考研汽車?yán)碚撛囶}第10套分解

1、第10套一、概念解釋（選其中8 題，計分）1 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)2 汽車燃料經(jīng)濟(jì)性及評價指標(biāo)3 汽車操縱穩(wěn)定性4 側(cè)向偏離5 地面切向（反作用）力6 附著橢圓7 等速行駛?cè)剂辖?jīng)濟(jì)特性8 汽車通過性幾何參數(shù)9 汽車臨界速度10 汽車（轉(zhuǎn)向特性）穩(wěn)態(tài)響應(yīng)11 遲滯損失12 汽車驅(qū)動力13 輪胎側(cè)偏剛度14 制動強(qiáng)度二、寫出表達(dá)式、畫圖、計算并簡單說明（選擇其中4 道題，計分）1 寫出帶結(jié)構(gòu)、使用參數(shù)的汽車功率平衡方程式（注意參數(shù)及符號說明）。2 畫圖并說明地面制動力、制動器制動力、附著力三者關(guān)系。3 簡述圖解計算燃料消耗量的方法。4 用隔離方法分析汽車加速行駛時整車的受力分析圖，并列出平衡方程。5

2、寫出汽車的后備功率，及其對汽車的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。6 寫出各種可以繪制 I 曲線的方程及方程組7 峰值附著系數(shù)及其實(shí)際應(yīng)用意義。三、敘述題（選擇其中4 道題，計20 分）1 從制動側(cè)滑受力分析和試驗，可以得出哪些結(jié)論？2試用驅(qū)動力行駛阻力平衡圖分析汽車的最高速amax。3 分析變速器速比 i g 和檔位數(shù)對汽車動力性的影響？4 若汽車在劃有中心實(shí)線的普通二級公路行駛，假設(shè)汽車載荷均勻，左右制動器制動力相等，請問能否保證左右車輪地面制動力同時達(dá)到附著極限，并要求寫出表達(dá)式（提示考慮道路橫斷面形狀）。5 分析不等速行駛時汽車質(zhì)心位置對前、后軸輪胎地面法向反作用力的影響。6 汽車在不同路面上

3、制動時最大減速度值及其平均值。7 在側(cè)向力的作用下，剛性輪胎和彈性輪胎行駛方向的變化規(guī)律（假設(shè)駕駛員不對汽車的行駛方向進(jìn)行干預(yù)）？1第10套8 汽車的橫擺角速度增益及其與車速和輪胎側(cè)偏剛度關(guān)系。9 什么是附著橢圓，嘗試寫出它的表達(dá)式及其應(yīng)用。10 從受力分析出發(fā)，敘述前輪抱死拖滑和后輪抱死拖滑對汽車制動方向穩(wěn)定性的影響。四、分析題（選擇其中4 道題，計20 分）1 分析三種轉(zhuǎn)向特性的穩(wěn)定性2已知某汽車00.35 ，請利用 、線，分析 0.5, 0.25 以及 0.72 時汽車的制動過程。3請比較前驅(qū)動和后驅(qū)動汽車上坡（坡度角為）行駛的附著條件，并解釋載貨汽車通常采用后驅(qū)動而小排量轎車采用前驅(qū)動

4、的原因。4說明驅(qū)動力Ft 與切向反作用力 Fx 之間的關(guān)系，在什么條件下，可以認(rèn)為FtFx 。5 設(shè)汽車左、右車輪的制動器制動力相等且技術(shù)狀況正常，請根據(jù)道路的橫斷面形狀，分析汽車實(shí)施緊急制動時，左、右輪胎的制動拖痕長度的差異（設(shè)附著系數(shù)為s0.7 ）。6 請分析汽車制動時，整個車身前部下沉而后部上升的原因（提示：考慮輪胎等彈性元件，并采用受力分析方法）。7 某汽車在干燥柏油路面上實(shí)施緊急制動時，左右車輪均未留下制動拖痕，而在壓實(shí)的冰雪路面上實(shí)施緊急制動時，左、右車輪均留下明顯的制動拖痕，請分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因或該車的制動性能（提示：從駕駛員、道路斷面形狀和制動系技術(shù)狀況分析）。8 汽車在等

5、速轉(zhuǎn)彎行駛時，外側(cè)車輪往往留下較黑痕跡（高速時類似制動拖痕），請從受力分析的角度解釋該現(xiàn)象。9某載貨汽車使用說明書給出的汽車最高車速為95km/h ，請問該汽車按規(guī)定總質(zhì)量裝載在柏油路面的道路行駛時，有時汽車最高車速為什么會高于或低于 95km/h ？五、計算題（選擇其中4 道題，計20 分）1 某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,CD=0.75,A=4m 2, 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)1=0.03, 2 =0.03,f=0.025,傳動系機(jī)械效率 T=0.85, 發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩為Te=20000 ， 傳動系總速比i i0 i g7.65，車輪滾動半徑rr0.365m，道路附著系數(shù)為=0.4 , 求汽車全速

6、從20km/h 加速至 40km/h 所用的時間。2已知某車總質(zhì)量為8025kg,L=4m( 軸距 ), 質(zhì)心離前軸距離為a=2.5m, 至后軸距離為b=1.5m, 質(zhì)心高度hg=1.15m, 在縱坡度為i=3.5% 時 ,在良好路面上等速下坡時 , 軸荷再分配系數(shù)( 注 : 再分配系數(shù)mf1 =FZ1/F Z,m f2 =FZ2/F Z) 。3_已知汽車的B=1.75m,hg=0.95m_,橫坡度角為10,R=37m,_求汽車在此圓形跑道上行駛, 設(shè)側(cè)向附著系數(shù)為0.40, 不發(fā)生側(cè)滑, 也不發(fā)生側(cè)翻的最大車速是多少4某汽車總質(zhì)量為20100kg,L=3.2m,靜態(tài)時前軸荷占55 ，后軸荷占

7、45，求若K1=47820N/rad,K 2= 38300N/rad,求該車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。5某發(fā)動機(jī)前置轎車的軸距L=2.6m, 質(zhì)心高度hg=0.60m, 汽車的總質(zhì)量為m=1200kg, 靜止不動時前軸負(fù)荷為汽車總重的60，后軸負(fù)荷為汽車總重的40，請比較采用前置前驅(qū)動及前置后驅(qū)動型式時的附著利用情況。s1 (6 根據(jù)汽車制動距離計算公式：3.67 請詳細(xì)地 推導(dǎo)出公式并注明符號的單位：22)ua 0ua 02225.92 jmax 分析影響制動距離的主要因素，論述縮短汽車制動距離基本思路。QtPbmL / s367.1aydur8 請寫出式dt的詳細(xì) 推導(dǎo)過程2第10套一、概念解釋（選

8、其中8 題，計分）1 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) 返回一 汽車加速行駛時， 需要克服本身質(zhì)量加速運(yùn)動的慣性力，該力稱為加速阻力F j 。加速時平移質(zhì)量產(chǎn)生平移慣性力，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力偶矩。為了能用一個公式計算，一般把旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力偶矩在數(shù)值上等效轉(zhuǎn)換為平移質(zhì)量慣性力。對于固定檔位，常用系數(shù)作為考慮旋轉(zhuǎn)質(zhì)量力偶矩后的F jm dudu汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。這時，汽車的加速阻力F j 為dt 。式中，為汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，1 ； dt 為汽車加速度。2 汽車燃料經(jīng)濟(jì)性及評價指標(biāo)返回一 汽車燃料經(jīng)濟(jì)性， 是指汽車以最少的燃料消耗完成單位運(yùn)輸工作量的能力。為了評價汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性，常選取單位行程的燃料消

9、耗量（ L/100km）或單位運(yùn)輸工作的燃料消耗量（L / 100tkm、 L / kpkm）作為評價指標(biāo)。前者用于比較相同容量的汽車燃料經(jīng)濟(jì)性，也可用于分析不同部件( 如發(fā)動機(jī)、傳動系等) 裝在同一種汽車上對汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的影響；后者常用于比較和評價不同容載量的汽車燃料經(jīng)濟(jì)性。其數(shù)值越大，汽車的經(jīng)濟(jì)性越差。汽車燃料經(jīng)濟(jì)性也可用汽車消耗單位量燃料所經(jīng)過的行程km/ L 作為評價指標(biāo)，稱為汽車經(jīng)濟(jì)性因數(shù)。例如，美國采用每加侖燃料能行駛的英里數(shù)，即 MPG 或 mile / USgal 。其數(shù)值越大，汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性越好。由于汽車在使用過程中，載荷和道路條件對汽車燃料的消耗影響很大，也可采用燃料消

10、耗量 Q ( 單位為 L / 100km ) 與有效載荷 Ge ( 單位： t ) 之間的關(guān)系曲線，評價在不同道路條件下汽車燃料經(jīng)濟(jì)性，稱之為平均燃料運(yùn)行消耗特性。3 汽車操縱穩(wěn)定性 返回一 汽車操縱穩(wěn)定性，是指在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向（直線或轉(zhuǎn)彎）行駛；且當(dāng)受到外界干擾（路不平、側(cè)風(fēng)、貨物或乘客偏載）時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的性能。汽車操縱穩(wěn)定性不僅影響汽車駕駛操作的方便程度，而且也是決定汽車高速行駛安全的一個重要性能。4側(cè)向偏離 返回一 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

11、將作用有側(cè)向力Fy ，在地面上產(chǎn)生相應(yīng)的地面?zhèn)认蚍醋饔昧Y ， FY 也稱為側(cè)偏力。 輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象， 是指當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時， 即使 FY 沒有達(dá)到附著極限， 車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向。不同載荷和不同道路上輪胎的側(cè)偏力- 側(cè)偏角關(guān)系曲線一般稱為彈性輪胎的側(cè)偏特性。側(cè)偏特性曲線表明，側(cè)偏角不超過5時， FY 與成線性關(guān)系。5地面切向（反作用）力 返回一 汽車驅(qū)動力Ft 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 F0 ，若不考慮地面滾動阻力偶的作用，則由路面產(chǎn)生作用于車輪圓周上切向反作用力Ft 。習(xí)慣將

12、 Ft 稱為汽車驅(qū)動力。實(shí)際上作用在驅(qū)動輪上驅(qū)動汽車前進(jìn)的力是地面切向反作用力Fx 。它在數(shù)值上等于驅(qū)動力Ft減去滾動阻力F f，汽車制動時，地面制動力就是地面切向反作用力。6附著橢圓 返回一 汽車運(yùn)動時，在輪胎上常同時作用有側(cè)向力與切向力。一些試驗結(jié)果曲線表明，一定側(cè)偏角下，驅(qū)動力增加時，側(cè)偏力逐漸有所減小，這是由于輪胎側(cè)向彈性有所改變的關(guān)系。當(dāng)驅(qū)動力相當(dāng)大時，側(cè)偏力顯著下降，因為此時接近附著極限，切向力已耗去大部分附著力，而側(cè)向能利用的附著力很少。作用有制動力時，側(cè)偏力也有相似的變化。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。它確定了在一定附著條件下切向力與

13、側(cè)偏力合力的極限值。7等速行駛?cè)剂辖?jīng)濟(jì)特性 返回一 等速行駛?cè)剂辖?jīng)濟(jì)特性是汽車燃料經(jīng)濟(jì)性的一種常見評價指標(biāo)。它是指汽車在額定載荷條件下，以最高檔或次高檔在水平良好路面上等速行駛100km 的燃油消耗量。 通常測出或計算出10km/h 或 20km/h 速度間隔的等速百公里燃油消耗量，然后在圖上繪制曲線，稱為等速百公里燃油消耗量曲線，3第10套也稱為等速行駛?cè)剂辖?jīng)濟(jì)特性。8 汽車通過性幾何參數(shù) 返回一 汽車通過性的幾何參數(shù)是與防止間隙失效有關(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

14、參數(shù)。9汽車臨界速度 返回一 rrru當(dāng)穩(wěn)定性因素 K0 時，橫擺角速度增益K 0 比中性轉(zhuǎn)向時K 0的大。隨著車速的增加，S曲線向上彎曲。 K 值越小 ( 即 K 的ucr 1r。 ucr絕對值越大 ) ，過度轉(zhuǎn)向量越大。當(dāng)車速為K 時，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)向汽車達(dá)到臨界車速時將失去穩(wěn)定性。因為r /趨于無窮大時，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 極小，汽車發(fā)生激轉(zhuǎn)而側(cè)滑或翻車。10 汽車 ( 轉(zhuǎn)向特性 ) 穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 返回一 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

15、給汽車轉(zhuǎn)向盤一個角階躍輸入。一般汽車經(jīng)短暫時間后便進(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)。汽車等速圓周行駛，即汽車轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進(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)向特性分為不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向和過度轉(zhuǎn)向三種類型。11 遲滯損失 返回一 輪胎在滾動過程中，輪胎各個組成部分間的摩擦以及橡膠元、簾線等分子之間的摩擦，產(chǎn)生摩擦熱而耗散，這種損失稱為彈性元件的遲滯損失。12 汽車驅(qū)動力 返回一 汽車驅(qū)動力Ft 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

16、軸（及輪邊減速器）傳遞至車輪作用于路面的力F0 ，而由路面產(chǎn)生作用于車輪圓周上切向反作用力Ft 。習(xí)慣將 Ft 稱為汽車驅(qū)動力。如果忽略輪胎和地面的變形，則FtTtrTtTtq i g i0 T 。式中：Tt為傳輸至驅(qū)動輪圓周的轉(zhuǎn)矩；r 為車輪半徑；Ttq為汽車發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；ig為變速器傳動比；i0主減速器傳動比；T 為汽車傳動系機(jī)械效率。13 輪胎側(cè)偏剛度 返回一 由試驗測出的在不同載荷下和不同道路上某輪胎的側(cè)偏力- 側(cè)偏角關(guān)系曲線表明，側(cè)偏角不超過 5時，側(cè)偏力FY 與成線性關(guān)系。汽車正常行駛時，側(cè)向加速度不超過0.4g ，側(cè)偏角不超過 45，可認(rèn)為側(cè)偏角與側(cè)偏力成線性關(guān)系。FY - 曲

17、線在0處的斜率，稱為側(cè)偏剛度k ，單位為N/rad或 /( ) 。側(cè)偏剛度為負(fù)值。FY 與的關(guān)系式為 FYk 。轎車輪胎的 k 值約在 -28000-80000N/rad范圍內(nèi)。N14 制動強(qiáng)度 返回一 duzgdt汽車制動減速度，其中 z 被稱為制動強(qiáng)度。若汽車在具有同步附著系數(shù)0 的路面上制動，汽車的前、后輪將同時達(dá)到抱死的工況，此時的制動強(qiáng)度 z0 。在其他路面上制動時，既不出現(xiàn)前輪抱死也不發(fā)生后輪抱死的制動強(qiáng)度必然小于地面附著系數(shù)，即z0 。就是說，只有在4第10套 0 的路面上，地面的附著條件才能被充分地利用。二、寫出表達(dá)式、畫圖、計算并簡單說明（選擇其中4 道題，計分）1寫出帶結(jié)構(gòu)

18、、使用參數(shù)的汽車功率平衡方程式（注意參數(shù)及符號說明）。 返回二 Pe1 Pf Pi Pw Pjt1 (Gfua cosGua sinCD Aua3mua du )t36003600761403600 dt式中： Ft 驅(qū)動力； F f 滾動阻力；Fw 空氣阻力； Fi 坡道阻力； F j 加速阻力； Ttq 發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩； i 0 主傳動器傳動比； ik 變速器 k檔傳動比；t 傳動系機(jī)械效率；m 汽車總質(zhì)量；g 重力加速度； f 滾動阻力系數(shù)；坡度角；CD 空氣阻力系數(shù)； A 汽車迎風(fēng)面積；duua 汽車車速；旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；dt 加速度。2畫圖并說明地面制動力、制動器制動力、附著力三者

19、關(guān)系。返回二* GB3 當(dāng)踏板力較小時，制動器間隙尚未消除，所以制動器制動力F0FbF f, 若忽略其它阻力，地面制動力 Fxb0 ，當(dāng) FxbF （ F 為地面附著力）時，F(xiàn)xbF；當(dāng) Fxb m axF 時 FxbFFC，且地面Fxb max F制動力 Fxb 達(dá)到最大值Fxb max , 即 Fxb maxF；當(dāng)FF 時 ,FxbF,隨著F的增加， Fxb 不再增加。踏板力，N3簡述圖解計算燃料消耗量的方法。返回二 Fxb F已知 ( nei , Pi ,gei ), i1,2, , n , 以及汽車的有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和道路條件( f r 和 i ) ，求作出 QSf ( ua ) 等速油耗

20、曲線。 根據(jù)給定的各個轉(zhuǎn)速ne 和不同功率下的比油耗g e 值 , 采用擬合的方法求得擬合公式gef (P2, ne ) 。1) 由公式ua0.377ne ri k i0計算找出u a和ne對應(yīng)的點(diǎn) (n1,ua1),(n2,ua 2),.,(nm,uam) 。2)分別求出汽車在水平道路上克服滾動阻力和空氣阻力消耗功率Pr 和 Pw 。PwFwuaCD Aua3360021.153600PFr uaua Gfrcosr360036003) 求出發(fā)動機(jī)為克服此阻力消耗功率Pe 。4)由 ne 和對應(yīng)的 Pe , 從 ge f ( P2 , ne) 計算 g e 。5)計算出對應(yīng)的百公里油耗QS

21、為QSPe ge1.02ua6) 選取一系列轉(zhuǎn)速n1，n2，n3，n4，.，nm, 找出對應(yīng)車速u a1，ua 2，ua3，u a4， ，u am。據(jù)此計算出QS1, QS2,QS3,QS4,QSm。5第10套把這些 QS u a 的點(diǎn)連成線,即為汽車在一定檔位下的等速油耗曲線, 為計算方便, 計算過程列于表3-7 。等速油耗計算方法ne,r/min計算公式n1u arneua 1,km/h0.377i k i0Pr , kWmgf r uaPr 13600Pw , kwCD Au a3Pw176140Pe( Pw Pr )P1Tge,g/(kWh)ge1Q S,L/100kmPg eQ S1

22、1.02ua4 用隔離方法分析汽車加速行駛時整車的受力分析圖，并列出平衡方程。圖中和式中：n2n3n4.ua 2ua3ua 4.Pr 2Pr 3Pr 4.Pw2Pw3Pw4.P2P3P4.ge2ge3ge4.QS2QS3QS4.返回二 nmuamPrmPwmPmg emQ Smdu、 、Ttq、I fde 、i、i g、Ft、r 分別是車身質(zhì)量、加速度、后軸對車身的推力、前軸對車身的阻力、空氣阻、 、m3dtF p2 F p1 FwTtdt0T力、經(jīng)傳動系傳至車輪輪緣的轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機(jī)曲軸輸出轉(zhuǎn)矩、飛輪轉(zhuǎn)動慣量、飛輪角加速度、主傳動器速比、變速器速比、傳動系機(jī)械效率、輪緣對地面的作用力、車輪滾動半

23、徑。5寫出汽車的后備功率，及其對汽車的動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。 返回二 利用功率平衡圖可求汽車良好平直路面上的最高車速u a max ，在該平衡點(diǎn)，發(fā)動機(jī)輸出功率與常見阻力功率相等，發(fā)動機(jī)處于100%負(fù)荷率狀態(tài)。另外，通過功率平衡圖也可容易地分析在不同檔位和不同車速條件下汽車發(fā)動機(jī)功率的利用情況。PfPwPe1Pw )ua 3 行駛，此時阻力功率為( Pf汽車在良好平直的路面上以等速t, 發(fā)動機(jī)功率克服常見阻力功率后的剩余功率PsT, 該剩余功率 Ps 被稱為后備功率。如果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服坡道阻力。為了保持汽車以等速ua 3 行駛，必需減少加速踏

24、板行程，使得功率曲線為圖中虛線，即在部分負(fù)荷下工作。另外，當(dāng)汽車速度為ua1 和 ua 2 時，使用不同檔位時，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)經(jīng)常在全負(fù)荷工況下工作，反而不利于提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性。6寫出各種可以繪制I 曲線的方程及方程組 返回二 6第10套 如已知汽車軸距L 、質(zhì)心高度hg 、總質(zhì)量 m 、質(zhì)心的位置L2 ( 質(zhì)心至后軸的距離)

25、 就可用前、后制動器制動力的理想分配關(guān)系式F 21mgL224hg LF 1mgL22F 1mg2hghg繪制 I 曲線。F 1F 2mgF 1Fz1L2hg 根據(jù)方程組F 2Fz2L1hg也可直接繪制 I 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，變化值，取得一組交點(diǎn)，連接這些交點(diǎn)就制成I 曲線。LhgmgL 2Fxb 2hgmgL1Fxb 2Fxb1Fxb1值， f 利用 f 線組hghg和 r 線組LhgLhg 對于同一線和 r 線的交點(diǎn)既符合Fxb1FZ1 ，也符合 Fxb 2FZ 2 。取不同的值，就可得到一

26、組f 線和 r 線的交點(diǎn)，這些交點(diǎn)的連線就形成了I 曲線。7峰值附著系數(shù)及其實(shí)際應(yīng)用意義。返回二 一般將地面制動力與地面法向反作用力Fz （平直道路為垂直載荷）之比成為制動力系數(shù)b 。它是滑動率的函數(shù)。由圖可知，當(dāng)較小時，b 近似為的線性函數(shù)，隨著的增加b 急劇增加。當(dāng)b 趨近于p 時，隨著的增加，b 增加緩慢，直到達(dá)到最大值p 。通常p 被稱為峰值附著系數(shù)。很多試驗表明，S=15%20% 。若滑動率峰值附著系數(shù)p 附近，則汽車可近似獲得最大制動力，為此人們?yōu)槠囇b備ABS ， 試圖使車輪滑動率15%20%附近。三、敘述題（選擇其中4 道題，計20 分）從制動側(cè)滑受力分析和試驗，可以得出哪些結(jié)

27、論？ 返回三 在前輪無制動力、后輪有足夠的制動力的條件下，隨ua 的提高側(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，汽車基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，則汽車基本保持直線行駛；若時間間隔較大，則后軸發(fā)生嚴(yán)重的側(cè)滑；如果只有一個后輪抱死，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，且時間間隔超過一定值，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。車速越高，附著系數(shù)越小，越容易發(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

28、不抱死，則能防止汽車后軸側(cè)滑，但是汽車喪失轉(zhuǎn)向能力。2試用驅(qū)動力行駛阻力平衡圖分析汽車的最高速amax。 返回三 驅(qū)動力 - 行駛阻力平衡圖清楚地描述了不同檔位、不同車速條件下驅(qū)動力和常見行駛驅(qū)動力 Ftimax tg sin1Ft(F fFw )阻力的關(guān)系。 利用驅(qū)動力 - 行駛阻力平衡圖可方便地確定汽車的最高車速ua max，即最高檔mgFt1驅(qū)動力曲線 Fi 4 ua 和常見阻力曲線 ( F fFw ) ua 的平衡點(diǎn) （兩條曲線交點(diǎn)）對應(yīng)的車Ft 2Ft3Ff FwFt 4速。u a m ax 時，驅(qū)動力 Ft 4 大于常見行駛阻力(FiFw ) ，它們之差即Ff當(dāng)車速低于最高車速ua

29、 ua max剩余動力可以用于爬坡或加速。如果此時仍希望汽車等速行駛，則駕駛員必須減小加速踏ua km/h圖汽車驅(qū)動力行駛阻力平衡圖板踏下的行程，讓發(fā)動機(jī)在部分負(fù)荷特性工況工作，而對應(yīng)的驅(qū)動力曲線為圖中的虛線，7第10套這樣使汽車驅(qū)動力和常見行駛阻力仍處于平衡狀態(tài)。3分析變速器速比i g 和檔位數(shù)對汽車動力性的影響？ 返回三 變速器速比i g 增加，汽車的動力性提高，但一般燃料經(jīng)濟(jì)性下降；檔位數(shù)增加有利于充分利用發(fā)動機(jī)的功率，使汽車的動力性提高，同時也使燃料經(jīng)濟(jì)性提高；但檔位數(shù)增加使得變速器制造困難，一般可采用副變速器解決，或采用無級變速器。4 若汽車在劃有中心實(shí)線的普通二級公路行駛，假設(shè)汽車

30、載荷均勻，左右制動器制動力相等，請問能否保證左右車輪地面制動力同時達(dá)到附著極限，并要求寫出表達(dá)式（提示考慮道路橫斷面形狀）。返回三 因為道路帶有一定的橫向坡度（拱度），使得左側(cè)車輪首先達(dá)到附著極限，而右側(cè)車輪地面法向力較大，地面制動力尚未達(dá)到附著極限，因此會出現(xiàn)左側(cè)有制動拖印，而右側(cè)無拖印的現(xiàn)象。5分析不等速行駛時汽車質(zhì)心位置對前、后軸輪胎地面法向反作用力的影響。 返回三 Fz1mg (L2hgb )LFz2mghgb )( L1L由式（ 1）可知，制動時汽車前輪的地面法向反作用力Fz1 隨制動強(qiáng)度和質(zhì)心高度增加而增大；后輪的地面法向反作用力Fz2 隨制動強(qiáng)度和質(zhì)心高度增加而減小。大軸距汽車前

31、后軸的載荷變化量小于短軸距汽車載荷變化量。例如，某載貨汽車滿載在干燥混凝土水平路面上以規(guī)定踏板力實(shí)施制動時，F(xiàn)z1 為靜載荷的90%，F(xiàn)z2 為靜載荷的 38%，即前軸載荷增加 90%，后軸載荷降低 38%。6汽車在不同路面上制動時最大減速度值及其平均值。 返回三 不同制動工況時汽車的地面制動力不同。汽車的地面制動力為Fbb mg(1)則汽車的制動減速度jm ax 為j maxduFbb gdtm(2)當(dāng)汽車制動時允許前后輪抱死拖滑時（例如，未安裝制動防抱死系統(tǒng)或者制動防抱死系統(tǒng)失效），汽車的最大制動減速度jmax s 為j max ss g(3)對于裝有理想的制動防抱死系統(tǒng)(ABS) 控制的

32、汽車的最大制動減速度j max p 為j max pp g當(dāng)汽車駕駛員采取預(yù)防性的制動措施時，由于制動力較小，車輪滑動率s 尚低于 15%25%，即bp ，此時，汽車制動減速度j 為js gp g7在側(cè)向力的作用下，剛性輪胎和彈性輪胎行駛方向的變化規(guī)律（假設(shè)駕駛員不對汽車的行駛方向進(jìn)行干預(yù)）？ 返回三 在側(cè)向力的作用，若汽車車輪為剛性輪，則在側(cè)向力不大于附著力的條件下，汽車保持原行駛方向；當(dāng)側(cè)向力超過附著極限時，車輪即汽車偏離原行駛方向。而對于彈性車輪，即使側(cè)向力未達(dá)到附著極限，車輪也將發(fā)生側(cè)向偏離原始行駛方向的現(xiàn)象，即側(cè)偏現(xiàn)象。8汽車的橫擺角速度增益及其與車速和輪胎側(cè)偏剛度關(guān)系。 返回三 8

33、第10套汽車等速行駛時，在前輪角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)就是等速圓周行駛。常用輸出與輸入的比值，如穩(wěn)態(tài)時的橫擺角速度與前輪轉(zhuǎn)角之比來評價穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。這個比值稱為穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，也稱為轉(zhuǎn)向靈敏度穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益與車速和輪胎側(cè)偏剛度關(guān)系：ru / Lm L1L21 Ku 2，KL2 ( k2k1)9什么是附著橢圓，嘗試寫出它的表達(dá)式及其應(yīng)用。 返回三 汽車運(yùn)動時，在輪胎上常同時作用有側(cè)向力與切向力。一些試驗結(jié)果曲線表明，一定側(cè)偏角下，驅(qū)動力增加時，側(cè)偏力逐漸有所減小，這是由于輪胎側(cè)向彈性有所改變的關(guān)系。當(dāng)驅(qū)動力相當(dāng)大時，側(cè)偏力顯著下降，因為此時接近附著極限，切向力已耗去大部分附著力，而側(cè)向能利

34、用的附著力很少。作用有制動力時，側(cè)偏力也有相似的變化。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。它確定了在一定附著條件下切向力與側(cè)偏力合力的極限值。10從受力分析出發(fā)，敘述前輪抱死拖滑和后輪抱死拖滑對汽車制動方向穩(wěn)定性的影響。 返回三 從受力情況分析，也可確定前輪或后輪抱死對制動方向穩(wěn)定性的影響。例圖 a 是當(dāng)前輪抱死、 后輪自由滾動時， 在干擾作用下， 發(fā)生前輪偏離角（航向角） 。若保持轉(zhuǎn)向盤固定不動，因前輪側(cè)偏轉(zhuǎn)向產(chǎn)生的離心慣性力FC 與偏離角的方向相反, FC 起到減小或阻止前軸側(cè)滑的作用，即汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)。例圖 b 為當(dāng)后輪抱死、前輪自由滾動時，在干擾

35、作用下，發(fā)生后軸偏離角（航向角）。若保持轉(zhuǎn)向盤固定不動，因后輪側(cè)偏產(chǎn)生的離心慣性力FC 與偏離角的方向相同，F(xiàn)C 起到加劇后軸側(cè)滑的作用，即汽車處于不穩(wěn)定狀態(tài)。由此周而復(fù)始，導(dǎo)致側(cè)滑回轉(zhuǎn)，直至翻車。(a)前軸側(cè)滑(b)后軸側(cè)滑在彎道制動行駛條件下，若只有后輪抱死或提前一定時間抱死，在一定車速條件下，后軸將發(fā)生側(cè)滑；而只有前輪抱死或前輪先抱死時，因側(cè)向力系數(shù)幾乎為零，不能產(chǎn)生地例圖 汽車側(cè)滑移分析面?zhèn)认蚍醋饔昧Γ?汽車無法按照轉(zhuǎn)向盤給定的方向行駛，而是沿著彎道切線方向駛出道路，即喪失轉(zhuǎn)向能力。四、分析題（選擇其中4 道題，計 20 分）1 分析三種轉(zhuǎn)向特性的穩(wěn)定性返回四汽車的三種穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分別

36、為不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向和過度轉(zhuǎn)向。對于不足轉(zhuǎn)向，汽車轉(zhuǎn)向靈敏度隨車速增加而下降，是一種穩(wěn)定轉(zhuǎn)向特性;對于過度轉(zhuǎn)向，汽車轉(zhuǎn)向靈敏度隨車速增加而增加，是一種不穩(wěn)定轉(zhuǎn)向特性; 對于中性轉(zhuǎn)向，汽車轉(zhuǎn)向靈敏度不隨車速變化，也是一種穩(wěn)定轉(zhuǎn)向特性，但是在實(shí)際中容易變?yōu)檫^度轉(zhuǎn)向。2已知某汽車00.4 ，請利用 、線，分析 0.4, 0.3 以及 0.6 時汽車的制動過程。 返回四 9第10套0.3時，蹋下制動踏板， 前后制動器制動力沿著增加，F(xiàn)xb1F 1、Fxb 2F 2，F(xiàn) 2I0.3 的 f 線相交時，符合前輪先抱Fxb 2即前后輪地面制動力與制動器制動力相等。當(dāng)與死的條件，前后制動器制動力仍沿著增加，而

37、 Fxb1F 1 ,Fxb2F 2 ，即前后制動器制r 線組動力仍沿著線增長，前輪地面制動力沿著0.3 的 f 線增長。當(dāng) f 與 I 相交時，0.3F 10.3gm 。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0.30 .40 .5Fxb10.6Fxb1Ff線組當(dāng)時， 蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著增加，1、Fxb2F 2 ，即前后輪地面制動力與制動器制動力相等。當(dāng)與0.6 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 Fxb1 F 1 ,Fxb 2F 2 ，即前、后制動器制動力仍沿著線增長，后輪地面制動力沿著0.6 的 r 線增長。當(dāng) r

38、 與 I 相交時，0.6 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0.6gm 。0.4 ，蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著增加， Fxb1F 1、 Fxb 2F 2 ，即前后輪地面制動力與制動器制動力相等。繼續(xù)增加，F(xiàn)xb1F 1 、 Fxb 2F 2 ，同時與0.4 的 r 線和 f 線相交，前后車輪同時抱死。3請比較前驅(qū)動和后驅(qū)動汽車上坡（坡度角為）行駛的附著條件，并解釋載貨汽車通常采用后驅(qū)動而小排量轎車采用前驅(qū)動的原因。 返回四 如果 cos1，且 sini ， L1rf ，則Gf )(L1G( L1fhg )LF 2hgLhg1L后驅(qū)動G (L2h g f )

39、F 1hg前驅(qū)動LF(FZ1FZ2)FZG四輪驅(qū)動Fhg (F jFiFw )前后輪動載荷變化量L對于前輪其動態(tài)地面法向反作用力的增量為F , 而后輪的為F 。顯然，當(dāng)汽車以極限附著能力在大坡度角加速上坡時，動載荷的絕對值達(dá)到最大。貨車經(jīng)常在公路行駛，而轎車主要在城市道路行駛，由于貨車需要爬坡較大，所以采用后驅(qū)動。轎車主要在城市平路行駛，而前軸附著力下降較小，所以采用前驅(qū)動。越野汽車行駛條件較為惡劣，所以采用四輪驅(qū)動。4 說明驅(qū)動力Ft 與切向反作用力 Fx 之間的關(guān)系，在什么條件下，可以認(rèn)為FtFx 。 返回四 當(dāng)車輪純滾動前進(jìn)運(yùn)動Ft F f Fx 或者當(dāng)車輪未抱死滾動時FbF fFxi

40、max tg sin1Ft (F fFw )驅(qū)動力 FtFt1mg式中： Fx - 切向力； Ft 驅(qū)動力； Fb - 制動力； F f - 滾動阻力。 通常 FtF f , 或 FbF f ,Ft 2F f F wFt3Ft 4所以 FtFx 。F f5 設(shè)汽車左、右車輪的制動器制動力相等且技術(shù)狀況正常，請根據(jù)道路的橫斷面形狀，分析汽ua km/huaua max0.7 ）。 圖汽車驅(qū)動力行駛阻力平衡圖車實(shí)施緊急制動時，左、右輪胎的制動拖痕長度的差異（設(shè)附著系數(shù)為s返回四 左側(cè)有制動拖印，而右側(cè)無拖印。汽車在制動過程中稍微向右側(cè)發(fā)生側(cè)偏現(xiàn)象說明汽車右車輪的制動力稍大。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因為

41、道路帶10第10套有一定的橫向坡度（拱度），使得左側(cè)車輪首先達(dá)到附著極限，而右側(cè)車輪地面法向力較大，地面制動力尚未達(dá)到附著極限，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。6 請分析汽車制動時，整個車身前部下沉而后部上升的原因（提示：考慮輪胎等彈性元件，并采用受力分析方法）。 返回四 汽車加速時，加速阻力的方向向后，從而使后輪的地面法向反作用力增加，而使汽車后懸架彈性元件受到壓縮，而前輪地面法向反作用力減小，而使前懸架彈性元件得以伸張。綜合效應(yīng)使汽車前部抬升，而后部下降。這可通過對汽車整車進(jìn)行力分析得出。7 某汽車在干燥柏油路面上實(shí)施緊急制動時，左右車輪均未留下制動拖痕，而在壓實(shí)的冰雪路面上實(shí)施緊急制動時，左、右車輪均留下明顯的制動拖痕，請分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因或該車的制動性能（提示：從駕駛