汽車?yán)碚撜n后附標(biāo)準(zhǔn)答案機械工業(yè)出版社

1、n 第一章1.1、試說明輪胎滾動阻力的定義、產(chǎn)生機理和作用形式 ?答：1）定義 ：汽車在水平道路上等速行駛時受到的道路在行駛方向上的分力稱 為滾動阻力。2）產(chǎn)生機理 ：由于輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生彈性輪胎在硬支撐路面上行駛時加載 變形曲線和卸載變形曲線不重合會有能量損失，即彈性物質(zhì)的遲滯損失。這 種遲滯損失表現(xiàn)為一種阻力偶 。 矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。當(dāng)車輪不滾動時，地面對車輪的法向反作用力的分布是前后對稱的；當(dāng) 車輪滾動時，由于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的前部點的地面法向反作用 力就會大于處于壓縮過程的后部點的地面法向反作用力，這樣，地面法向反 作用力的分布前后不對稱，而使他們的合力 Fa 相對于法線

2、前移一個距離 a, 它隨彈性遲滯損失的增大而變大。即滾動時有 滾動阻力偶矩 Tf Fza 阻礙 車輪滾動 。 聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。3）作用形式： 滾動阻力 Fffw F f r （f為滾動阻力系數(shù)）1.2、滾動阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？提示： 滾動阻力系數(shù)與路面種類、行駛車速以及輪胎的構(gòu)造、材料、氣壓等有 關(guān)。1.3、確定一輕型貨車的動力性能（貨車可裝用 4 檔或 5 檔變速器，任選其中 的一種進行整車性能計算） ：1）繪制汽車驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖。2）求汽車的最高車速、最大爬坡度及克服該坡度時相應(yīng)的附著率。3）繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線，用圖解積分法求汽車有檔起步加速行駛至70km/h 的車

3、速時間曲線，或者用計算機求汽車用檔起步加速至 70km/h 的加速時間。 殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。輕型貨車的有關(guān)數(shù)據(jù)： 汽油發(fā)動機使用外特性的 Tqn 曲線的擬合公式為n n 2 n 3 n 4Tq 19.13 259.27(10n00 ) 165.44(10n00 )2 40.874(10n00 )3 3.8445(10n00)4式中, Tq 為發(fā)功機轉(zhuǎn)矩 （Nm）；n 為發(fā)動機轉(zhuǎn)速 （rmin）發(fā)動機的最低轉(zhuǎn)速 nmin=600r/min ，最高轉(zhuǎn)速 nmax=4000 r min裝載質(zhì)量2000kg整車整備質(zhì)量1800kg總質(zhì)量3880 kg車輪半徑0.367 m傳動系機械效率 0.85

4、波動阻力系數(shù) f0.013 空氣阻力系數(shù)迎風(fēng)面積 CDA2.77m 2 主減速器傳動比 i0 5.83 飛輪轉(zhuǎn)功慣量 I f0.218kg m2 二前輪轉(zhuǎn)動慣量 I w11.798kg m 2四后輪轉(zhuǎn)功慣量 I w23.598kg m2 變速器傳動比ig（數(shù)據(jù)如下表 ）軸距L3.2m質(zhì)心至前鈾距離 （滿載 ）質(zhì)心高 （滿載）1.947mhg0.9m解答：1) (取四檔為例)由FtTqTq nFt uun即Tiiq g o TFtrTq 19.13 259.27( n ) 165.44( n )2 40.874( n )3 3.8445( n )4 1000 1000 1000 1000 0 .

5、 377 rnu igioFfFw GfC D A U 2 21.15Ua行駛阻力為 F f Fw：494.312 0.131U由計算機作圖有本題也可采用描點法做圖：由發(fā)動機轉(zhuǎn)速在 nmin 600r / min ， nmax 4000r / min ，取六個點分別代入公式：2）最高車速：有 Ft Ff FwFt494.312 0.131U分別代入 Ua和Ft 公式：Tq* 6.9*5.83* 0.850.367494.3120.131(0.377 * 0.3697n5.83* 6.09把Tq的擬和公式也代入可得：n4000而 nmax4000 r/minU max 0.377*0.367*

6、400094.93 Km/h1.0 * 5.83最大爬坡度：掛檔時速度慢， Fw 可忽略：FiFt max(FfFw )Gi Ftmax GfimaxFtmax14400 0.0133880* 9.8=0.3663）克服該坡度時相應(yīng)的附著率FxFz忽略空氣阻力和滾動阻力得：Fiil 0.366 * 3.20.63）Fz a/l a1.947繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線（已裝貨）dt：40.0626a dug(D f )Ft時，11Iw2mrFwIf為動力因素）22i g 2i02 T1.798 3.598221 0.218*3.092 * 5.832 *0.8538000.367238000.36

7、721.128Ftgio TTqnn 2 n 319.13 259.27( ) 165.44()2 40.874( )31000100010003.8445( n )41000CDAU21.15由以上關(guān)系可由計算機作出圖為：用計算機求汽車用檔起步加速至 70km/h 的加速時間。（注： 載貨時汽車用檔起步加速不能至 70km/h）由運動學(xué)可知：1dt duat1 t du A0a1即加速時間可用計算機進行積分計算求出， 且 ua 曲線下兩速度間的面積 a就是通過此速度去件的加速時間。經(jīng)計算的時間為： 146.0535s1.4、空車、滿載時汽車動力性有無變化？為什么？答：汽車的動力性指 汽車在良

8、好路面上直線行駛時，由縱向外力決定的所能達 到的平均行駛速度。汽車的動力性有三個指標(biāo)： 1）最高車速 2）加速時間 3）最大爬坡度 且這三個指標(biāo)均于汽車是空載、滿載時有關(guān) 。1.5、如何選擇汽車發(fā)動機功率 ?答：依據(jù)（原則）：常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來初步選擇發(fā)動機應(yīng)有的功率從動力性角度出發(fā) 這些動力性指標(biāo)： umax,i,t jPe1 PfPwtPeGf3600u a max761403ua max發(fā)動機的最大功率應(yīng)滿足上式的計算結(jié)果，但也不宜過大，否則會因發(fā)動機負 荷率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟性。 （詳見第三章課件） 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。1.6、超車時該不該換入低一檔的排檔 ?答：可參

9、看不同 i 0時的汽車功率平衡圖：顯而可見，當(dāng)總的轉(zhuǎn)動比較大時，發(fā)動機后備功率大，加速容易，更易 于達到較高車速。1.7、統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，裝有 0.52L 排量發(fā)動機的轎車，若是前置發(fā)動機前輪驅(qū) 動 (F.F.)轎車，其平均的軸負荷為汽車總重力的 61.5；若是前置發(fā)動機后輪驅(qū) 動(F.R.)轎車，其平均的前軸負荷為汽車總重力的 55.7。設(shè)一轎車的軸距 L 2.6m，質(zhì)心高度 h0.57m。試比較采用 F.F.及 F. R形式時的附著力利用情況， 分析時其前軸負荷率取相應(yīng)形式的平均值。確定上述 F. F.型轎車在 0. 2 及 0.7路面上的附著力， 并求由附著力所決定的權(quán)限最高車速與極限最大

10、爬坡度及 極限最大加速度 ( 在求最大爬坡度和最大加速度時可設(shè) Fw0)。其他有關(guān)參數(shù)為：2m1600kg， CD0.45，A 2.00m ， f 0.02， 1.00。彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。答：1 對于 F-F 型轎車：最大驅(qū)動力等于前輪附著力FFz61.5%mg對于 F-R 型轎車： 最大驅(qū)動力等于后輪附著力FxbmaxFFz(1 55.7%)mg44.3%mg顯然 F-F 型轎車總的附著力利用情況較好。2 (1) 對于0.2 ：FFz1928.64N極限車速： Fxbmax F f FwGfCD A 221.15UaUamax194.8km / h極限爬坡度： FxbmaxFfFiGf

11、Gii maxFxb maximax1928.64 0.021600* 9.80.13極限加速度： FxbmaxF f F jGf mddUt(dU)maxdt mF Gf 1.01km/(hs)2）同理可有：當(dāng)0.7 時，Uamax 388.0km/hi max 0.4105(ddUt )max 4.023km/(hs) 1.8、一轎車的有關(guān)參數(shù)如下：總質(zhì)量 1600kg；質(zhì)心位置： a=1450mm，b1250mm，hg 630mm; 發(fā)動機最 大扭矩 M emax 140N m; I 擋傳動比 iI0.385；主減速器傳動比 io408; 傳動效率 m 0.9；車輪半徑 r300mm;

12、飛輪轉(zhuǎn)動慣量 If0.25kgm2 ；全 部車輪的轉(zhuǎn)動慣量 I w4.5kg m2 （其中，前輪的 I w2.25kg m2，后輪 2的 I w2.25kg m ）。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。若該轎車為前輪驅(qū)動，問：當(dāng)?shù)孛娓街禂?shù)為0.6 時，在加速過程中發(fā)動機扭矩能否充分發(fā)揮而產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速度？應(yīng)如何調(diào)整重心在前、 后方向b的位置（即 b 值），才可以保證獲得應(yīng)有的最大加速度。若令 Lb 100為前軸負荷率，求原車的質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負荷率 。廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。解題時，為計算方便，可忽略滾動阻力與空氣阻力。解： 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù)：1 I w1 1 w2mr221 I f ig

13、2i02 Tm r 2代入數(shù)據(jù)有： =1.4168若地面不發(fā)生打滑，此時，地面最大驅(qū)動力Fxb1maxFtTtqigi0 trFxb1max 6597.36N由于不記滾動阻力與空氣阻力，即 Ff 、 Fw 0 這時汽車行駛方程式變?yōu)镕t FiFjTtq igi0 trGim dudt當(dāng) TQ M eMax 140N M 代入有：(ddut )max 2.91再由z1G Lb hLg Gsinmdudt將( du ) max代入上試有 dtGbhgLdumdtFz1min6180.27N此時：Fxb1 0.6Fz1將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，所以：在加速過程中發(fā)動機扭矩不能否充分發(fā)揮 調(diào)整：要使發(fā)動機扭矩能

14、否充分發(fā)揮，則：應(yīng)使：Fxb1 0.6Fz1其中：6597.36N 不變，則由公式：Fz1G Lb hg dumL dt得出：b=1704.6mm前軸負荷率為：b*1 0%0L1 7 0.64*1 0%0(1 2 5 01 4 5)063.1%1.9、一輛后袖驅(qū)動汽車的總質(zhì)量 2152kg，前軸負荷 52，后軸負荷 48，主 傳動比 io4.55，變速器傳動比：一擋： 3.79，二擋：2.17，三擋： 1.41，四擋： 21.00，五擋： 0. 86。質(zhì)心高度 hg0.57m，CDA1.5m2 ，軸距 L2.300m， 飛輪轉(zhuǎn)動慣量 I f0.22kgm2，四個車輪總的轉(zhuǎn)動慣量 I w3.6k

15、gm 2 ，車輪 半徑 r 0.367m。該車在附著系數(shù) 0.6 的路面上低速滑行曲線和直接擋加 速曲線如習(xí)題圖 1 所示。國上給出了滑行數(shù)據(jù)的擬合直線 v19.760.59T，v 的單位 為 km/h， T 的 單位為 s， 直接擋最大加速 度 max 0.75m/ s2 （us=50km/h） 。設(shè)各擋傳動效率均為 0.90，求： 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。1）汽車在該路面上的波動阻力系數(shù)。2）求直接擋的最大動力因素。3）在此路面上該車的最大爬坡度。答：1 由汽車行駛方程式 :FtFf Fw Fi Fj此時：低速滑行時 , Fw 0 , Fj 0Ft Ff由低速滑行曲線擬臺直線公式可得 :dv

16、gdt(19.76 0.59T ) gdt0.0602 直接檔， ig 111mIw2r先求汽車質(zhì)量換算系數(shù)221 I f ig i0 T2mr代入數(shù)據(jù)得： 1.0266再有動力因素公式：dUgdt其中：f 0 0.060所以：maxdU而：dUdtmax3 由maxmaxdt)max20.75m/ s20.0601.02660.75* 3.69.810.34255dUdtmax可得，最大爬坡度為：maxmaxmax0.28255max16.41第二章2.1、“車開得慢，油門踩得小，就定省油” ，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？ 鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。答：均不正確由

17、燃油消耗率曲線知：汽車在中等轉(zhuǎn)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。 籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。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(zhì)量利用 系數(shù)（即裝載質(zhì)量與整備質(zhì)量之比）大小也關(guān)系汽車是否省油 。 ， 預(yù)頌圣鉉 儐歲齦訝驊糴。2.2、試述無級變速器與汽車動力性、燃油經(jīng)濟性的關(guān)系。提示：采用無級變速后，理論上克服了發(fā)動機特性曲線的缺陷，使汽車具有與等功率發(fā)動機一樣的驅(qū)動功率，充分發(fā)揮了內(nèi)燃機的功率，大地改善了汽車動力性。同時，發(fā)動機的負荷率高，用無級變速后， 使發(fā)動機在最經(jīng)濟工況機會增多，提高了燃油經(jīng)濟性。

18、 滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào) 硯錦。2.3、用發(fā)動機的“最小燃油消耗特性”和克服行駛阻力應(yīng)提供的功率曲線， 確定保證發(fā)動機在最經(jīng)濟工況下工作的“無級變速器調(diào)節(jié)特性” 。答： 無級變速器傳動比 I 與發(fā)動機轉(zhuǎn)速及期限和行駛速度之間有如下關(guān)系：i 0.377 nr A ni 0uaua（式中 A 為對某汽車而言的常數(shù) A 0.3 7 7r ）i0 當(dāng)汽車一速度 ua 在一定道路沙鍋行駛時，根據(jù)應(yīng)該提供的功率：P PwPeeT由“最小燃油消耗特性”曲線可求出發(fā)動機經(jīng)濟的工作轉(zhuǎn)速為ne 。將 ua， ne 代入上式，即得無級變速器應(yīng)有的傳動比 i。帶同一 植的 道路上，不同車速時無級變速器的調(diào)節(jié)特性。2.4、如

19、何從改進汽車底盤設(shè)計方面來提高燃油經(jīng)濟性 ?提示： 縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量 大型轎車費油的原因是大幅度地增加了滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速 阻力。為了保證高動力性而裝用的大排量發(fā)動機，行駛中負荷率 低也是原因之一 。 鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。汽車外形與輪胎降低CD 值和采用子午線輪胎，可顯著提高燃油經(jīng)濟性。2.5、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。提示： 發(fā)動機最大功率要滿足動力性要求（最高車速、比功率） 最小傳動比的選擇很重要， （因為汽車主要以最高檔行駛） 若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。

20、若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。 擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。 若最大傳動比的選擇較小， 汽車通過性會降低； 若選擇較大， 則變速器傳動 比變化范圍較大，檔數(shù)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 同時，傳動比檔數(shù)多， 增加了發(fā)動機發(fā)揮最大功率的機會， 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)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。 贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。2.6、試分析超速擋對汽車動力性和燃油經(jīng)濟性的影響。提示： 因為汽車并不經(jīng)常以此速度行駛，低速檔只要滿足動力性的要求。2.7、習(xí)題圖 2 是題 1.3 中貨車裝用汽

21、油發(fā)動機的負荷特性與萬有特性。負荷特 性曲線的擬合公式為234b B0 B1Pe B2Pe2 B3Pe3 B4Pe4式中， b為燃油消耗率 g(kw. h);Pe為發(fā)動機凈功率 (kw)。20304050607060102E2g/kWh)504029Og/(kWh0100320305020 N*4803801050 iooo15002000250030003500b)習(xí)題圖2汽油發(fā)動機的負荷特性與萬有特性a）負荷特性b）力有特件1 815r/min 21207r/ min 3162 4r/min 42012r/niin 5 2603r/nuci63006r/min 73403r/min 83

22、8O4r/ minn/ (rimin1)Btfi5&8151326.8-416.4672.379-5.86290.1776812071354,7-303.9836.657一 2.05530.04307216141284.4-189.7514.524-0.5 陽0.00&120121122.9-121.59*7.0035-0.1&5170.001 855526031141.0-98.8934.4763-0,0910770.000689063006105L2-73.7142.8,930.051380.0003503234031233.9-84.4782988-0.M74490.0002 82303

23、884112.7-45.2910.71113-0.00075215-0.000038568擬合式中的系數(shù)為 怠速油耗 Qid 0.299mL / s （怠速轉(zhuǎn)速 400r/min） 。計算與繪制題 1.3 中貨車的1）汽車功率平衡圖。2）最高檔與次高擋的等速百公里油耗曲線?；蚶糜嬎銠C求貨車按 JB335283 規(guī)定的六工況循環(huán)行駛的百公路 油耗。計算中確定燃油消耗率值 b 時，若發(fā)動機轉(zhuǎn)速與負荷特性中 給定的轉(zhuǎn)速不相等，可由相鄰轉(zhuǎn)速的兩根曲線用插值法求得。 壇摶鄉(xiāng)囂 懺蔞鍥鈴氈淚。六工況循環(huán)的參數(shù)如下表參看圖 2-2。（ 汽油的密度是 0.7g/cm3） 答： 1） 發(fā)動機輸出功率：PeTq

24、igio T ua /3600Tq19.13 259.27(10n00) 165.44(10n00)2 40.874(10n00)3 3.8445(10n0ua0.377rngio由以上三條關(guān)系式，可以繪出各個檔位下發(fā)動機的有效功率 圖。再有阻力功率：PfPwT1 (Gf uaT ( 3600CD A ua3761403 5 3 7.647 * 10 3ua 3.638 * 10 5ua3由以上信息作出汽車功率平衡圖如下：2)等速百公里油耗公式QsPeb1.02ua g (L/100Km)ua0.377rnigio最高檔時 :ig 1, 不妨取 Pe 18Kw:n=815r/min, 即 u

25、a 19 .34 Km / h由負荷特性曲線的擬合公式234B0 B1Pe B2Pe2 B3Pe3 B4Pe4b 1740.2g /( Kw h)QsPeb231.2Ls 1.02ua g:n=1207r/min, 即 ua 28 .64 Km / h由負荷特性曲線的擬合公式得 :b 295.0g /( Kw h)Qs 26.0L:n=1614r/min, 即 u a38 .30 Km / h由負荷特性曲線的擬合公式得 :b 305.2g /( Kw h)Qs 20.5L:n=2603r/min, 即 ua 61 .77 Km / h 由負荷特性曲線的擬合公式得 :b 280.1g /( Kw

26、 h)Qs 11.7L:n=3403r/min, 即 u a 80 .75 Km / h 由負荷特性曲線的擬合公式得 :b 431.3g /(Kw h)Qs 13.6L:n=3884r/min, 即 ua 92 .17 Km / h 由負荷特性曲線的擬合公式得 :b 529.4g /(Kw h)Qs 14.8L故有以上各個點可以做出最高檔的等速百公里油耗曲線 同樣 ,可做出次高擋的等速百公里油耗曲線 (省略) 2.8、輪胎對汽車動力性、燃油經(jīng)濟性有些什么影響 ? 提示：2.9、為什么公共汽車起步后，駕駛員很快換入高檔 ? 提示：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

27、經(jīng) 濟性較高 .2.10、達到動力性最佳的換擋時機是什么？達到燃油經(jīng)濟性最佳的換 檔時機是什么 ?二者是否相同 ?答：動力性最佳：只要 Ft (Fw Ff )max 時換檔，以 1.3 題圖為例， 在Ft1 (Fw1 Ff1) Ft2 (Fw2 Ff 2) 時換檔顯然滿足動力性最佳。燃油經(jīng)濟性最佳要求發(fā)動機負荷率高，后備功率低 由下圖知，在最高檔時，后備功率最低，燃油經(jīng)濟性最佳。第三章改變 13 題中輕型貨車的主減速器傳動比，作出 io 為 5.17、 5.43、5.83、6.17、6.33時的燃油經(jīng)濟性一加速時間曲線，討論不同 io 值對汽車性能的影響和采用不同變速器對汽車性能的影響。 （汽

28、油 的密度是 0.7g/cm 3）蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。答： i 0 5.17時，百公里消耗燃油：（以最高檔，較高轉(zhuǎn)速（ n 取 3403 r/min ），最經(jīng)濟負荷（即 90% 負荷大約 18Kw）行駛時油耗）：u 0.377rn此時： ua1i iigio0.377 * 0.367 * 340391.07Km/h1* 5.17234b1 B0 B1Pe B2Pe2 B3Pe3 B4Pe4b1 431.3g /(Kw h)將 b1， ua1 代入下式得：Peb1.02u a gQs 12.17L加速時間：（這里以最高檔四檔 、速度由 0 加速到 96.6Km/h 的時間） 因與題 1.3 第

29、三問求法相同，這里不在累述，可直接有計算機求 得：加速時間 t=684.97s i 0 5.43 時，百公里消耗燃油：同上可得： Qs 12.78L 加速時間 t= 665.78s i 0 5.83 時，百公里消耗燃油：同上可得： Qs 13.72L加速時間 t=643.91s i 0 6.17 時，百公里消耗燃油：同上可得： Qs 14.52L加速時間 t=630.14s i 0 6.33 時，百公里消耗燃油：同上可得： Qs 14.90L加速時間 t=624.77s由以上數(shù)據(jù)可做出燃油經(jīng)濟性一加速時間曲線如下：第四章4 1 一轎車駛經(jīng)有積水層的良好路面公路，當(dāng)車速為100km/h 時要進行

30、制動。 問此時有無可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而喪失制 動能力 ?轎車輪胎的胎壓為 17927kPa 。 買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。答： 假設(shè)路面水層深度超過輪胎溝槽深度估算滑水車速： h 6.34 pi pi 為胎壓（ kPa） 代入數(shù)據(jù)得： h 84.89km/h而 h 故有可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而失去制動能力42 在第四章第三節(jié)二中舉出了 CA700 轎車的制動系由真空 助力改為壓縮空氣助力后的制動試驗結(jié)果。 試由表中所列數(shù)據(jù)估22ua02 2 ua 0a02 2 a 0 25.92ab max算 2 12 2 的數(shù)值，以說明制動器作用時間的重要性。 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔 糴。1提示：由表 4-3 的數(shù)據(jù)以及公

31、式 s 31.6計算 2 21 2 的數(shù)值?？梢哉J為制動器起作用時間的減少是縮短制動距離的主要 原因。4 3 一中型貨車裝有前、后制動器分開的雙管路制功系，其有 關(guān)參數(shù)如下；1）計算并繪制利用附著系數(shù)曲線與制動效率曲線。2）求行駛車速 30km/h ，在 0.80 路面上車輪不抱死的制動距離 計算時取制動系反應(yīng)時間 2 0.02s ，制動減速度上升時間 2 0.02s 。 驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。3）求制功系前部管路損壞時汽車的制功距離，制功系后部 管路損壞時汽車的制功距離。答案： 1）前軸利用附著系數(shù)為：f L z f b zhg后軸利用附著系數(shù)為：L 1zr a zhg3.95 0.38 1

32、.85 0.4130.845空載時： 0Lbhg0 故空載時后輪總是先抱死。a/L由公式 Erzr1rhg /L代入數(shù)據(jù)Er2.12.449 0.845 r 作圖如下）滿載時： 0Lhg3.95 0.38 1 0.42821.170時：前輪先抱死z b/ LEEfffhg /L代入數(shù)據(jù) Ef = 1.501 1.17 f作圖如下）0時：后輪先抱死a/LErr r 1rhg / L代入數(shù)據(jù) Er=2.4492.915.17 r （作圖如下）2）由圖或者計算可得：空載時0.8制動效率約為 0.7因此其最大動減速度 abmax 0.8g 0.7 0.56g代入公式：1s3.62 22 ua02ua0

33、25.92ab max3.60.02 0.02 302230225.92 0.56g=6.57m由圖或者計算可得： 滿載時 制動效率為 0.87因此其最大動減速度 a bmax 0.8g 0.87 0.696g制動距離25.92ab2ua0max3）3.60.02 0.02 3030225.92 0.696g =5.34m.若制動系前部管路損壞Fxb2G du Gzg dtGFz2L (a zhg )后軸利用附著系數(shù)Lza zhg后軸制動效率 Era/L1 r hg / L代入數(shù)據(jù)得：空載時：Er =0.45滿載時：Er =0.60a）空載時 其最大動減速度 abmax0.8g 0.45 0.

34、36g代入公式：s3.63.6222 ua0ua025.92a b max0.02 0.02 30230225.92 0.36g=10.09mb）滿載時 其最大動減速度abmax 0.8g 0.6 0.48g代入公式：3.6222 ua0ua025.92ab max3.60.020.02 3030225.92 0.48g=7.63mB若制動系后部管路損壞G duFxb1Gz g dtGFz1 L (b zhg )前軸利用附著系數(shù) fLzb zhg前軸制動效率 Ef zb/ Lf f 1 fhg /L代入數(shù)據(jù) 空載時： Ef =0.57滿載時： Ef =0.330.456ga）空載時 其最大動減

35、速度 abmax 0.8g 0.57代入公式：13.6s123.6 225.92a2ua20bmax3020.02 0.202 30 25.92300.456g =8.02m0.264gb）滿載時 其最大動減速度 abmax 0.8g 0.33代入公式：2 ua0 25.92ab max3.60.020.0223030225.92 0.264g=13.67m4 4 在汽車法規(guī)中，對雙軸汽車前、后軸制功力的分配有何 規(guī)定。說明作出這種規(guī)定的理由 ?答：為了保證制動時汽車的方向穩(wěn)定性和有足夠的制動效率， 聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會制定的 ECE R13 制動對雙軸汽車前、后 輪制動器制動力提出了明確的要

36、求。我國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ZBT240007 89 也提出了類似的要求。 下面以轎車和最大總質(zhì)量 大于 3.5t 的貨車為例予以說明。法規(guī)規(guī)定： 貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。對于 0.2 0.8之間的各種車輛，要求制動強度z 0.1 0.85( 0.2) 車輛在各種裝載狀態(tài)時，前軸利用附著系數(shù)曲線應(yīng)在后軸利 用附著系數(shù)曲線之上。 對于最大總質(zhì)量大于 3.5t 的貨車，在制動 強度 z 0.15 0.3之間，每根軸的利用附著系數(shù)曲線位于z 0.08鍬籟饗逕瑣筆襖兩條平行于理想附著系數(shù)直線的平行線之間；而制動強度 z 0.3 時，后軸的利用附著系數(shù)滿足關(guān)系式 z 0.3 0.74( 0.38) ，則認為 也滿

37、足了法規(guī)的要求。但是對于轎車而言，制動強度在 0.30.4 之間，后軸利用附著系數(shù)曲線不超過直線 z 0.05的條件下， 允 許后軸利用系數(shù)曲線在前軸利用附著系數(shù)曲線的上方。鷗婭薔。45 一轎車結(jié)構(gòu)參數(shù)問題 1.8中給出的數(shù)據(jù)一樣。 轎車裝有單回 路制動系，其制功器制動力分配系數(shù) 0.65 。試求：1）同步附著系數(shù)。2）在 0.7 路面上的制動效率。 *3）汽車此時能達到的最大制動減速度（ 指無任何車輪抱死時 ）f 。4）若將設(shè)車改為雙回路制動系統(tǒng) （只改變制動的傳動系， 見習(xí)題圖 3），而制動器總制動力與總泵輸出管路壓力之比稱 為制功系增益，并令原車單管路系統(tǒng)的增益為 G 。確定習(xí)題圖 3中

38、各種雙回路制動系統(tǒng)以及在一個回路失效時的制動系增5）計算：在 0.7 的路面 L。上述各種雙回路系統(tǒng)在一個回路失效時的制功效率及其能達到的最大制功減速度。6）比較各種雙回路系統(tǒng)的優(yōu)缺點。L b 2.7 0.65 1.25 答案： 1）同步附著系數(shù) 0 0.8 hg0.632）因 0.7 0 所以前輪先抱死Efb/Lf hg /L0.7=0.9511.25/2.70.65 0.7 0.63/ 2.73)最大制動減速度：abmax=Ef 0.7 g 6.53m/s24) G FTu0.65a) 1 失效 Fu2 (1 1 )Fu 2(1 )G 0.7GT21T22 失效Fu1T122 G 1.3G

39、b)1 失效2 失效12FuG2G1T G 22Fuc) 1 失效1T212Fu2 失效5) a)1失效 Fxb2Fz2 GL (a zhg )12T2Fu12T后軸利用附著系數(shù)后軸制動效率 Er最大動減速度2 失效 Fxb1GG dudtabmaxGzLza zhga/L1.45/2.71r hg / L1 0.7 0.63/2.70.7g 0.46 0.32gG du Gzg dt0.46Gz1 L (b zhg )前軸利用附著系數(shù)Lzb zhg前軸制動效率Efb/L1.25/2.7f 1fhg /L1 0.7 0.63/2.7 0.55最大動減速度 abmax 0.7g 0.55 0.3

40、9gb)由第 2)問 知：前輪先抱死1 失效與 2 失效情況相同。Fxb1G du Gz g dtFz1 GL (b zhg )前軸利用附著系數(shù)Lzb zhg前軸制動效率Efb/L = 1.25/ 2.7 =0.95f hg /L 0.65 0.7 0.63/ 2.71最大動減速度 abmax 0.7g 0.95 2 0.33gc) 與 b)回路的情況相同6) 比較優(yōu)缺點：a) 其中一個回路失效時，不易發(fā)生制動跑偏現(xiàn)象。但當(dāng)1 失效時，容易后輪先抱死，發(fā)生后軸測滑的不穩(wěn)定 的危險工況。 構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。b) 實現(xiàn)左右側(cè)輪制動器制動力的完全相等比較困難。c) 實現(xiàn)左右側(cè)輪制動器制動力的完全

41、相等比較困難。其中一個管路失效時，極容易制動跑偏第五章51 一轎車 （每個）前輪胎的側(cè)偏剛度為 -50176Nrad、外傾剛度 為-7665Nrad。若轎車向左轉(zhuǎn)彎，將使兩前輪均產(chǎn)生正的外傾角， 其大小為 40 。設(shè)側(cè)偏剛度與外傾剛度均不受左、右輪載荷轉(zhuǎn)移的影 響試求由外傾角引起的前輪側(cè)偏角 。 輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。答： 由題意： FY =k k =故由外傾角引起的前輪側(cè)偏角：= k k= 05 2 6450 輕型客車在試驗中發(fā)現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向和中性轉(zhuǎn)向現(xiàn) 象，工程師們在前懸架上加裝前橫向穩(wěn)定桿以提高前懸架的側(cè)傾角剛度，結(jié)果汽車的轉(zhuǎn)向特性變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向。試分析其理論根據(jù)（要求有必要的公式和曲線 ）。

42、堯側(cè)閆繭絳闕絢勵蜆贅。答：穩(wěn)定性系數(shù)：K m2L k2bk1k1 、 k2 變化，原來 K 0,現(xiàn)在 K0, 即變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向53 汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有哪幾種類型 ?表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的具體參 數(shù)有哪些 ?它們彼此之間的關(guān)系如何 （要求有必要的公式和曲線 ）？ 識饒 鎂錕縊灩筧嚌儼淒。答： 汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有三種類型：中性轉(zhuǎn)向、不足轉(zhuǎn)向、過多轉(zhuǎn)向。 幾個表征穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向的參數(shù)： 1前后輪側(cè)偏角絕對值之差 （轉(zhuǎn)向半徑的比 R/R3靜態(tài)儲備系數(shù) S.M.彼此之間的關(guān)系見參考書公式（ 5-13 ）（5-16 ）（5-17 ）。54 舉出三種表示汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的方法，并說明汽車重 心前后位置和內(nèi)、外輪負荷轉(zhuǎn)移如何影響穩(wěn)

43、態(tài)轉(zhuǎn)向特性？ 凍鈹鋨勞臘鍇癇婦 脛糴。答：方法：1. 時為不足轉(zhuǎn)向， 時為中性轉(zhuǎn)向， 1 時為不足轉(zhuǎn)向， R/R0=1 時為中性轉(zhuǎn)向， R/R00 時為不足轉(zhuǎn)向， S.M.=0 時為中性轉(zhuǎn)向， S.M.0 時為過 多轉(zhuǎn)向。汽車重心前后位置和內(nèi)、 外輪負荷轉(zhuǎn)移使得汽車質(zhì)心至前后軸距離 a 、 b 發(fā)生變化， K 也發(fā)生變化。55 汽車轉(zhuǎn)彎時車輪行駛阻力是否與直線行駛時一樣？ 答：否，因轉(zhuǎn)彎時車輪受到的側(cè)偏力，輪胎產(chǎn)生側(cè)偏現(xiàn)象，行駛 阻力不一樣。56 主銷內(nèi)傾角和后傾角的功能有何不同 ? 答：主銷外傾角可以產(chǎn)生回正力矩，保證汽車直線行駛；主銷內(nèi) 傾角除產(chǎn)生回正力矩外，還有使得轉(zhuǎn)向輕便的功能 。 恥

44、諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。57 橫向穩(wěn)定桿起什么作用 ?為什么有的車裝在前懇架，有的裝在后懸架，有的前后都裝？答： 橫向穩(wěn)定桿用以提高懸架的側(cè)傾角剛度。裝在前懸架是使汽車穩(wěn)定性因數(shù) K 變大，裝在后懸架使 K 變 小，前后懸架都裝則使前后懸架側(cè)傾角剛度同時增大。58 某種汽車的質(zhì)心位置、軸距和前后輪胎的型號已定。按 照二自由度操縱穩(wěn)定性模型， 其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為過多轉(zhuǎn)向， 試找出五 種改善其轉(zhuǎn)向特性的方法。 鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。答： 即要 K 變大，可在前懸架上裝橫向穩(wěn)定桿，后懸架不變；前懸 架不變， 減小后懸架側(cè)傾角剛度； 同時在前后懸架裝橫向穩(wěn)定 桿，但保證 a/k2-b/k1 變大；同時減小前

45、后懸架側(cè)傾角剛度， 但保證 a/k2-b/k1 變大；增大汽車質(zhì)量 。 碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。59 汽車空載和滿載是否具有相同的操縱穩(wěn)定性 ?答： 否，m 不同，空載時的汽車 m 小于滿載時的 m，即滿載時的 K 更大，操縱穩(wěn)定性更好。510 試用有關(guān)計算公式說明汽車質(zhì)心位置對主要描述和評 價汽車操縱穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的影響。答： 穩(wěn)定性系數(shù)公式： K m2 a bL k 2 k1 汽車質(zhì)心位置變化，則 a、 b 變化，即 K 也隨之改變。 511二自由度轎車模型的有關(guān)參數(shù)如下： 總質(zhì)量m1818 2kg繞 oz 軸轉(zhuǎn)動慣量I z 3885kg m2軸距 L=3.048m質(zhì)心至前軸距離a=1

46、.463m質(zhì)心至后軸距離b=1.585m前輪總側(cè)偏剛度k1 6 2 6 1N8 r/a d后輪總側(cè)偏剛度k2110185 N / r a d轉(zhuǎn)向系總傳動比i=20試求：1）穩(wěn)定性因數(shù) K 、特征車速 uch2）穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線 r ） s - ua車速 u=22.35m/s時的轉(zhuǎn)向靈敏度 r 。sw3）靜態(tài)儲備系數(shù) S.M.，側(cè)向加速度為 04g 時的前、后輪側(cè)偏角 絕對值之差 a1 a2與轉(zhuǎn)彎半徑的比值 R/R 0（R 0 =15m） 。閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。4）車速 u=30.56m/s,瞬態(tài)響應(yīng)的橫擺角速度波動的固有 （圓 ）頻率0 、阻尼比 、反應(yīng)時間 與峰值反應(yīng)時間 。氬嚕躑竄

47、貿(mào)懇彈瀘頷澩。提示：1） 穩(wěn)定性系數(shù)： K Lm2 ka2 bk1特征車速 uch2）轉(zhuǎn)向靈敏度 rsuL21 Ku213)K a1yL 1 2 1 2，R0 L ,LR1 2R04） 固有圓頻率 0阻尼比2 0 m反應(yīng)時間arctg峰值反應(yīng)時間 0512 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)中橫擺角速度增益達到最大值時的車速稱為 特征車速 uch 。證明：特征車速 uch = 1/K ，且在特征車速時的穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，為具有相等軸距 L 中性轉(zhuǎn)向汽車橫擺角速度增益的一半。答： 轉(zhuǎn)向靈敏度 r u L 2s 1 Ku 2特征車速 uch K1ru , 中性轉(zhuǎn)向時 r us L s L得證。513 測定汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性

48、常用兩種方法，一為固定轉(zhuǎn)向 盤轉(zhuǎn)角法，并以 R/R0 ay曲線來表示汽車的轉(zhuǎn)向特性 （見第五章第三 節(jié)二）；另一為固定圓周法。試驗時在場地上畫一圓，駕駛員以低速 沿圓周行駛， 記錄轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角 sw0，然后駕駛員控制轉(zhuǎn)向盤使汽車始 終在圓周上以低速持續(xù)加速行駛。隨著車速的提高，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角 sw （一般）將隨之加大。記錄下 sw 角，并以 sw ay 曲線來評價汽車的 sw0轉(zhuǎn)向特性，試證 sw 1 Ku2 ，說明如何根據(jù) sw ay曲線來判斷汽車sw 0sw 0的轉(zhuǎn)向特性。 釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。2證明： 轉(zhuǎn)向半徑 R u u 1 Ku L 1 Ku 2 R0r u L 2 01 Ku 2sw 2 Rsw 1 Ku2 =sw0R0514 習(xí)題圖 4 是滑柱連桿式獨立懸架 （常稱為 Mc Phersonstrut suspnsion示） 意圖。試證： 慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長涼。1）R.C.為側(cè)傾中