz2=（Fz1·f+G·sinα）/Fz22、汽车用某一挡位在f=0.03的道路上能克服的最大坡度Imax=20%,若用同一挡位在f=0.02的水平道路上行驶，求此时汽车可能达到的加速度的最大值是多少？（δ=1.15且忽略空气阻力）解：α=artan0.2，汽车能产生的最大驱动力：Ftmax=G·f1·cosα1+G·sinα1=G·f2+δ·G/g·du/dtmax上式移项：(du/dt）max=（f1•cosα1+•sinα1-f2）·g/δ=第三章汽车动力装置参数的选定1.汽车比功率：是单位汽车总质量所具有的发动机功率。2.确定最大传动比时，要考虑最大爬坡度、附着率及汽车最低稳定车速三方面的问题。3.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。4.试分析主传动比i0的大小对汽车后备功率及燃油经济性能的影响？根据公式ua=0.377·rn/ioig知不同io时的汽车功率平衡图中的3条线，io1<io2<io3,i0越大，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油经济性越差。5.试分析混合动力电动汽车的节油原理。1、在汽车一般行驶中其蓄电池能吸收储存电能，在需要大功率的时候提供电能；2、可以在停车等候或低速滑行等工况下关闭内燃机；3、当汽车减速滑行或紧急制动时，可利用发电机回收部分制动能量转为电能存入蓄电池。6.在汽车结构方面，可以通过哪些途径改善燃油经济性？试解释之。1、缩减轿车总尺寸和减轻重量2、提高汽油发动机的热效率和机械效率，增压化，广泛采用电子计算机控制技术3、采用无级变速器4、汽车外形与轮胎7.从使用与结构方面简述影响汽车燃油经济性的因素。使用方面：行驶车速，档位选择，挂车的应用，正确的保养和调整结构方面：参考第6题8.怎么样选定汽车发动机的功率？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；选择的发动机功率应大体等于但不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和；在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。9.怎么样确定最大传动比和最小传动比？最大传动比确定：考虑三方面：最大爬坡度，附着率及汽车的最低稳定车速。最小传动比确定：先确定最高车速，若相当发动机最大功率时的车速称为up，则有uamax2=up2，io选择到汽车最高车速相当于发动机醉倒功率点的车速，最高车速是最大的；再确定汽车后备功率，过去多数汽车的最小传动比选择得uamax=up或稍大于up，近年来，为了提高燃油经济性，出现了减小最小传动比的趋势。10.试分析汽车的换挡过程（假设车速不变离合器平稳接触第四章汽车的制动性一名词解释： 侧向力系数：侧向力与垂直载荷之比。利用附着系数：对应制动强度z汽车第i轴产生的地面制动力Fxbi与对应制动强度z地面对第i轴的法向反力Fzi的比值φi实际前、后制动器制动力分配线（β线）：汽车实际制动的时候前轮制动制动力Fu1和后轮制动制动力Fu2之间的关系曲线。制动力系数：地面制动力与垂直载荷的比值。滑动率：uw-rroωw/uw*100%制动器制动力：在轮胎周缘为了克服制动力器摩擦力矩所需的力。 二填空题1、车轮的滑动率越小，侧向力系数越大。2、制动时汽车跑偏的原因有左右轮制动制动力不相等和制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调。3、盘式制动器与鼓式制动器相比：其制动效能差，稳定性能好，反应时间短。4、汽车的制动性能主要由制动性能，制动效能恒定性和制动时汽车的稳定性三方面来评价。5、制动器温度上升后，摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为热衰退。6、汽车制动时，某有一轴或两轴车轮发生横向滑动的现象称为侧滑。7、ß曲线与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。8、汽车的地面制动力首先取决于驱动力，但同时又受附着条件的限制。 三问答题1、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。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。答：因为从一系列试验说明了只有后轮抱死或后轮提前抱死，在一定车速下，后轴才将发生侧滑，另外只有前轮抱死或前轮先抱死时，因为侧向力系数为零，不能产生任何地面侧向反作用力汽车无法