汽車運用工程復(fù)習(xí)提綱

1、汽車運用工程復(fù)習(xí)提綱一、 概念解釋1汽車使用性能汽車的主要使用性能通常有：汽車動力性、汽車燃料經(jīng)濟(jì)性能、汽車制動性、汽車操縱穩(wěn)定性、汽車平順性和汽車通過性能。2側(cè)偏力汽車行駛過程中，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，車輪中心沿軸方向?qū)⒆饔糜袀?cè)向力，在地面上產(chǎn)生相應(yīng)的地面?zhèn)认蚍醋饔昧?，使得車輪發(fā)生側(cè)偏現(xiàn)象，這個力稱為側(cè)偏力。3地面制動力制動力習(xí)慣上是指汽車制動時地面作用于車輪上的與汽車行駛方向相反的地面切向反作用力。4汽車制動性能汽車制動性能，是指汽車在行駛時能在短距離停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力。另外也包括在一定坡道能長時間停放的能力。5. 滑動（移

2、）率描述制動過程中輪胎滑移成份的多少，即滑動率的數(shù)值代表了車輪運動成份所占的比例，滑動率越大，滑動成份越多。6. 同步附著系數(shù)具有固定的線與i線的交點處的附著系數(shù),被稱為同步附著系數(shù)。7. 汽車動力因數(shù)由汽車行駛方程式可導(dǎo)出，則被定義為汽車動力因數(shù)。8. 汽車通過性幾何參數(shù)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。9. 汽車動力性及評價指標(biāo)汽車動力性，是指在良好、平直的路面上行駛時，汽車由所受到的縱向外力決定的、所能達(dá)到的平均行駛速度。汽車動力性的好壞通常以汽車加速性、最高車速及最大爬坡度等項目作為評價指標(biāo)。10回正力

3、矩回正力矩是輪胎發(fā)生側(cè)偏時會產(chǎn)生作用于輪胎繞軸方向恢復(fù)直線行駛的力矩。11. 汽車最小離地間隙汽車最小離地間隙c是汽車除車輪之外的最低點與路面之間的距離。12制動距離制動距離s是指汽車以給定的初速，從踩到制動踏板至汽車停住所行駛的距離。13. 滾動阻力系數(shù)滾動阻力系數(shù)可視為車輪在一定條件下滾動時所需的推力與車輪負(fù)荷之比，或單位汽車重力所需之推力。14臨界車速當(dāng)車速為時，的稱為臨界車速。二、 簡答題1. 寫出汽車功率平衡方程式。2. 用圖敘述地面制動力、制動器制動力、附著力三者之間的關(guān)系。  當(dāng)（為地面附著力）時，；當(dāng)時，且地面制動力達(dá)到最大值,即；當(dāng)時,隨著的增加，不再增加

4、。3.寫出制作汽車的驅(qū)動力圖的步驟。列出發(fā)動機(jī)外特性數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；根據(jù)給定的發(fā)動機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式求出各檔在不同車速下的驅(qū)動力，并按式計算對應(yīng)的車速；按式計算滾動阻力，按式計算對應(yīng)車速的空氣阻力；將、繪制在-直角坐標(biāo)系中就形成了驅(qū)動力圖或驅(qū)動力行駛阻力平衡圖。4簡述利用圖解計算等速燃料消耗量的步驟。1) 由公式計算找出和對應(yīng)的點(,),(,),.,(,)。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和。3) 求出發(fā)動機(jī)為克服此阻力消耗功率。4) 由和對應(yīng)的,從計算。5) 計算出對應(yīng)的百公里油耗為6) 選取一系列轉(zhuǎn)速，.，,找出對應(yīng)

5、車速，。據(jù)此計算出。把這些的點連成線, 即為汽車在一定檔位下的等速油耗曲線。5試用汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡分析汽車的動力性。根據(jù)汽車行駛方程式，即制作汽車的驅(qū)動力行駛阻力平衡圖，從而計算出汽車最高車速、最大爬坡度和加速能力。當(dāng)時可求出最大加速度，而可計算汽車加速能6畫出附著率（制動力系數(shù)）與滑動率關(guān)系曲線，并做必要說明。   當(dāng)車輪滑動率s較小時，制動力系數(shù)隨s近似成線形關(guān)系增加，當(dāng)制動力系數(shù)在s=20%附近時達(dá)到峰值附著系數(shù)。   然后隨著s的增加，逐漸下降。當(dāng)s=100，即汽車車輪完全抱死拖滑時，達(dá)到滑動附著系數(shù),即。對于良好的瀝青或水泥混凝土道路相

6、對下降不多，而小附著系數(shù)路面如潮濕或冰雪路面，下降較大。   而車輪側(cè)向力系數(shù)（側(cè)向附著系數(shù)）則隨s增加而逐漸下降，當(dāng)s=100%時，即汽車完全喪失抵抗側(cè)向力的能力，汽車只要受到很小的側(cè)向力，就將發(fā)生側(cè)滑。   只有當(dāng)s約為20（1222）時，汽車才不但具有最大的切向附著能力，而且也具有較大的側(cè)向附著能力。7用結(jié)構(gòu)使用參數(shù)寫出汽車行駛方程式。汽車行駛方程式的普遍形式為，即8畫圖并說明地面制動力、制動器制動力、附著力三者關(guān)系。 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,若忽略其它阻力，地面制動力，當(dāng)（為地面附著力），；當(dāng)時，且地面制動力達(dá)到最大

7、值,即；當(dāng)時,隨著的增加不再增加。9寫出圖解法計算汽車加速性能的步驟。手工作圖計算汽車加速時間的過程：列出發(fā)動機(jī)外特性數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；根據(jù)給定的發(fā)動機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式求出各檔在不同車速下的驅(qū)動力，并按式計算對應(yīng)的車速；按式計算滾動阻力，按式計算對應(yīng)車速的空氣阻力；按式計算不同檔位和車速下的加速度以及加速度的倒數(shù)，畫出曲線以及曲線；按式計算步長的加速時間，對求和，則得到加速時間。同理，按式，計算步長的加速距離，對求和得到加速距離。10寫出汽車的燃料消耗方程式，并解釋主要參數(shù)。,式中：分別是百公里油耗（l/100km）、發(fā)動機(jī)功率（kw）、發(fā)動機(jī)燃料消

8、耗率（或比油耗，）、車速(km/h)和燃油重度(n/l)。11寫出汽車的后備功率方程式，分析后備功率對汽車動力性和燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。汽車在良好平直的路面上以等速行駛，此時阻力功率為,發(fā)動機(jī)功率克服常見阻力功率后的剩余功率,該剩余功率被稱為后備功率。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1020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。12 在側(cè)向力的作用下，剛性輪和彈性

9、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)）。當(dāng)有時，若車輪是剛性的，則可以發(fā)生兩種情況：當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧ξ闯^車輪與地面間的附著極限時()，車輪與地面間沒有滑動，車輪仍沿其本身平面的方向行駛。當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧_(dá)到車輪與地面間的附著極限時()，車輪發(fā)生側(cè)向滑動，若滑動速度為，車輪便沿合成速度的方向行駛，偏離了車輪平面方向。當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時，即使沒有達(dá)到附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向，出現(xiàn)側(cè)偏現(xiàn)象。 三、 分析題1已知某汽車00.4，分析0.3以及0.7時汽車的制動過程。  當(dāng)0.3時，比00.4小，在i曲線下方，利用線和線分析，前輪先抱死，當(dāng) 線

10、與i曲線相交， 則后輪也抱死； 當(dāng)0.7時，比00.4大，在i曲線方，利用線和線分析，后輪先抱死，當(dāng)線與i曲線相交，則前輪也抱死。2. 某汽車（裝有abs裝置）在實施緊急制動后，在路面上留下有規(guī)律的制動拖痕斑塊，即不連續(xù)的短拖痕，請分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因。abs裝置控制器根據(jù)車輪角速度傳感器確定制動管路壓力，使得管路的壓力呈脈動狀態(tài)，即車輪處于抱死和不抱死之間變化，從而使輪胎在路面上留下不連續(xù)的斑塊。3請分析汽車制動時附著系數(shù)大小對前、后輪地面法向反作用力的影響。由式可知，制動時汽車前輪的地面法向反作用力隨制動強(qiáng)度和質(zhì)心高度增加而增大；后輪的地面法向反作用力隨制動強(qiáng)度和質(zhì)心高度增加而減小。大軸距

11、汽車前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)定踏板力實施制動時，為靜載荷的90%，為靜載荷的38%，即前軸載荷增加90%，后軸載荷降低38%。4. 從制動距離計算式可以得出那些結(jié)論。汽車的制動距離s是其制動初始速度二次函數(shù)，是影響制動距離的最主要因素之一；s是最大制動減速度的雙曲線函數(shù)，也是影響制動距離的最主要因素之一。是隨行駛條件而變化的使用因素，而是受道路條件和制動系技術(shù)條件制約的因素；s是制動器摩擦副間隙消除時間、制動力增長時間的線性函數(shù)，是與使用調(diào)整有關(guān)，而與制動系型式有關(guān)，改進(jìn)制動系結(jié)構(gòu)設(shè)計，可縮短，從而縮短s。5. 請分析制動力系數(shù)

12、、峰值附著系數(shù)、滑動附著系數(shù)與滑動率的關(guān)系。   當(dāng)車輪滑動率s較小時，制動力系數(shù)隨s近似成線形關(guān)系增加，制動力系數(shù)在s=20%附近時達(dá)到峰值附著系數(shù)。   然后，隨著s的增加，逐漸下降。當(dāng)s=100，即汽車車輪完全抱死拖滑時，達(dá)到滑動附著系數(shù),即。（對于良好的瀝青或水泥混凝土道路相對下降不多，而小附著系數(shù)路面如潮濕或冰雪路面，下降較大。）   而車輪側(cè)向力系數(shù)（側(cè)向附著系數(shù)）則隨s增加而逐漸下降，當(dāng)s=100%時，。（即汽車完全喪失抵抗側(cè)向力的能力，汽車只要受到很小的側(cè)向力，就將發(fā)生側(cè)滑。）   只有當(dāng)s約為20

13、（1222）時，汽車不但具有最大的切向附著能力，而且也具有較大的側(cè)向附著能力。6 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。如果，且，則后驅(qū)動  前驅(qū)動  四輪驅(qū)動  前后輪動載荷變化量  對于前輪其動態(tài)地面法向反作用力的增量為,而后輪的為。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

14、以采用四輪驅(qū)動。7. 確定傳動系最小傳動比的基本原則。按最小穩(wěn)定車速；最大爬坡度及工程車輛的低速要求確定最小傳動比。8從受力分析出發(fā)，敘述汽車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。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。(a) 前軸側(cè)滑              (b) 后軸側(cè)滑例圖 汽車側(cè)滑移分析例圖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)生的離心慣性力與偏

15、離角的方向相反,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)生的離心慣性力與偏離角的方向相同，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。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)生地面?zhèn)认蚍醋饔昧?，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。9分析變速器速比和檔位數(shù)對汽車動力性的影響。變速器速比增

16、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。10如何根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性計算等速行駛的燃料經(jīng)濟(jì)性？將汽車的阻力功率、傳動系機(jī)械效率以及車速、利用檔位速比、主減速器速比和車輪半徑求得發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速，然后利用發(fā)動機(jī)功率和轉(zhuǎn)速，從發(fā)動機(jī)負(fù)荷特性圖（或萬有特性圖）上求得發(fā)動機(jī)燃料消耗率，最終得出汽車燃料消耗特性例如百公里油耗。四、 計算題1已知某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,cd=0.75,a=4m2,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)1=0.03,2=0.03,坡度

17、角=5°,f=0.015, 車輪半徑=0.367m，傳動系機(jī)械效率t=0.85,加速度du/dt=0.25m/s2,ua=30km/h,計算汽車克服各種阻力所需要的發(fā)動機(jī)輸出功率？解：2請敘述駕駛員、制動系結(jié)構(gòu)形式、制動系調(diào)整（踏板自由行程、制動鼓/盤與摩擦片之間間隙）以及道路條件對汽車制動性能的影響。（ua0=50km/h，2=0.2s 2”=0.15）。解：由制動距離計算式可知， s是制動器摩擦副間隙消除時間、制動力增長時間的線性函數(shù)，是與使用調(diào)整有關(guān)，而與制動系型式有關(guān)，改進(jìn)制動系結(jié)構(gòu)設(shè)計，可縮短，從而縮短s，另外，縮短駕駛員反應(yīng)時間也對縮短制動距離起著重要的作用。3已知某汽車

18、的總質(zhì)量m=4600kg,cd=0.75,a=4m2,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)1=0.03,2=0.03,坡度角=5°,f=0.015,傳動系機(jī)械效率t=0.85, 傳動系總速比，,車輪滾動半徑，加速度du/dt=0.2m/s2,ua=30km/h,請計算此時汽車克服各種阻力需要的發(fā)動機(jī)輸出功率。解：4已知某車總質(zhì)量為8025kg,l=4m(軸距),質(zhì)心離前軸的距離為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的良好路面上等速下坡時 ,求軸荷再分配系數(shù)(注:再分配系數(shù)mf1=fz1/fz,mf2=fz2/fz)。解： ，,5已知某汽車發(fā)動機(jī)的外特性曲線回歸公式為ttq=19+0.4ne-150×10-6ne2，傳動系機(jī)械效率t=0.90-1.35×10-4ne，車輪滾動半徑rr=0.367m,汽車總質(zhì)量4000kg，汽車整備質(zhì)量為1900kg，滾動阻力系數(shù)f=0.009+5.0×10-5ua,空氣阻力系數(shù)×迎風(fēng)面積2.77m2,主減速器速比i0=6.0,飛輪轉(zhuǎn)動慣量if=0.2kg·m2