《汽車理論》課后參考答案

1、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。當車輪不滾動時，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相對于法線前移一個距離a, 它隨彈性遲滯損失的增大而變大。即

2、滾動時有滾動阻力偶矩 阻礙車輪滾動。3）作用形式：滾動阻力 （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？ 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。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。 輕型貨車的有關數(shù)據(jù)：汽油發(fā)動機使用外特性的Tqn曲線的擬合公式為 式中,

3、 Tq為發(fā)功機轉(zhuǎn)矩(N·m)；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 rmin 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 波動阻力系數(shù) f0.013 空氣阻力系數(shù)×迎風面積 CDA2.77 主減速器傳動比 i05.83 飛輪轉(zhuǎn)功慣量 If0.218kg· 二前輪轉(zhuǎn)動慣量 Iw11.798kg· 四后輪轉(zhuǎn)功慣量 Iw23.598kg· 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

4、(滿載)1.947m 質(zhì)心高(滿載)hg0.9m解答： 1）（取四檔為例） 由 行駛阻力為： 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，取六個點分別代入公式： 2）最高車速： 有 分別代入和公式： 把的擬和公式也代入可得： n>4000 而r/min Km/h 最大爬坡度：掛檔時速度慢，可忽略： =0.366 （3）克服該坡度時相應的附著率 忽略空氣阻力和滾動阻力得： 3）繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線（已裝貨）：40.0626 （為動力因素）時， 1.128 由以上關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7

5、0km/h）由運動學可知： 即加速時間可用計算機進行積分計算求出，且曲線下兩速度間的面積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：1）最高車速 2）加速時間 3）最大爬坡度且這三個指標均于汽車是空載、滿載時有關 。 1.5、 如何選擇汽車發(fā)動機功率?答：依據(jù)（原則）： 常先從保證汽車預期的最高車速來初步選擇發(fā)動機應有的功率。從動力性角度出發(fā) 這些動力性指標：發(fā)動機的最大功率應滿足上式的計算結(jié)果，但也不宜過大，否

6、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） 1.6、超車時該不該換入低一檔的排檔?答：可參看不同 時的汽車功率平衡圖： 顯而可見，當總的轉(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。設一轎車的軸距 L2.6m，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形式的平均值。確定上述F. F.型轎車在0.

7、 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Fw0)。其他有關參數(shù)為：m1600kg，CD0.45，A2.00，f0.02，1.00。答：1> 對于F-F型轎車：最大驅(qū)動力等于前輪附著力 對于F-R型轎車： 最大驅(qū)動力等于后輪附著力 顯然F-F型轎車總的附著力利用情況較好。2 > (1)對于： 極限車速： 極限爬坡度： 極限加速度： （2）同理可有：當時， 1.8、一轎車的有關參數(shù)如下： 總質(zhì)量1600kg；質(zhì)心位置：a=1450mm，b1250mm，hg630mm; 發(fā)動機最大扭矩Memax140

8、N· m; I擋傳動比iI0.385；主減速器傳動比io408;傳動效率m0.9；車輪半徑r300mm; 飛輪轉(zhuǎn)動慣量If0.25kg· ；全部車輪的轉(zhuǎn)動慣量Iw4.5kg· (其中，前輪的Iw 2.25 kg·，后輪的Iw 2.25 kg·)。若該轎車為前輪驅(qū)動，問：當?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)生應有的最大加速度？應如何調(diào)整重心在前、后方向的位置(即b值)，才可以保證獲得應有的最大加速度。若令×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。 解題時，為計算方便，可忽略滾動阻力與空氣

9、阻力。解：<1> 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù) ： 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 由于不記滾動阻力與空氣阻力，即、 這時汽車行駛方程式變?yōu)?當 代入有： 再由 將代入上試有 此時： 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。 <2> 調(diào)整： 要使發(fā)動機扭矩能否充分發(fā)揮，則： 應使： 其中： 不變， 則由公式： 得出：b=1704.6mm 前軸負荷率為： 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：1.00，

10、五擋：0. 86。質(zhì)心高度hg 0.57m，CDA1.5，軸距L2.300m，飛輪轉(zhuǎn)動慣量Ifkg·m2，四個車輪總的轉(zhuǎn)動慣量Iw3.6kg·，車輪半徑r0.367m。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max0.75m/ (us=50km/h)。設各擋傳動效率均為0.90，求： 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: 低速滑行時, , 此時： 由低

11、速滑行曲線擬臺直線公式可得: （此處參考答案有誤，應注意T的單位換算）2> 直接檔， <以四檔為例> 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù) ： 代入數(shù)據(jù)得： 再有動力因素公式： 其中： 所以： 而： 3> 由 可得，最大爬坡度為： 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？答：均不正確。 由燃油消耗率曲線知：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。 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

12、關系汽車是否省油。，2.2、試述無級變速器與汽車動力性、燃油經(jīng)濟性的關系。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。 2.3、用發(fā)動機的“最小燃油消耗特性”和克服行駛阻力應提供的功率曲線，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系： （式中A為對某汽車而言的常數(shù) ）當汽車一速度在一定道路沙鍋行駛時，根據(jù)應該提供的功率： 由“最小燃油

13、消耗特性”曲線可求出發(fā)動機經(jīng)濟的工作轉(zhuǎn)速為。將，代入上式，即得無級變速器應有的傳動比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、如何從改進汽車底盤設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。 汽車外形與輪胎 降低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

14、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。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。 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。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、習題圖2是

15、題1.3中貨車裝用汽油發(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 式中，b為燃油消耗率g(kw. h); Pe為發(fā)動機凈功率(kw)。擬合式中的系數(shù)為怠速油耗 (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。或利用計算機求貨車按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。 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) <考慮空車的情況> 發(fā)動機輸出功率： 由以

16、上三條關系式，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： 由以上信息作出汽車功率平衡圖如下：2) <考慮滿載時情況>等速百公里油耗公式: (L/100Km)由 最高檔時: , 不妨取 :n=815r/min,即 由負荷特性曲線的擬合公式: :n=1207r/min,即 由負荷特性曲線的擬合公式得: :n=1614r/min,即 由負荷特性曲線的擬合公式得: :n=2603r/min,即 由負荷特性曲線的擬合公式得: :n=3403r/min,即 由負荷特性曲線的擬合公式得: :n=3884r/min,即 由負荷特性曲線的擬合公式得: 故有以上各個點可以做出最高檔的等速百

17、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：只要時換檔， 以1.3題圖為例，在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

18、、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。（汽油的密度是0.7g/cm3） ）答：時，百公里消耗燃油：（以最高檔，較高轉(zhuǎn)速（n取3403），最經(jīng)濟負荷（即90%負荷大約18Kw）行駛時油耗）： 此時： 將，代入下式得：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時，百公里消耗燃油：同上可得： 加速時間t= 665.78s時，百公里消耗燃油：同上可得：加速時間t=643.91s時，百公里消耗燃油：同上可得：加

19、速時間t=630.14s時，百公里消耗燃油：同上可得：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41 一轎車駛經(jīng)有積水層的良好路面公路，當車速為100km/h時要進行制動。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。答：假設路面水層深度超過輪胎溝槽深度 估算滑水車速： 為胎壓（kPa） 代入數(shù)據(jù)得：km/h 而 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)估算的數(shù)值，以說明制動器作用時間的重要性。提示：由表4-3的數(shù)據(jù)以及公式

20、計算的數(shù)值。可以認為制動器起作用時間的減少是縮短制動距離的主要原因。43一中型貨車裝有前、后制動器分開的雙管路制功系，其有關參數(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80路面上車輪不抱死的制動距離。計算時取制動系反應時間，制動減速度上升時間。 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： 后軸利用附著系數(shù)為： 空載時：= 故空載時后輪總是先抱死。 由公式 代入數(shù)據(jù)（作圖如下）滿載時：=時：前輪先抱死代入數(shù)據(jù)=（作圖如下） 時：后輪先抱死 代入數(shù)據(jù)=（作圖如下） 2）由圖或者計算可得：

21、空載時 制動效率約為0.7 因此其最大動減速度 代入公式：=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 制動距離 =5.34m3） A.若制動系前部管路損壞 后軸利用附著系數(shù) 后軸制動效率代入數(shù)據(jù)得：空載時：=0.45滿載時：=0.60a)空載時 其最大動減速度 代入公式：=10.09m b)滿載時 其最大動減速度 代入公式：=7.63m B若制動系后部管路損壞 前軸利用附著系數(shù) 前軸制動效率代入數(shù)據(jù) 空載時：=0.57 滿載時：=0.33a)空載時 其最大動減速度 代入公式：=8.02m b)滿載時 其最大動減速度 代入公式：=13.67m 44在汽車法規(guī)中

22、，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求。我國的行業(yè)標準ZBT24000789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：對于之間的各種車輛，要求制動強度 車輛在各種裝載狀態(tài)時，前軸利用附著系數(shù)曲線應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，在制動強度之間，每根軸的利用附著系數(shù)曲線位于兩條平行于理想附著系數(shù)直線的平行線之間；而制動強度時，后軸的利用附著系數(shù)滿足關系式

23、，則認為也滿足了法規(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。 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)。試求： 1)同步附著系數(shù)。 2)在路面上的制動效率。 * 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)若將設車改為雙回路制動系統(tǒng)(只改變制動的傳動系，見習題圖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。確定習題圖3中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益。 5)

24、計算：在的路面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。答案：1）同步附著系數(shù) 2）因 所以前輪先抱死 =0.951 3）最大制動減速度： = 4） a) 1失效 2失效b)1失效 2失效 c) 1失效 2失效 5）a)1失效 后軸利用附著系數(shù) 后軸制動效率0.46最大動減速度2失效 前軸利用附著系數(shù) 前軸制動效率0.55最大動減速度b)由第2）問 知：前輪先抱死1失效與2失效情況相同。 前軸利用附著系數(shù) 前軸制動效率=0.95最大動減速度c) 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

25、現(xiàn)象。但當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。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4。設側(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。答： 由題意：F=ka+kg=0故由外傾角引起的前輪側(cè)偏角：a=- kg/k=-76654/-50176=0.611 52 6450輕型客車在試驗中發(fā)現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向和

26、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)。答： 穩(wěn)定性系數(shù)：、變化，原來K0,現(xiàn)在K>0,即變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向。 53汽車的穩(wěn)態(tài)響應有哪幾種類型?表征穩(wěn)態(tài)響應的具體參數(shù)有哪些?它們彼此之間的關系如何(要求有必要的公式和曲線)？答： 汽車穩(wěn)態(tài)響應有三種類型 ：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(a1-a2);2. 轉(zhuǎn)向半徑的比R/R; 3靜態(tài)儲備系數(shù)S.M. 彼此之間的關系見參考書公式（5-13）（5-16）（5-17）。 54舉出三種表示汽車穩(wěn)

27、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)態(tài)轉(zhuǎn)向特性？答：方法：1.a1-a2 >0時為不足轉(zhuǎn)向，a1-a2 =0時 為中性轉(zhuǎn)向，a1-a2 <0時為過多轉(zhuǎn)向； 2. R/R0>1時為不足轉(zhuǎn)向，R/R0=1時為中性轉(zhuǎn)向，R/R0<1時為過多轉(zhuǎn)向； 3 .S.M.>0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

28、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。 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。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

29、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。 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)響應指標的影響。答：穩(wěn)定性系數(shù)公式：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參數(shù)如下： 總質(zhì)量 m18182kg 繞軸轉(zhuǎn)動慣量 軸距 L=3.048m 質(zhì)心至前軸距離 a=1.463m質(zhì)心至后軸距離 b=1.585m前輪總側(cè)偏剛

30、度 后輪總側(cè)偏剛度 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。2)穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線)-車速u=22.35m/s時的轉(zhuǎn)向靈敏度。3)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)偏角絕對值之差與轉(zhuǎn)彎半徑的比值R/R(R=15m)。4)車速u=30.56m/s,瞬態(tài)響應的橫擺角速度波動的固有(圓)頻率、阻尼比、反應時間與峰值反應時間。提示： 1) 穩(wěn)定性系數(shù)： 特征車速 2) 轉(zhuǎn)向靈敏度 3) ，, 4) 固有圓頻率 阻尼比反應時間峰值反應時間 512穩(wěn)態(tài)響應中橫擺角速度增益達到最大值時的車速稱為特征車速。證明： 特征車速=，且在特征車速時的穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，為具有

31、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 特征車速 ,中性轉(zhuǎn)向時 得證。 513測定汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性常用兩種方法，一為固定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角法，并以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，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（一般）將隨之加大。記錄下角，并以曲線來評價汽車的轉(zhuǎn)向特性，試證，說明如何根據(jù)曲線來判斷汽車的轉(zhuǎn)向特性。證明：轉(zhuǎn)向半徑 = 514習題圖4是滑柱連桿式獨立懸架(常稱為Mc Pherson strut suspnsion)示意圖。試

32、證： 1)R.C.為側(cè)傾中心。 2)懸架的側(cè)傾角剛度為，式中為一個彈簧的(線)剛度。提示： 1)畫出地面對于車廂的瞬時轉(zhuǎn)動中心，即為側(cè)傾中心R.C. 2)證明參考書P135-136 515試求計算穩(wěn)態(tài)響應質(zhì)心側(cè)偏角增益的公式，并求題511中轎車在u=313m/s(70 mileh)、時的質(zhì)心側(cè)偏角。計算u=313ms時的瞬態(tài)響應峰值反應時間和轎車的汽車因數(shù)T.B.值。提示：將方程組（5-9）兩式聯(lián)立，=0, =0,消去 516為什么有些小轎車后輪也設計有安裝前束角和外傾角?答：因為轎車后輪安裝前束角和外傾角是為提高操縱穩(wěn)定性。 517習題圖5為三種前獨立懸架對車輪相對車身垂直上下位移時前束變化

33、的影響。試問圖中哪一條曲線具有側(cè)傾過多轉(zhuǎn)向效果？答：圖中點劃線所表示的具有過多轉(zhuǎn)向效果518轉(zhuǎn)向盤力特性與哪些因素有關，試分析之。答： 轉(zhuǎn)向盤力特性決定于以下因素：轉(zhuǎn)向器傳動比及其變化規(guī)律、轉(zhuǎn)向器效率、動力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向盤操作力特性、轉(zhuǎn)向桿系傳動比、轉(zhuǎn)向桿系效率、由懸架導向桿系決定的主銷位置、輪胎上的載荷、輪胎氣壓、輪胎力學特性、地面附著條件、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動慣性、轉(zhuǎn)向柱摩擦阻力及汽車整體動力學特性。519地面作用于輪胎的切向反作用力是如何控制轉(zhuǎn)向特性的?提示：參考書P152-155。第六章6.l、設通過座椅支承面?zhèn)髦寥梭w垂直加速度的譜密度為一白噪聲，Ga ( f )=0.1。求在0.580HZ頻率范

34、圍加權(quán)加速度均方根值aw和加權(quán)振級Law，并由表6-2查出相應人的主觀感覺。答： 查圖知：人的主觀感覺為極不舒適。6.2、設車速u=20ms ，路面不平度系，參考空間頻率no=0.1。畫出路面垂直位移、速度和加速度、的譜圖。畫圖時要求用雙對數(shù)坐標，選好坐標刻度值，并注明單位。解： 畫出圖形為： 6.3、設車身車輪二自由度汽車模型，其車身部分固有頻率fo 2Hz。它行駛在波長=5m的水泥接縫路上，求引起車身部分共振時的車速un(km/h)。該汽車車輪部分的固有頻率f t=10Hz，在砂石路上常用車速為30km/h。問由于車輪部分共振時，車輪對路面作用的動載所形成的搓板路的波長=?答：當激振力等于

35、車輛固有頻率時，發(fā)生共振，所以發(fā)生共振時的車速為： 搓板路的波長 ： 6.4、設車身單質(zhì)量系統(tǒng)的幅頻 |zq| 用雙對數(shù)坐標表示時如習題圖6所示。路面輸入譜與題6.2相同。求車身加速度的譜密度，畫出其譜圖，并計算0.110Hz頻率范圍車身加速度的均方根值。答： 6.5、上機計算作業(yè)(報告應包括：題目、計算說明、程序清單、結(jié)果分析)。 車身車輪雙質(zhì)最系統(tǒng)參數(shù)：fo=1.5Hz、=0.25、=9、=10。 “人體座椅”系統(tǒng)參數(shù)：fs=3Hz、s0.25。 車速u=20m/s，路面不平度系數(shù)Gq (no)=2.56×，參考空間頻率no=0.1。計算時頻率步長f0.2Hz，計算頻率點數(shù)N18

36、0。1）計算并畫出幅頻特性|z1q|、|z2z1|、|pz2|和均方根值譜、譜圖。進步計算、值。 2)改變“人體座椅”系統(tǒng)參數(shù)：fs=1.56Hz、s0.1250.5。分析、值隨fs、s的變化。 3)分別改變車身車輪雙質(zhì)量系統(tǒng)參數(shù)：fo0.253Hz、=0.1250.5、=4.5一、填空題1、汽車動力性主要由最高車速、加速時間和最大爬坡度三方面指標來評定。2、汽車加速時間包括原地起步加速時間和超車加速時間。3、汽車附著力決定于地面負著系數(shù)及地面作用于驅(qū)動輪的法向反力。4、我國一般要求越野車的最大爬坡度不小于60%。5、汽車行駛阻力主要包括滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。6、傳動系損失主

37、要包括機械損失和液力損失。7、在同一道路條件與車速下，雖然發(fā)動機發(fā)出的功率相同，但檔位越低，后備功率越大，發(fā)動機的負荷率就越小，燃油消耗率越大。8、在我國及歐洲，燃油經(jīng)濟性指標的單位是L/100KM，而在美國燃油經(jīng)濟性指標的單位是mile/USgal。9、汽車帶掛車后省油的原因主要有兩個，一是增加了發(fā)動機的負荷率，二是增大了汽車列車的利用質(zhì)量系數(shù)。10、制動性能的評價指標主要包括制動效能、制動效能恒定性和制動時方向的穩(wěn)定性。11、評定制動效能的指標是制動距離和制動減速度。12、間隙失效可分為頂起失效、觸頭失效和托尾失效 。13、車身-車輪二自由度汽車模型，車身固有頻率為2.5Hz，駛在波長為6

38、米的水泥路面上，能引起車身共振的車速為54km/h。14、在相同路面與車速下，雖然發(fā)動機發(fā)出的功率相同，但檔位越高，后備功率越小，發(fā)動機的負荷率就越高，燃油消耗率越低。15、某車其制動器制動力分配系數(shù)=0.6，若總制動器制動力為20000N，則其前制動器制動力為1200N。16、若前軸利用附著系數(shù)在后軸利用附著系數(shù)之上，則制動時總是前輪先抱死。17、汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為不足轉(zhuǎn)向、中心轉(zhuǎn)向和過多轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向盤力隨汽車運動狀態(tài)而變化的規(guī)律稱為轉(zhuǎn)向盤角階段輸入。18、對于前后、左右和垂直三個方向的振動，人體對前后左右方向的振動最為敏感。19、在ESP系統(tǒng)中，當出現(xiàn)向左轉(zhuǎn)向不足時，通常將左前輪進行制動；

39、而當出現(xiàn)向右轉(zhuǎn)向過度時，通常將 進行制動20、由于汽車與地面間隙不足而被地面托起、無法通過，稱為間隙失效。21、在接地壓力不變的情況下，在增加履帶長度和增加履帶寬度兩個方法中，更能減小壓實阻力的是增加履帶長度。22、對于具有彈性的車輪，在側(cè)向力未達到地面附著極限的情況下，車輪行駛方向依然會偏離其中心平面的現(xiàn)象稱為輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象。23、車輛土壤推力與土壤阻力之差稱為掛鉤牽引力。二、選擇題1、評價汽車動力性的指標是（C）C、最高車速、加速時間、最大爬坡度2、同一輛汽車，其車速增加一倍，其空氣阻力提高（D）。D、4倍 3、汽車行駛的道路阻力包括（A）A、滾動阻力+坡度阻力4、下列關于改善燃油經(jīng)濟性說

40、法錯誤的是（B）B、減少檔位數(shù)5、峰值附著系數(shù)對應的滑動率一般出現(xiàn)在（C）。C、15%20% 6、最大傳動比選擇時，應主要考慮以下三方面的問題（C）C、最大爬坡度、附著率、最低穩(wěn)定車速7、最大地面制動力取決于（A）。A、制動器制動 8、在下列制動器中，制動效能穩(wěn)定性最差的是（D）。D、自增力式制動器9、在下列制動器中，制動效能穩(wěn)定性最好的是（A）。A、盤式制動器10、前、后制動器制動力具有固定比值的汽車，在同步附著系數(shù)路面上制動時，將出現(xiàn) B、前后輪同時抱死11、下列哪種情況會引起過多轉(zhuǎn)向（B）。B、前后輪側(cè)偏角絕對值之差 12、人體對垂直方向上的振動最敏感的頻率范圍是（D）D、412.5Hz

41、13、下列哪種情況會引起不足轉(zhuǎn)向（A）。A、穩(wěn)定因素K>0 14、當汽車制動抱死時，下列說法錯誤的是（D）D、當前、后輪同時抱死時，汽車將出現(xiàn)急轉(zhuǎn)現(xiàn)象。15、汽車轉(zhuǎn)彎時的“卷入”現(xiàn)象是指（A）。A、前驅(qū)汽車加速轉(zhuǎn)向過程中突然松油門而出現(xiàn)的過多轉(zhuǎn)向特性16、下列方法中可以提高輪胎側(cè)偏剛度的是（A） A、提高胎壓 17、汽車側(cè)滑的原因是（B）B、車輪抱死三問答題1、坡度阻力與道路阻力:汽車重力沿坡道的奮力;滾動阻力與坡道阻力均與道路有關且以車重成正比,兩種阻力合在一起稱為道路阻力.2、等速百公里油耗:汽車在一定的載荷下,以最高檔位在水平良好路面等速行駛100KM所消耗燃油量3、動力因素:汽車

42、驅(qū)動力減去空氣阻力與車重的比值4、后備功率: 5、制動力系數(shù)與側(cè)向力系數(shù):地面(側(cè)向力)制動力與垂直載荷之比;6、制動效率與利用附著系數(shù):車輪不鎖死的最大制動強度與車輪和地面間附著系數(shù)的比值;制動強度為Z時汽車第i軸產(chǎn)生的地面制動力與地面對第i軸的法向反力的比值7、制動器抗熱衰退性與抗水衰退性:汽車高速制動或長坡連續(xù)制動,制動效能的保持程度;汽車涉水行駛后,連續(xù)制動保證制動效能恒定的程度8、制動器制動力分配系數(shù):對于前后制動器制動力之比為固定值的汽車其前制動器制動力與汽車總制動力之比9、接近角與離去角:汽車滿載靜止時,前端突出點(后端)向前輪(后輪)所引切線與地面夾角;10、牽引系數(shù)與牽引效率

43、:單位車重的掛鉤牽引力;驅(qū)動車輪輸出功率與輸入功率之比11、附著力與附著率:地面對車輪胎切向反作用力的極限值;地面切向反力與法向反力比值12、同步附著系數(shù):曲線與I曲線交點處的附著系數(shù)。13、滑水現(xiàn)象:在某一車速下,在胎面下的動水壓力的升力等于垂直載荷,輪胎將完全漂浮于水面上與路面毫無接觸.14、制動跑偏與制動側(cè)滑:制動時汽車制動向左或向右偏駛;制動時汽車某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動15、滑動率與制動力系數(shù):汽車的實際車速減去輪速與汽車車速之比四、簡答題1、滾動阻力與哪些因素有關？答：與路面種類、行駛車速及輪胎構(gòu)造、材料、氣壓等有關2、在高速路上行駛時，輪胎氣壓高些好還是低些好？為什么？若在松軟的

44、沙土路面或雪面上又如何？答：氣壓高好,因為氣壓高輪胎與地面接觸時變形角產(chǎn)生的遲滯損失小驅(qū)動力小更經(jīng)濟。氣壓低好，輪胎與地面變形大，增大接觸面積動力增大，利于通過。3、為追求高的動力性，應如何換檔？若追求低油耗，又該如何換檔？4、在設計傳動系各檔傳動比時，應遵循怎樣的基本原則？變速器各擋傳動比基本按等比級數(shù)分配1）發(fā)動機工作范圍都相同，加速時便于操縱；2）各擋工作所對應的發(fā)動機功率都較大，有利于汽車動力性；3）便于和副變速器結(jié)合，構(gòu)成更多擋位的變速器。5、為降低空氣阻力可采取哪些措施？6、從保證制動時方向穩(wěn)定性出發(fā)，對制動系的要求是？制動時汽車按給定路徑行駛的能力。在制動中不發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去

45、轉(zhuǎn)向能力的性能。7、汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為哪三種類型？一般汽車應具有什么樣的轉(zhuǎn)向特性？答：不足轉(zhuǎn)向,中性轉(zhuǎn)向,過多轉(zhuǎn)向；.8、汽車滿載和空載時是否具有相同的操縱穩(wěn)定性？答：不是?？蛰d時的汽車M小于滿載的，即滿載的K更大操縱穩(wěn)定性更好。9、車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（VSC）的控制原理是什么？答：在大側(cè)向加速度，大側(cè)偏角的極限情況下工作，利用左，右兩側(cè)制動力之差產(chǎn)生的橫擺力偶矩來防止出現(xiàn)難以控制的側(cè)滑現(xiàn)象。10、在制動過程中，若只有前輪抱死或前輪先抱死，會出現(xiàn)什么情況？如果只有后軸抱死或后軸先抱死又如何？最理想的制動情況是？答：在制動過程中，只有前輪抱死或者前輪先抱死拖滑，汽車基本上沿直線向前行駛（減速

46、停車），處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果只有后軸抱死或者后軸先抱死且車速超過一定值時，汽車在輕微側(cè)向力作用下就會發(fā)生側(cè)滑（防止任何車輪抱死，前后車輪都處于滾動狀態(tài)）。11、縱向通過角和最小離地間隙對汽車通過性有何影響？答：縱向通過角與最小離地間隙越大，頂起失效的可能性越小，汽車的通過行越好。12、橫向穩(wěn)定桿起什么作用?其裝在前懸架與后懸架效果有何不同?答：增大懸架抗側(cè)傾能力，在前增大不足轉(zhuǎn)向，在后減小不足轉(zhuǎn)向。五、計算題1.一轎車駛經(jīng)過有積水層的一良好路面公路，當車速為100Km/h時要進行制動。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179.27kpa。答：由Home等根據(jù)實驗數(shù)據(jù)給出的

47、估算滑水車速的公式 所以，車速為100Km/h進行制動可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象。V=6.34*跟號p1.8 一轎車的有關參數(shù)如下：總質(zhì)量1600kg；質(zhì)心位置：a=1450mm,b=1250mm,hg=630mm；發(fā)動機最大扭矩Memax=140Nm2，檔傳動比i1=3.85；主減速器傳動比i0=4.08； 傳動效率m=0.9；車輪半徑r=300mm；飛輪轉(zhuǎn)動慣量If=0.25kg·m2；全部車輪慣量Iw=4.5kg·m2(其中后輪Iw=2.25 kg·m2,前輪的Iw=2.25 kg·m2)。若該轎車為前輪驅(qū)動，問：當?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)生應有的最大加速度？應如何調(diào)整重心在前后方向的位置（b位置），才可以保證獲得應有的最大加速度。若令為前軸負荷率，求原車得質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負荷率。分析：本題的解題思路為比較由發(fā)動機扭矩決定的最大加速度和附著系數(shù)決定的最大加速度的大小關系。如果前者大于后者，則發(fā)動機扭矩將不能充分發(fā)揮而產(chǎn)生應有的加速度。解：忽略滾動阻力和空氣阻力，若發(fā)動機能夠充分發(fā)揮其扭矩則；6597.4 N；=1.42；解得。前輪驅(qū)動汽車的附著率；等效坡度。則有，C10.754>0.6,所以該車在加速過程中不能產(chǎn)生應有的最大加速度。為在題給條件下產(chǎn)生應