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認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：黃**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：天津 上傳時(shí)間：2023-02-05 格式：DOCX 頁(yè)數(shù)：58 大小：318.54KB 積分：20 舉報(bào) 版權(quán)申訴

10教 學(xué) 內(nèi) 容 備注第一章汽車的動(dòng)力性向外力打算的、所能到達(dá)的平均技術(shù)速度。平均技術(shù)速度：是指單位實(shí)際行駛時(shí)間內(nèi)的里程.本章思路：從分析汽車行駛時(shí)的受力動(dòng)身,建立行駛方程式，并用圖解法求解動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。§1—-1汽車動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)1、汽車的最高車速：uamax〔km/h〕滿載、水平、良好路面〔混凝土或?yàn)r青〕;最高檔、全油門.t〔s〕(或加速路程〕強(qiáng)度連續(xù)換檔,換至最高檔后至某一預(yù)定車速或路程所需的〔0↗ua)〔2〕超車加速時(shí)間:用最高、次高檔由某一較低車速全力加速至某一更高車速所需的時(shí)間。(ua1↗ua2)3、汽車的最大爬坡度：imax〔%〕滿載、良好路面；最低檔〔Ⅰ檔。,側(cè)重于不同的指標(biāo)：轎車——路況好〔uamax〕;公共汽車—分段t；越野車——壞路、無(wú)路〔imax〕.§1—2汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的行駛方程式：Ft=ΣF一、汽車的驅(qū)動(dòng)力：1、產(chǎn)生：發(fā)動(dòng)機(jī)的Ttq →傳動(dòng)系→車輪Tt→對(duì)地面圓周力Fo

本章課堂授次課。1-2h第一次課開頭)□幻燈切換□列表比照介紹不同類型汽車及國(guó)內(nèi)外軍用汽車最高車速，給學(xué)員以感性生疏?！趿斜肀日战榻B起步加速時(shí)間。□列表比照介紹最大爬坡度。次課完畢)▽3-4h2、數(shù)值大?。篎t=

Tt=錯(cuò)誤!r3、參數(shù)爭(zhēng)論〔影響因素：rTtq發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性：發(fā)動(dòng)機(jī)油量調(diào)整機(jī)構(gòu)位置肯定時(shí)，發(fā)動(dòng)Pebn的變化關(guān)系。發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)流閥全開〔或高壓油泵在最大供油量位置〕的轉(zhuǎn)〔或局部供油)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速特性為發(fā)動(dòng)機(jī)的。(空氣濾清器、水泵、風(fēng)扇、消聲器、發(fā)。使用外特性功率小于外特性功率。最大功率〔15%、貨車柴油機(jī)10。:Ttq= a0+a1n+a2n2+…+aknkk=2，3，4,5Ttq是變量〔隨負(fù)荷、轉(zhuǎn)速變化〕Ttq而變化此多項(xiàng)式的計(jì)算機(jī)算法:T:=(〔a［k].n+a［k-1］)。n+a［k-2]〕.n+…+a[0] 即：T:=；for：=kdownto0doT:=。n+a[i；：ηt—錯(cuò)誤!〕×100％Pt為傳動(dòng)系損失功率，包括：機(jī)械損失:磨擦↗←Ttq↗液力損失：攪油↗←n↗①一樣檔位、一樣轉(zhuǎn)矩：n增加，使ηt減小(n增加，使攪油損失增加〕②一樣檔位、一樣轉(zhuǎn)速:Ttq增加，使ηt增大(Ttq增加,雖然機(jī)械損失有所增加，但Pe增加更多，使ηt〕③直接檔:ηt最大時(shí)可視為常數(shù)。⑶車輪半徑：r〔m〕rs:rr：rr=錯(cuò)誤!r=0.0254[錯(cuò)誤!+B〔1—λ)]inch〕λ：輪胎徑向變形系數(shù)〔0.1～0.16)4、汽車的驅(qū)動(dòng)力圖：圖全面表示汽車的驅(qū)動(dòng)力。Ft=錯(cuò)誤!ua=0。377錯(cuò)誤!分析：Ft與檔位的關(guān)系:Ft高；ua與檔位的關(guān)系：ua高二、汽車的行駛阻力：汽車的總阻力：∑F=Ff+FI+Fw+Fj〔一〕滾動(dòng)阻力：Ff1形成緣由：堅(jiān)硬路面上、地面〔松軟路面上〕變形過程中，內(nèi)局部子摩擦而損失的能量。Ff的產(chǎn)生:〔解釋現(xiàn)象〕:-彈性遲滯損失。OCA為加載曲線,ADE為卸載曲線.變形——內(nèi)局部子摩擦生熱-—熱量散發(fā)〔簡(jiǎn)化問題)：①?gòu)膭?dòng)輪:d點(diǎn)>點(diǎn)→地面法向反力的分布前后不對(duì)稱FZ1aW1重合，Tf1=FZ1·aFp1與地面切Fx1·r=Tf1Fx1=Tf1/r=FZ1·錯(cuò)誤!f=a/r,fFZ1W1大小相等∴從動(dòng)輪上的滾動(dòng)阻力大小為：Ff1 =W1·f②驅(qū)動(dòng)輪：Fx2·r=Tt-FZ2·a∴Fx2=Tt/r—FZ2·錯(cuò)誤!=Ft—Ff2總的滾動(dòng)阻力:FfFf1+Ff2W1fW2fG·fα的路面上：Ff=Gcosα·f2、f的影響因素：路面越松軟,f越大〔∵路面變形損失能量大〕⑵ua：ua↗，f↗①ua<140km/h，f變化不大；②ua〉200km/h，f↗↗，發(fā)生駐波現(xiàn)象,溫度快速增高,簾布層與胎面脫落，很快爆胎。)⑶輪胎構(gòu)造：簾布層數(shù)越多，內(nèi)部摩擦損失越大，f越大。⑷輪胎氣壓：,氣壓↘，變形↗，彈性遲滯損失↗)3、f的閱歷公式：轎車：f0。014(1+ua2/19440〕貨車：f0.0076+0.000056ua〔二〕空氣阻力：Ft-—空氣對(duì)汽車的作用力在行駛方向上的分力1、產(chǎn)生：⑴宏觀上，前—壓力；后-真空吸力；側(cè)—摩擦。⑵細(xì)分：①摩擦阻力(9％〕②壓力阻力—外形阻力(58(14％力(12)、誘導(dǎo)阻力(7％〕2、計(jì)算：rFw=〔錯(cuò)誤!ρu2〕CDA 括號(hào)中為動(dòng)壓力rFw=錯(cuò)誤!3、影響因素：⑴ua：ua↗，F(xiàn)W↗↗A： A↗,FW↗〔受乘坐使用空間限制不行能減小)估算方法：小客車：A=0。94BHA=1。05BH公共汽車:A=1.20BHC〔取決于車身主體的流線型〕45°傾角檔風(fēng)玻璃與完全園形車頭相比，CD根本一樣；K形車與短流線型相比，KCD??；-貨車、半掛車等?！踩称露茸枇Γ篎i——汽車重力沿坡道的分力。Fi=G·sinαsi=h=tgαs=iFi=G·iFψ

=Ff+Fi=G(f+i〕=G·ψ其中，ψ——道路阻力系數(shù)?！菜摹臣铀僮枇Γ篎j——加速時(shí)，需抑制其質(zhì)量加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的慣性力。計(jì)算：平移質(zhì)量→慣性力：m錯(cuò)誤!;〔飛輪、車輪等〕.汽車加速度為錯(cuò)誤!,則飛輪和車輪的慣性阻力偶矩為：車輪：Twj=Iw錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!飛輪：TfjIf錯(cuò)誤!If錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!為便于計(jì)算，一般把旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性阻力偶矩轉(zhuǎn)化成平移質(zhì)量的慣性阻力，并以δ作為質(zhì)量換算系數(shù)δ〉1δ=1+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!閱歷公式：δ=1+δ1+δ22其中，δ1≈δ20.03～0。05則汽車加速時(shí)的慣性力為：Fj=δm錯(cuò)誤!三、汽車的行駛方程式：進(jìn)展受力分析：1、從動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)輪在加速過程中的受力分析：〔１)從動(dòng)輪:F =mdu+Fp1 1dt x1Fx1r=Tf1+Iw1錯(cuò)誤!，F(xiàn)f1=Tf1/rFx1=Ff1+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!從動(dòng)軸作用于從動(dòng)輪的水平力為：Fp1=Ff1+〔m1+錯(cuò)誤!〕錯(cuò)誤! (1〕即推動(dòng)從動(dòng)輪前進(jìn)的力要克聽從動(dòng)輪的滾動(dòng)阻力和加速阻力。〔２)驅(qū)動(dòng)輪:Fx2=Fp2+m2錯(cuò)誤!Fx2r+Iw1錯(cuò)誤!+Tf2=Tt”,Ff2=Tf2/r，F(xiàn)t”=Tt’/rFt’為加速過程中驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)力〔Ft”<Ft〕,其大小為：Ft’=Fp2+Ff2+〔m2+錯(cuò)誤!)錯(cuò)誤! 。.〔2)2加速阻力：加速時(shí)半軸施加于驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為:Ｔt’=〔Ttq—Tfj〕igi0ηt =(Ttq-If錯(cuò)誤!)igi0ηtFt’=Tt’/r=(Ttq—錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!)錯(cuò)誤! 〔3)3、車身〔除從動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)輪外的汽車其余局部〕的受力分析：Fp2=Fp1+Fw+mB錯(cuò)誤! (4〕mBm=m1+m2+B4、整部汽車的行駛方程式：(3)Ft’和(4〕Fp2代入(2〕式：(Ttq—錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!)錯(cuò)誤!=f1+〔m1錯(cuò)誤錯(cuò)誤+Fw+B錯(cuò)誤+f2+(2錯(cuò)誤〕dudt整理得：錯(cuò)誤!FfFw(1+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!〕m錯(cuò)誤!=Ff+Fw+δm錯(cuò)誤!設(shè)汽車在坡道上行駛：Ft=Ff+FW+Fi+δm錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!=Gcosαf+錯(cuò)誤!+Gsinα+δm錯(cuò)誤!§1—3汽車行駛的驅(qū)動(dòng)與附著條件:1、驅(qū)動(dòng)條件-首先得有勁δm錯(cuò)誤!=Ft–〔Ff+FW+Fi)≥0Ft≥Ff+FW+Fi2、附著條件—有勁還得使得上Fφ〔φ為附著系數(shù)〕驅(qū)動(dòng)輪的附著力：前輪驅(qū)動(dòng)汽車：F =Fφφ1Z1后輪驅(qū)動(dòng)汽車：F =Fφφ2Z2全輪驅(qū)動(dòng)汽車：F =FφF =Fφ〔2〕汽車的附著力：φ1F=Z1Fφφ2 Z2φ Z1F=FφφF

Z2=Fφ=F

φ+Fφ對(duì)前驅(qū)動(dòng)輪Fx1

φ Z≤FφZ(yǔ)1

Z1 Z1前驅(qū)動(dòng)輪的附著率:Cφ1

錯(cuò)誤!則要求C ≤φφ1對(duì)后驅(qū)動(dòng)輪F≤Fφx2 Z2后驅(qū)動(dòng)輪的附著率：Cφ2

錯(cuò)誤!則要求C ≤φφ2∴Ft≤FZ2〔f+φ〕∵f〈<φ ∴Ft≤FZ2φ一般形式FtFZφφ3、驅(qū)動(dòng)與附著條件：Ff+FW+Fi≤Ft≤FZφφ二、汽車的附著力：Fφ1、汽車附著力——在車輪與路面沒有相對(duì)滑動(dòng)的狀況下，路面對(duì)車輪供給的切向反力的極限值。F=FZφφ φF取決于：φ①在硬路面上——可以是最大的靜摩擦力,主要取決于路面與輪胎的性質(zhì)；②在軟路面上--取決于土壤的剪切強(qiáng)度和車輪與土壤的結(jié)合強(qiáng)度2F的影響因素：φX2，有利于驅(qū)動(dòng)。:Z↗〔FZ+FZF↗φ高；多，抓地力量強(qiáng)，且沉陷量小,土壤阻力小；：φ取決于路面種類與狀況、輪胎構(gòu)造〔花紋、材料等〕及ua等因素。三、驅(qū)動(dòng)輪的法向反作用力1、依據(jù)受力圖列方程：將作用在汽車上的各力對(duì)前、后輪接地面中心取矩，則得：FZ1=錯(cuò)誤!FZ2=錯(cuò)誤!式中,∑TjTjW1+TjW2，∑TfTf1+Tf2無(wú)視旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性阻力偶矩和滾動(dòng)阻力偶矩：FZ1=FZS1–錯(cuò)誤!FZW1

=FZS2+

mhgduL dt

-FZW2前輪驅(qū)動(dòng)：FX1=Ff2+FW+Fi+錯(cuò)誤!后輪驅(qū)動(dòng)：FX2=Ff1+FW+Fi+錯(cuò)誤!低擋加速或爬坡時(shí)，后輪驅(qū)動(dòng)汽車的后輪附著率：2C =錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!2φ令等效坡度q=錯(cuò)誤!

=錯(cuò)誤!2φ2在附著系數(shù)為φ的路面上能通過的最大等效坡度為:q=錯(cuò)誤!低擋加速或爬坡時(shí),前輪驅(qū)動(dòng)汽車的前輪附著率:1C =錯(cuò)誤!1φ在附著系數(shù)為φ的路面上能通過的最大等效坡度為：q=錯(cuò)誤!對(duì)于四輪驅(qū)動(dòng)汽車，定義后軸轉(zhuǎn)矩安排系數(shù)為Ψ:Ψ=錯(cuò)誤! 則后軸轉(zhuǎn)矩安排系數(shù)為〔1-Ψ〕1C =錯(cuò)誤! 1φ

=錯(cuò)誤!2φ21C C1φ

時(shí): q=錯(cuò)誤!2φ2C1<C2時(shí): q=錯(cuò)誤!φ φ分析：①與汽車靜止時(shí)地面法向反力比較：FZ1=G錯(cuò)誤! FZ2=G錯(cuò)誤!上式中第一項(xiàng)為汽車靜止不動(dòng)時(shí)前后軸上的靜載荷；其次項(xiàng)為行駛中產(chǎn)生的動(dòng)載荷。動(dòng)載荷確實(shí)定值隨坡度、加速度以及速度的增加而增大.②汽車行駛時(shí)：Z1↘,Z2↗，即：重量再安排現(xiàn)象?！嗥嚩嗪筝嗱?qū)動(dòng)。例題：G=30000N，在φ=0.7,f=0.02，α,該車可否爬上此坡？(Me=150Nm，r=0.4m，ig1=6，i0=5，ηt=0.8,sinα=0。34，cosα=0。94，F(xiàn)W≈0，F(xiàn)j≈0)t解：先校核附著條件:F<FtφFt=錯(cuò)誤!=150·6·5·0.8/0。4=9000NF=Gcosαφφ=30000·0.94·0.7=19740NFt<F，滿足附著條件；φ再校核驅(qū)動(dòng)條件： Ft≥Ff+FW+FIFf+FW+FI=Gcosαφ+Gsinα=30000·0。94·0.02+3000·0。34=10764NFt<Ff+FW+FI,不滿足驅(qū)動(dòng)條件;綜上所述，該車爬不上此坡。與動(dòng)力特性圖用圖解法解行駛方程式：錯(cuò)誤!=Gcosαf+錯(cuò)誤!+Gsinα+δm錯(cuò)誤!一、驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖：1、作圖:〔Ff+FW)--ua圖.2、圖解法求解:⑴最高車速:uamaxFf+FW的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速;ua曲線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速;Fj=0.Fi=Ft-(Ff+FW〕sinα=

Gα=arcsin錯(cuò)誤!i=tgα當(dāng)坡度很小時(shí)，i=錯(cuò)誤!檔位越低，i越大。imax——一檔；i0max–直接檔Fi=0錯(cuò)誤!錯(cuò)誤[Ft–〔f+Fw］∵aj=錯(cuò)誤!t =錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!圖曲線下的面積。二、動(dòng)力特性圖：,參數(shù)不同〔、、CD等不同，無(wú)法在Ft--ua圖上比較動(dòng)力性。動(dòng)力因數(shù)，DD=錯(cuò)誤!(定義式〕+!1、作動(dòng)力特性圖:2、圖解法求解：Df的交點(diǎn)，D=f⑵最大爬坡度：錯(cuò)誤!=0，D=f+i i=D—fDD1max∴imax=D1max—f:i=0Df 錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!dtdu = 錯(cuò)誤!(D—f)dtD0max對(duì)平均技術(shù)速度有很大影響。影響平均技術(shù)速度)例題:1、某車總重G=80000ND1max=0.36。假設(shè)改裝為總重G‘=90000ND有何影響?〔其它構(gòu)造不變〕解:D=錯(cuò)誤!∵Ft—FW不變1max∴D1max·G=D‘ ·G‘1max1max0。36×80000=D‘ ×900001maxD‘Imax=0。322D0max=0.06⑴假設(shè)在f=0。02的道路上行駛，用直接檔能爬上多大的坡度；⑵假設(shè)將上述動(dòng)力用來(lái)加速，δ=1時(shí)，可獲得多大的加速度？解:i=D-f=0。06-0.02=0。04=4％du g⑵dt=δ(D—f〕=9。8(0。06—0。02〕=0。392m/s2§1—5Pe∑F=傳動(dòng)系損失的功率Pt+∑F一、汽車的功率平衡方程式：Pe·ηt=Pf+PW+Pi+PjPe=

1η∑Fuaηt

/3600=錯(cuò)誤![Gcosαf+錯(cuò)誤!+Gsinα+δm錯(cuò)誤!]ua/3600=錯(cuò)誤![錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!］二、功率平衡圖：1、作圖：2、分析:⑴PemaxI=PemaxII=PemaxIII;低檔——ua小，且變化范圍窄，高檔——ua大，且變化范圍寬。uamaxPe與(Pf+PW)/ηt的交點(diǎn)ua抬油門，等速行駛〔虛線〕:Pe-(Pf+PW〕/ηt=ac-bc=ab.〔ab〕,動(dòng)力性↗〔bc)與可能發(fā)出的最大功率(ac)之比稱為功率利用率。Qt↘.意義：1、汽車的燃油消消耗用約占汽車運(yùn)輸本錢的30％，減小燃油消耗可降低運(yùn)輸本錢；1973,如何有效地節(jié)約燃油，削減汽車使用部門關(guān)注的重要問題；3:工作;可使單車活動(dòng)半徑增大,保證更好完成任務(wù).§2—1汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)1的燃油消耗量，l/100km;↗則經(jīng)濟(jì)性↘1USgal=3.785l,1mile=1.61km2、的燃油消耗量，l/100t.km;3、按規(guī)定的的燃油消耗量，l/100km。我國(guó)有四工況試驗(yàn)方法和六工況試驗(yàn)方法:;六工況試驗(yàn)方法適用于長(zhǎng)途客車、軍車、載貨汽車等.3、歐洲以l/100km1/3混合油耗:ECE—R.15循環(huán)+90km/h等速120km/h等速4、美國(guó)以MPG計(jì)的綜合燃油經(jīng)濟(jì)性：=錯(cuò)誤!5、其它：升/小時(shí)〔l/h〕,加侖/小時(shí)(GPH〕,kg/km〔氣體)§2—2 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算1、等速行駛工況燃油消耗量的計(jì)算：.單位時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量為:〔ml/s)Q= Pebt 367.1γ其中，Pe —為發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，當(dāng)汽車等速行駛時(shí)：Pe =錯(cuò)誤!［錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤!]b—發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率〔g/kw.〔1g=9。8×10—3〕γ—燃油重度(N/l〕6.96～7.15N/l7。94~8。13N/l燃油量為：(1m/s=3.6km/h)Qs=錯(cuò)誤!×錯(cuò)誤!,l/s ×錯(cuò)誤!,s=錯(cuò)誤!，l/100km2加速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為：Pe= 錯(cuò)誤!［錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!］ua 1km/h所需時(shí)間為:Δt=錯(cuò)誤!，s↗ua1+1所需燃油消耗量為:Q1=〔Qt0+Qt1)Δt，ml所需燃油消耗量為：Q2=〔Qt1+Qt2)Δt，ml….〕Qn=(Qt(n—1〕ml

+Qtn)Δt，整個(gè)加速過程的燃油消耗量為：Qa=Q1+Q2+…+Qn,ml加速區(qū)段的行駛距離為：sa=錯(cuò)誤!，m3、等減速行駛工況燃油消耗量計(jì)算：等減速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)?！邷p速時(shí)間為：td =錯(cuò)誤!,s∴油耗為：Qd=Qi.td ，ml 〔其中Qi為怠速油耗率ml/s)減速區(qū)段的行駛距離為:sd=錯(cuò)誤!，m4、怠速停車時(shí)的燃油消耗量計(jì)算:Qi.ti，ml5、整個(gè)循環(huán)工況的百公里燃油消耗量:Q=錯(cuò)誤!×100 ，l§2-3 汽車等速行駛的燃油經(jīng)濟(jì)特性一、汽車等速行駛的燃油經(jīng)濟(jì)特性:Q 錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!［Gf+錯(cuò)誤!] ,lQ—ua曲線表示。爭(zhēng)論：經(jīng)濟(jì)車速:Q最低的車速化油器省油器(加濃裝置〕Q↗QQ〔柴油機(jī)的很平)2、利用功率平衡圖和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性圖求燃油經(jīng)濟(jì)特性圖:1、 發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性與負(fù)荷率:(b)〔Pe〕〔U〕的關(guān)系.b—Peb—U曲線表示。U：發(fā)動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下,節(jié)流閥局部開啟時(shí)發(fā)出的功率與該轉(zhuǎn)速下節(jié)流閥全部開啟時(shí)的功率之比.1)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí),U=0；節(jié)流閥全開時(shí)〔滿負(fù)荷，U=100%;后備功率越大，則負(fù)荷率U越低。2、 曲線求燃油經(jīng)濟(jì)特性圖：作圖步驟:Pe；ua對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n：∵ua=0。377錯(cuò)誤!，km/h ∴n=錯(cuò)誤!b—Pen時(shí),Pb;4)Q=錯(cuò)誤!可求出該車速對(duì)應(yīng)的燃油消耗量；10km/h取點(diǎn),Q—Ua曲線。3、 利用發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性圖b—U曲線求燃油經(jīng)濟(jì)特性圖：:PeU：U=錯(cuò)誤!2〕同〔3)上；b-Un時(shí)，Ub；Q=錯(cuò)誤!可求出該車速對(duì)應(yīng)的燃油消耗量;10km/hQ—Ua曲線。3、利用功率平衡圖和發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性圖求燃油經(jīng)濟(jì)特性圖:1、 發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性圖：在發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性圖(Teq—n〕上，作出“等燃油消耗率曲線”和“等功率曲線”而組成的圖。2、 作燃油經(jīng)濟(jì)特性圖：Pe；uan=錯(cuò)誤!；n時(shí)，Pb;Teq=9549Teqn時(shí)，Teqb;Q=錯(cuò)誤!可求出該車速對(duì)應(yīng)的燃油消耗量;10km/h取點(diǎn),Q-Ua曲線?！?—4影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素汽車燃油消耗方程式：Q=錯(cuò)誤!一、汽車構(gòu)造因素對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響：(一〕發(fā)動(dòng)機(jī)：1、提高其熱效率與機(jī)械效率；2、‘汽’改‘柴”；3〔廢氣渦輪增壓〕4、承受電控技術(shù)?！捕? 傳動(dòng)系：1、傳動(dòng)系效率:ηt↗，燃油經(jīng)濟(jì)性越好；2、檔數(shù):,燃油經(jīng)濟(jì)性越好?！病邫n數(shù)多,選用恰當(dāng)檔位使發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)工況的時(shí)機(jī)多〕3、傳動(dòng)比：i0(三〕汽車質(zhì)量：GG的影響較大；質(zhì)量利用系數(shù)=錯(cuò)誤!整備質(zhì)量指汽車空載即加足冷卻液、燃油并帶上隨車附件(〕時(shí)的質(zhì)量.是貨運(yùn)質(zhì)量與客運(yùn)質(zhì)量〔包括駕駛員質(zhì)量〕之和。.〔∵消耗在整備質(zhì)量上的燃油越少〕(四〕汽車外形與輪胎：1、CD：2、輪胎簾布層數(shù)：.〔∵f↘〕油6～8％。二、 使用因素對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響：〔一) 行駛車速:.緣由分析：依據(jù)燃油消耗方程式U太低，b太高，∴Q大;U大，但汽車的行駛阻力∑FU90％--95％時(shí)，b隨之增大，∴Q大。(二〕檔位的選擇：,不應(yīng)換入低檔。緣由分析：同樣的車速，當(dāng)檔位低時(shí)，后備功率大→U小→b高→Q大ua=30km/h，Ⅰ檔：Q=9l/100km，Ⅱ檔:Q=13.8l/100km〔三〕拖帶掛車可省油，緣由：F增大,U↗→b↘；油耗↘。質(zhì)量利用系數(shù)=錯(cuò)誤!4.3t，則單車質(zhì)量利用系數(shù)為錯(cuò)誤!=1。16；5t2t,則全車質(zhì)量利用系數(shù)為錯(cuò)誤!=1。59跑空車時(shí)將掛車放在單車上，變整備質(zhì)量為載質(zhì)量?！菜? 加速-—滑行的運(yùn)用：Q↘；,將加速時(shí)積蓄的動(dòng)能加以利用。(五〕正確調(diào)整與保養(yǎng)：前輪定位、制動(dòng)間隙、輪胎氣壓、化油器等汽車動(dòng)力裝置參數(shù)指發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、傳動(dòng)系的傳動(dòng)比?！?—1功率應(yīng)不小于〔稍大于〕汽車以最高車速行駛時(shí)的阻力功率。即：誤!]1、比功: 錯(cuò)誤〔km/t〕=錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!uamax+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!u 3amax初步選擇發(fā)動(dòng)機(jī)的功率.相差可以很大，可由總質(zhì)量與最高車速,大體確定應(yīng)有的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。2、轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)：Ttqmax/TPTtqmax/TP越大，動(dòng)力性越好,動(dòng)力性好〔圖中虛線)；n↘，Teq↗有利于抑制外界阻力，穩(wěn)定行駛車速.3、比轉(zhuǎn)速：nP/nT/nT,轉(zhuǎn)速允許降低值大油門不動(dòng)輪放出的慣性力矩大，有利于抑制外界阻力，穩(wěn)定行駛車速?！?—2最小傳動(dòng)比的選擇傳動(dòng)系的總傳動(dòng)比為：it=igici0一般汽車沒有副變速器和分動(dòng)器,ic=1；且直接檔一般是高傳動(dòng)系的最小傳動(dòng)比就是主減速器傳動(dòng)比i0 。i01<i02<i03,當(dāng)i0 =i02〔適中)時(shí)，最高車速最大，即：uamax2〉uamax1 且uamax2>uamax3當(dāng)i0 =i03(偏大〕時(shí)，后備功率最大，即：ad〉bd>cd,既影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命,又使燃油經(jīng)濟(jì)性變差。當(dāng)i0 =i01(偏小)時(shí)，后備功率最小,最高車速最小，動(dòng)力性最差.但燃油經(jīng)濟(jì)性好?？傊?選取i0時(shí)一般應(yīng)使up等于或稍小于uamax .§3-3最大傳動(dòng)比的選擇itmax，應(yīng)考慮三個(gè)方面：D1max;附著力；最低穩(wěn)定車速1〕i0確定后，確定傳動(dòng)系的最大傳動(dòng)比就是確定變速Iig1:Ftmax=Ff +Fimax即錯(cuò)誤!=Gcosαmaxf+Gsinαmaxig1錯(cuò)誤!2)應(yīng)按下式驗(yàn)算附著條件：φFtmax=錯(cuò)誤!≥Fφ對(duì)于越野汽車,傳動(dòng)系最大傳動(dòng)比應(yīng)保證汽車在極低車速下能穩(wěn)定行駛,uamin，則：itmax0.377錯(cuò)誤!其中，nmin為發(fā)動(dòng)機(jī)最低穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速§3—4 傳動(dòng)系檔數(shù)的選擇與各檔傳動(dòng)比的安排一、檔數(shù)：,增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率四周高功率的時(shí)機(jī)，提高了加速力量和爬坡力量,動(dòng)力性好；,增加了發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)性好.3、由于相鄰檔的傳動(dòng)比比值太大時(shí)會(huì)造成換檔困難，一般應(yīng)≤17～18,因此,最大傳動(dòng)比與最小傳動(dòng)比的比值錯(cuò)誤!越大，檔位數(shù)也應(yīng)越多：0max1max0max間范圍小，即錯(cuò)誤!小。因此，可用三檔變速器。但為了節(jié)約燃油，現(xiàn)在已多承受五檔變速器。輕型和中型載貨汽車：比功率小,一般用五檔變速器。還需拖帶掛車，要求有很大的驅(qū)動(dòng)力，一般用六檔~十幾檔的變速器。,錯(cuò)誤!很大，檔位數(shù)也比同噸位載貨汽車多一倍左右。二、中間各檔傳動(dòng)比的安排：變速器各檔傳動(dòng)比大致是按等比級(jí)數(shù)安排的：ig1ig2

=錯(cuò)誤!=…=q ,q為公比n檔變速器，in=1直接檔ig1，則:錯(cuò)誤!.錯(cuò)誤!.….錯(cuò)誤!=qn-1ig1=qn—1∴q=n—1 ig1∴ig2=qn—2，ig3=qn-3,…,igm=qn—m，…，ign=qn—n=1傳動(dòng)比按等比級(jí)數(shù)安排的好處：1〕換檔過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)總在同一轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作,駕駛員容證明：Ⅰ檔→Ⅱ檔：換檔前，ua1=0.377錯(cuò)誤!換檔后，ua2=0.377錯(cuò)誤!ua1=ua2得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低到n1=錯(cuò)誤!n2才能使離合器換檔無(wú)沖擊.

ig3nig2 2∵錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=q ∴n1’=n1即,假設(shè)每次發(fā)動(dòng)機(jī)都提高到轉(zhuǎn)速n2換檔，只要待轉(zhuǎn)速降低到n1,離合器就能無(wú)沖擊地接合。2〕能使發(fā)動(dòng)機(jī)常常在接近外特性最大功率Pemax處的大功率范圍運(yùn)轉(zhuǎn)，增加了汽車的后備功率，提高了動(dòng)力性。〔見圖〕合,構(gòu)成更多檔位的變速器。q2，1,q2，q4，q6，q8結(jié)合一副變速器，其傳動(dòng)比為1，q10檔變速器：1,q，q2，q3，q4，q5，q6，q7，q8,q9但實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，高檔公比略小于低檔公比?！病吒邫n常常使用，利用率高)第四章汽車的制動(dòng)性汽車在行駛中能強(qiáng)制地降低行駛車速以至停車的力量；在下長(zhǎng)坡時(shí)維持肯定車速的力量；制動(dòng)時(shí)保持行駛方向穩(wěn)定性的力量。1〕直接關(guān)系到交通安全，是汽車安全行駛的重要保證；2)牢靠的制動(dòng)性是汽車動(dòng)力性充分發(fā)揮的前提.§4—1汽車制動(dòng)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括:制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度2、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性：3〔即抗衰退性能〕包括：連續(xù)制動(dòng)抗熱衰退、涉水后抗水衰退.GB7258-8平、干水泥路或?yàn)r清路面〔φ=0。7〕<4。5t7。0m,制動(dòng)減速度應(yīng)>6.4m/s23.7m的通道.”§4—2FXb使其減速停車。1、大小: FXb=T/rμ2、取決于：⑴摩擦片與制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤之間的摩擦力；二、制動(dòng)器制動(dòng)力：FμT所需的力。1、大?。?/p>

μ=T/rμ μ2、取決于：制動(dòng)器構(gòu)造參數(shù)、制動(dòng)踏板力(成正比〕.F

之間關(guān)系μ φ1、車輪抱死前—-純滾動(dòng)：μφFXb=F <Fμφ2、臨界狀態(tài)——?jiǎng)倓偙溃害苔誇Xb=F =Fμφ3、車輪抱死后——抱死拖滑：φFXb=Fφ

Fμ足夠大且地面有較大的F

FXb。μ φFXb=min〔F,F〕μ Φ四、硬路面上的附著系數(shù):φ附著系數(shù)，反映了地面供給切向反力的力量。(一〕分析接地印痕：花紋與印痕全都：uW=rωW2、邊滾邊滑——印痕模糊： (轉(zhuǎn)動(dòng)成份削減)uW〉rr0ωW3、車輪抱住--印痕粗黑： 〔沒有轉(zhuǎn)動(dòng)成份〕ωW=0〔二〕滑移率s：制動(dòng)過程中滑移成份的多少.s=錯(cuò)誤!×100%〔車輪中心的速度、車速〕rωw--車輪的圓周速度爭(zhēng)論：1、純滾動(dòng)時(shí)： uW=rωW， s=02、邊滾邊滑： uW>rωW, 0〈s〈100％3、車輪抱?。害豔=0，s=100%(三〕制動(dòng)時(shí)附著系數(shù)與滑移率的關(guān)系：W之比；φt——--FyW之比.1、φb—s曲線:〔試驗(yàn)結(jié)果〕φps=15-20％時(shí)，有φbmax=φp:φSs=100％時(shí)的φb為φSOA段實(shí)際無(wú)滑移：rrw>rr0?！病咧苿?dòng)時(shí)，輪胎受拉，如圖〕2、φt-s曲線：s↗→φt↘；且s=100%時(shí)，φt=0，受側(cè)向力干擾時(shí)，極易側(cè)滑，甚至調(diào)頭。摩擦圓：路面對(duì)輪胎的切向反作用力是各向同性的〔近似，

=FZφφF2=Fb2+F2Φ YZ等式兩邊同除以F ，得φ=錯(cuò)誤!Zt有：φb↗→φt↘s15—20%時(shí)，φb最大,φt也較大，即能快速制動(dòng)，又能防止側(cè)滑，ABS防抱死系統(tǒng)〔四〕附著系數(shù)的影響因素：材料:為增加排水力量：宏觀上，中間高、兩邊低;狀況：干、濕、冰、雪、清潔度等2、輪胎的構(gòu)造、花紋、材料：低氣壓、寬斷面、深花紋、子午線輪胎的φ↗。3、車速：VaVa↗→φ↘(也說明：高速制動(dòng)困難〕.§4—3汽車的制動(dòng)效能及其恒定性.:制動(dòng)距離，s〔m；制動(dòng)減速度,j〔m/s2)。一、制動(dòng)時(shí)整車的受力分析:沿行駛方向：Fj=FXb+∑F≈FXbi=〔水平路，f=〔堅(jiān)硬路),F=〔制動(dòng)初速度不高=mj為減速慣性力二、制動(dòng)減速度：jj=FXb/m汽車在不同的路面上能到達(dá)的最大制動(dòng)減速度為：jmax=FXbmax/m=φbG/m=φbg允許前后輪都抱死：jmax=φsg裝有ABS的汽車： jmax =φpg:s汽車停住為止，所駛過的距離。1、制動(dòng)過程::τ1=τ1τ1”〔駕駛員精神反響+生理反響〕制動(dòng)器的作用時(shí)間：τ2=τ2τ2”〔制動(dòng)器滯后時(shí)間+制動(dòng)力增長(zhǎng)時(shí)間〕持續(xù)時(shí)間：τ3 〔j根本不變)消退制動(dòng)時(shí)間：τ4〔τ4過長(zhǎng)，影響隨后起步或加速行駛〕2、制動(dòng)距離的大小估算：制動(dòng)距離應(yīng)是τ2’、τ2”和τ3期間駛過的距離.1〕τ2’期間駛過的距離：S2’=u0τ2” ，mτ2”期間駛過的距離:S2”∵制動(dòng)減速度線性增長(zhǎng)，即:錯(cuò)誤!=kτk

jmaxτ2”∴∫du=∫kτdτ又∵τ=0u=u0故 u=u0+錯(cuò)誤!kτ2則 τ=τ2”時(shí) ue=u0+錯(cuò)誤!kτ2“2 S2“=∫udτ=錯(cuò)誤!=u0τ2“—錯(cuò)誤!jmaxτ2“2∴S2=S2”+S2“τ3期間駛過的距離：S3ue0,則：S3=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!-錯(cuò)誤!u0τ2“+錯(cuò)誤!jmaxτ2”2總制動(dòng)距離：S=S2+S3u0(τ2”+錯(cuò)誤!〕+錯(cuò)誤!—錯(cuò)誤!jmaxτ2”2u0〔τ2’+錯(cuò)誤!)+錯(cuò)誤!S=錯(cuò)誤!〔τ2’+錯(cuò)誤!〕ua0+錯(cuò)誤!，m3、影響制動(dòng)距離的因素:φ↗→S↘:ua0↗→S↗↗：τ2—-主要緣由〔與τ3比〕四、制動(dòng)效能的恒定性:取決于摩擦副的材料、制動(dòng)器的構(gòu)造。1、抗熱衰退性:2、抗水衰退性：§4—4制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性力量。-制動(dòng)時(shí),汽車自動(dòng)向左或向右偏駛.側(cè)滑——制動(dòng)時(shí)，汽車的某一軸或兩軸車輪橫向滑移。-—指彎道制動(dòng)時(shí)，汽車不再按原來(lái)彎道行駛而沿彎道切線方向駛出或直線制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤汽車仍按直線方向行駛的現(xiàn)象.一、汽車的制動(dòng)跑偏：1、汽車的左右車輪特別是轉(zhuǎn)向輪左右車輪制動(dòng)器制動(dòng)力F不μ相等；——由制造、調(diào)整的誤差造成的，有向左或向右。2、制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向桿系在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)?！?由設(shè)計(jì)緣由造成的，總向左〔或向右〕跑偏。,分析緣由：轉(zhuǎn)向節(jié)上節(jié)臂處球頭銷離前軸中心線太高，且懸架鋼板彈簧剛度太小〔軟。試驗(yàn)分析:1、前輪無(wú)制動(dòng)力、后輪有足夠的制動(dòng)力：——會(huì)側(cè)滑；2、后輪無(wú)制動(dòng)力、前輪有足夠的制動(dòng)力：——不會(huì)側(cè)滑，但前輪失去轉(zhuǎn)向力量；〔ua0=64.4km/h〕0。5s——不會(huì)側(cè)滑，但前輪失去轉(zhuǎn)向0。5s-—嚴(yán)峻側(cè)滑；ua0和附著系數(shù)φ的影響：⑴ua0：ua0〉ua1時(shí)，后軸側(cè)滑才成為一種危急的側(cè)滑.φ: φ↘→側(cè)滑程度↗試驗(yàn)結(jié)論：1、制動(dòng)過程中,假設(shè)只有前輪抱死、或前輪先抱死，汽車不側(cè)滑(穩(wěn)定狀態(tài)〕,但喪失轉(zhuǎn)向力量；2、假設(shè)后輪比前輪提前肯定時(shí)間先抱死，且ua0>ua1時(shí)，汽車動(dòng)時(shí)間愈長(zhǎng)，后軸側(cè)滑愈猛烈?！惨弧呈芰Ψ治觯?、前輪抱死、后輪滾動(dòng)：Fj與側(cè)滑方向相反，F(xiàn)j減小或抑制側(cè)滑-—穩(wěn)定工況2、后輪抱死、前輪滾動(dòng):Fj與側(cè)滑方向一樣，F(xiàn)j加劇后軸側(cè)滑——非穩(wěn)定工況〔危急)〔二〕結(jié)論:為保證制動(dòng)方向穩(wěn)定性,,不能消滅:，以防止危急的后軸側(cè)滑；狀況，以維持汽車的轉(zhuǎn)向力量；最抱負(fù)的狀況:防止任何車輪抱死.〔三〕消滅后軸側(cè)滑時(shí)的解決方法：——松制動(dòng)，并向側(cè)滑方向打方向?！?—5前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比例關(guān)系問題引入：性,F2大小應(yīng)適宜。μ

而先抱死→易側(cè)滑μ φF2F2→影響制動(dòng)效能μ μ該如何確定此安排比例呢？:FZ1、FZ2問題引入:FZ2F=FZφ∴F1↗、F

φ2↘,直接影響前、后輪抱死先后挨次φ φ有必要先爭(zhēng)論制動(dòng)時(shí)，F(xiàn)Z1、FZ2將如何變化：:i=0水平路f=〔堅(jiān)硬路F=〔制動(dòng)初速度不高。∴∑F=0.無(wú)視減速時(shí)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力偶矩。FZ1L=Gb+FjhgFZ2L=Ga—FjhgFj=m錯(cuò)誤!，〔無(wú)視旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，δ=1〕代入上式，得：GFZ1=L

b+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!)FZ2=錯(cuò)誤!a-錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!)假設(shè)前、后輪都抱死〔在φ的路面上〕:j=錯(cuò)誤!=φg，則: FZ1=〔b+φhg〕G/LFZ2=(a—φhg〕G/L前移.二、抱負(fù)的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力F的安排曲線：μ,,Fμ

—F

的關(guān)系曲線稱為抱負(fù)的前、后制動(dòng)器1μ1制動(dòng)力的安排曲線.

2φ的路面μ μ上，前、后輪同時(shí)抱死？在任何φ:前后制F1、F

2分別等于各自的μ μ.即：F1=φFZ1μF2=φFZ2μF1+F2=φGμ μF1=〔b+φhg)Gφ/L ⑴μF2=〔a-φhg)Gφ/L ⑵μ⑴+⑵，得F

1+F

2=φG ;μ μ⑴/⑵，得:錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!——制動(dòng)力安排線組上述兩線組的對(duì)應(yīng)φ值交點(diǎn)連線——抱負(fù)的前、后制動(dòng)器制I曲線.消去φ：F2=錯(cuò)誤!［錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!+2F

1)]μ爭(zhēng)論：F

μ

2的安排關(guān)系假設(shè)能μ μI曲線，就能保證在任何φ的路面上前、后輪都同時(shí)抱死制動(dòng)。即，只有當(dāng)路面的φ變化后,F1、F

2I曲μ μ,才能使前、后輪同時(shí)抱死.由于當(dāng)前后輪同時(shí)抱死或先后都抱死時(shí)：F1=Fxb1=F

2=Fxb2=F2μ Φ μ Φ因此，I曲線也是…〔m、質(zhì)心到，bh。三、具有固定比值的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力及同步附著系數(shù):1、具有固定比值的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力安排系數(shù)β及β線:一般汽車前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力之比為一固定值。β=F1/Fμ μ錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!

的安排線--β線(直線〕μ μ2、同步附著系數(shù)：φ0——I曲線與β線的交點(diǎn)處的附著系數(shù)。φ0的意義：前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在一種附φ0:∵錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!而錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!φ0=錯(cuò)誤!β=錯(cuò)誤!提問：φ0值是由路面參數(shù)打算的還是由汽車構(gòu)造參數(shù)打算四、汽車在各種路面上制動(dòng)過程的分析：〕fr線組:1、f線組-—在各種φ值的路面上，只有前輪抱死時(shí)的前、后FXb1、FXb2的關(guān)系曲線。當(dāng)前輪抱死時(shí)：錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!

=φFZ1=φ

G〔b+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!)L代入并整理得：LFXb2=錯(cuò)誤!FXb1- 錯(cuò)誤!以不同的φ值代入上式，即得f線組。FXb2截距為：-錯(cuò)誤!,全部線過點(diǎn)(0，—錯(cuò)誤!).2、r線組--在各種φ值的路面上，只有后輪抱死時(shí)的前、FXb1、FXb2的關(guān)系曲線.當(dāng)后輪抱死時(shí)：FXb2=φFZ2=φ錯(cuò)誤!(a-錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!)代入并整理得：FXb2=錯(cuò)誤!FXb1+ 錯(cuò)誤!以不同的φ值代入上式，即得f線組。FXb1截距為:錯(cuò)誤!,全部線過點(diǎn)〔錯(cuò)誤!,0)。以不同的φ值代入上式,r線組。fr線組圖:fr線組交點(diǎn),即前、后輪同時(shí)抱死點(diǎn)，fr線組交點(diǎn)連線，即I曲線；⑵r死，F(xiàn)Xb=φG，不再增加,無(wú)意義。〔二〕制動(dòng)過程的分析： 設(shè)：汽車的φ0=0。391、在φ〈φ0的路面上制動(dòng): 設(shè)φ=0.3O→A A點(diǎn) A→A’ A車輪工況1 1 μ μ

均未抱死 前輪抱死拖滑 沿β線變化

FXb2

沿β線變化

交于φ=0.3f線

沿φ=0.3f線變化

交于φ=線(Iμ μ 與F FXb1=F1 FXb1<F1 μ μ 的關(guān)系 FXb2=F

2 FXb2=F2μ μ2、在φ>φ0的路面上制動(dòng)： 設(shè)φ=0.7O→B B點(diǎn) B→B” B車輪工況1 1 μ μ

均未抱死 后輪抱死拖滑 沿β線變化

FXb2

沿β線變化

交于φ=0.7 沿φ=0.7的r 交于φ=0.7的f線的r線 線變化 〔I曲線〕FXb1=Fμ1 FXb1=Fμ1 j=0。7g的關(guān)系 FXb2=F

2 FXb2〈F2μ的路面上制動(dòng):、FXb2、F

μ2沿β線上升；β線與r、f、μ μI線同時(shí)相交:前、后輪同時(shí)抱死。結(jié)論：βI線下方〔路面φ〈φ0βI線上方(路面φ>φ0)，總是后輪先抱死。五、制動(dòng)強(qiáng)度q：為防止后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向力量，汽車在制動(dòng)過程中〔側(cè)滑〕,也不消滅前軸車輪先抱死或前后車輪都抱死的危急工況?！鄳?yīng)以馬上消滅車輪抱死,但還沒有任何車輪抱死時(shí)的制動(dòng)減速度作為汽車能產(chǎn)生的最高制動(dòng)減速度。定義：制動(dòng)強(qiáng)度z=錯(cuò)誤!/g,在φ面上制動(dòng)時(shí)，z<φ0〔證明如下〕在φ<φ0度:F1=φFZ1=φ錯(cuò)誤!〔b+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!)ΦF1=βF

=βFXb=β錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!μ μ

1FXb1 可求出:φ μ錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!φg= 錯(cuò)誤!φg∴z1= 錯(cuò)誤!φ0∵φ<φ0∴φ–φ〉0 ∴z1<φ0在φ〉φ0路面制動(dòng)時(shí)，后輪剛首先抱死時(shí)獲得最大制動(dòng)減速度：F2=φFZ2=φ錯(cuò)誤!〔a-錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!〕ΦF2=〔1—β)F

=(1-β)錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!μ μ

可求出：φ μ錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!φg= 錯(cuò)誤!φg∴z2= 錯(cuò)誤!φ0∵φ>φ0∴φ–φ〉0 ∴z2〈φ0六、附著系數(shù)利用率ε：在附著系數(shù)為φ的路面上制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)強(qiáng)度與附著系數(shù)之比：ε=錯(cuò)誤!。φ<φ0時(shí)，ε1= 錯(cuò)誤!<1；φ〉φ0時(shí)，ε2= 錯(cuò)誤!<1；φ=φ0時(shí)，ε=1ε常用來(lái)評(píng)價(jià)汽車在不同路面上制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性的好壞.∵其值的大小在肯定程度上反映了前后輪先后抱死拖滑的時(shí)間間隔長(zhǎng)短：ε越小,前后輪先后抱死拖滑的時(shí)間間隔越長(zhǎng)，汽車喪失方向穩(wěn)定性的可能性越大。εε的越合理。七、制動(dòng)效率：汽車制動(dòng)時(shí)，并不是把制動(dòng)器制動(dòng)力F

全部轉(zhuǎn)化為地面制μFXb,F因不能充分發(fā)揮作用而存在效率問題.μ制動(dòng)效率ηb：汽車在肯定附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，前后車FXbmax與此時(shí)所需要的制動(dòng)Fmax之比。μηb=Fxbmax/F

maxμG=53kN的汽車在不同φ值路面上的ηb：1、當(dāng)φ〈φ0時(shí)，設(shè)φ=0。3：φFXbmax=Fφ

=φG0.3×5315。9kN需要的Fmax為：

max16。8kNμ μA45°的直線，與Y軸的交點(diǎn),即為φ=。Fmax值.〕μ∴ηb=FXbmax/F

max≈94。2%μ2、當(dāng)φ>φ0時(shí)，設(shè)φ0.7：φFXbmax=Fφ

=φG0.7×5337。1kN需要的Fmax為:

max=46.8kNμ∴ηb=FXbmax/F

μmax≈79.2％μ3、當(dāng)φ=φ0時(shí),FXbmax=F

max，ηb=100％μφ=φ0的路面上制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效率，ηb最大，其μXbma〈Fma，ηb<1〔證明從略〕μφ00.39↗0.7，則在較高φ的路上制動(dòng)時(shí)，可保證有較高的制動(dòng)效率，ηb。八、同步附著系數(shù)φ0的選擇：汽車的制動(dòng)狀況取決于I曲線與β線的協(xié)作。I曲線是由汽車總質(zhì)量和汽車質(zhì)心位置打算的；β線是由前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的安排打算的。因此可通過調(diào)整β值，得到I曲線與β線的恰當(dāng)協(xié)作，從而改善制動(dòng)狀況。也就是選取適宜的φ0.1、調(diào)整β值,保證適宜的φ0β越大→β線的斜率小→φ0越大〔圖中β1〈β2<β3〕β=F1/F,F1〔如前輪的制動(dòng)輪缸活塞直徑或制動(dòng)氣室μ μ μ膜片直徑)2、針對(duì)不同車型選取φ0：ua高，后軸易側(cè)滑,β應(yīng)高，φ0應(yīng)大.ua低,,即避開前輪抱死，β值應(yīng)低些，應(yīng)選較小的φ0值.3、針對(duì)不同的使用條件：如：多雨的山區(qū)⑴彎道多,強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)向力量，應(yīng)避開前輪抱死;⑵ua低，不易發(fā)生后軸側(cè)滑?！噙x用較小的φ0值。十、對(duì)前后制動(dòng)器制動(dòng)力安排的要求〔制動(dòng)力的調(diào)整〕為了防止后軸抱死消滅危急的側(cè)滑，βI曲線的下方；為了削減制動(dòng)時(shí)前輪抱死而失去轉(zhuǎn)向力量,提高附著效率,βI線。方法:調(diào)整后輪制動(dòng)油泵油壓或氣壓,使后輪制動(dòng)力矩減小。1、比例閥:2、感載比例閥：3、感載射線閥：第六章汽車的平順性§6—1汽車的平順性及其評(píng)價(jià)方法一、平順性平順性——汽車在行駛過程中，保持駕駛員和乘員處于振動(dòng)環(huán)境中具有肯定的舒適度，或保持所載物資完好的力量。汽車行駛時(shí)，由于路面不公平緣由會(huì)激起汽車振動(dòng)。振動(dòng)會(huì)影響汽車的平順性,使乘員感到不舒適和疲乏,或使所運(yùn)載的物資受損;也會(huì)使通過性、操縱穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性變壞，使動(dòng)力性得不到充分發(fā)揮.比方:當(dāng)能.二、人體對(duì)振動(dòng)的反響:機(jī)械振動(dòng)對(duì)人體的影響，既取決于振動(dòng)頻率、強(qiáng)度，振動(dòng)作用的方向和暴露時(shí)間，又取決于人的心理、生理狀態(tài)。因此評(píng)價(jià)困難。(一〕ISO2631國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《人承受全身振動(dòng)的評(píng)價(jià)指南》用加速度的均方根值〔rms〕1~80Hz振動(dòng)頻率范圍內(nèi)人體對(duì)振動(dòng)反響的三個(gè)不同界限：1、暴露極限：人體承受的振動(dòng)強(qiáng)度低于此值,將能保持安康和安全.2、疲乏-工效降低界限:振動(dòng)強(qiáng)度在此界限之內(nèi),駕駛員能準(zhǔn)確靈敏地反響，正常地進(jìn)展駕駛。3、舒適降低界限：振動(dòng)強(qiáng)度低于此值，乘員能在車上順當(dāng)進(jìn)展吃、讀、寫等動(dòng)作。圖中給出了“疲乏〔不同暴露時(shí)間下〕隨頻率的變a為垂直方向振動(dòng)(上下b為水平方向振動(dòng)(縱向和橫向)?！氨┞稑O限“值為“疲乏-2倍〔6db〕;“舒適降低界限”值為“疲乏—工效降低界限“1/3。15倍〔10db)。〔二〕影響“疲乏—工效降低界限”的因素：1、振動(dòng)頻率： 人體振動(dòng)系統(tǒng)在垂直振動(dòng)4~8Hz、水平振動(dòng)1～2Hz頻率范圍的加速度允許值最小.2、振動(dòng)作用方向：汽車上2。8Hz以下的振動(dòng)較多,而水平方向動(dòng)在水平方向的引起的水平振動(dòng).3、暴露時(shí)間:同一頻率下，隨著暴露時(shí)間的增長(zhǎng)，加速度允許值暴露時(shí)間綜合作用的結(jié)果.ISO推舉的兩種平順性的評(píng)價(jià)方法：把傳到人體的加速度進(jìn)展頻譜分析，得到1/3倍頻帶的加速度均方根值譜：1/3倍頻帶上、下限頻率比值：fu/fl=錯(cuò)誤!=1.26中心頻率： fc=錯(cuò)誤!帶寬： Δf=fu—flfu=1。12fc ；fl=0.89fc各個(gè)1/3倍頻帶加速度均方根值的重量σ，pi,可由傳到人體的加速度，pt的功率譜密度錯(cuò)誤〔f:iσ錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!i〔一〕〔1/3倍頻帶的加權(quán)加速度均方根值重量〕分別評(píng)價(jià)方法:1/3倍頻帶都有振動(dòng)能量作用于人體時(shí),各頻帶振動(dòng)的作用無(wú)明顯聯(lián)系，對(duì)人體產(chǎn)生影響的，主要是由人體感覺的振動(dòng)強(qiáng)度1/3倍頻帶所造成的。錯(cuò)誤可以用加權(quán)加速度均方根值重量σ !錯(cuò)誤wi

來(lái)評(píng)價(jià)人體對(duì)振動(dòng)強(qiáng)度的錯(cuò)誤感覺。評(píng)價(jià)指標(biāo)為加權(quán)加速度均方根值重量σ !錯(cuò)誤wi

中的最大值?！捕?1/3倍頻帶的加權(quán)加速度均方根值〕總加權(quán)值評(píng)價(jià)方法：1~80Hz201/3倍頻帶的加權(quán)加速度均方根值重量σ錯(cuò)誤w錯(cuò)誤! 的方和根值，即總加權(quán)值σ !錯(cuò)誤w錯(cuò)誤wi

來(lái)評(píng)價(jià)。ww

=錯(cuò)誤!§6—2汽車振動(dòng)系統(tǒng)及其模型一、汽車振動(dòng)系統(tǒng)彈性力機(jī)構(gòu)及其零部件都具有質(zhì)量或彈性，因而它們都是振動(dòng)系統(tǒng)。汽車是由很多零部件組成的簡(jiǎn)單機(jī)械，各部件、總本錢身具有質(zhì)量和分布質(zhì)量的特點(diǎn)，因此汽車是一個(gè)具有無(wú)限多自由度的簡(jiǎn)單的振動(dòng)系統(tǒng).又由于各零部件之間存在干摩擦〔庫(kù)侖阻尼、內(nèi)摩擦〔構(gòu)造阻尼因此汽車又是一個(gè)非線性系統(tǒng)。自由度是確定系統(tǒng)任意瞬時(shí)的幾何位置所需的獨(dú)立坐標(biāo)的個(gè)數(shù),獨(dú)立坐標(biāo)也稱3剛體具有1個(gè)自由度。單自由度系統(tǒng)、雙自由度系統(tǒng)、多自由度系統(tǒng)、無(wú)限自由度系統(tǒng)需要無(wú)限多個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)才能確定系統(tǒng)的位置.二、模型在實(shí)際爭(zhēng)論時(shí)，應(yīng)按爭(zhēng)論的目的、范圍等對(duì)汽車系統(tǒng)進(jìn)展簡(jiǎn)化，也即,在不影響所爭(zhēng)論的問題的根底上對(duì)系統(tǒng)作一些假設(shè)，然后建立模型.在爭(zhēng)論汽車的行駛平順性時(shí)，根本假設(shè)有：懸掛質(zhì)量〔車身質(zhì)量)和非懸掛質(zhì)量(車輪車車橋質(zhì)量〕分別假想;無(wú)視各總成和部件的局部振動(dòng),把多數(shù)總成之間的彈性聯(lián)接簡(jiǎn)化為剛性聯(lián)接，而且僅計(jì)及懸架系統(tǒng)、輪胎或座椅彈簧等有限幾個(gè)彈性元件的彈性；彈性恢復(fù)力與振動(dòng)位移成正比;力與振動(dòng)速度成正比。進(jìn)一步,以雙軸汽車為例，可簡(jiǎn)化成如下一些振動(dòng)模型：1。7自由度立體模型2汽車懸掛質(zhì)量〔車身、車架及其上的總成等〕視為剛體,m；2y該質(zhì)量繞橫軸y的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I；y1非懸掛質(zhì)量〔車輪、車軸、橋等〕視為剛體,m；1懸掛質(zhì)量通過懸架彈簧和減振器與非懸掛質(zhì)量相連；非懸掛質(zhì)量通過輪胎的彈性和阻尼支承于不平地面上;1 左側(cè)路面不平度為q〔I)，右側(cè)路面不平度為q(I)1 此時(shí)有:車身的垂直方向運(yùn)動(dòng)、俯仰、側(cè)傾3個(gè)自由度和四個(gè)車輪各7個(gè)自由度。2。4自由度平面模型7自由度模型根底上，假設(shè)汽車左右完全對(duì)稱；左右路面不平度函數(shù)一樣。此時(shí)有:2個(gè)自由度和兩個(gè)車輪各自的垂直方4個(gè)自由度。mI

的車身質(zhì)量按動(dòng)力學(xué)等效的條2 ym2f,后軸上方質(zhì)量m，質(zhì)心質(zhì)量2rm2c，并假定三質(zhì)量由無(wú)質(zhì)量的剛性桿連接.則:總質(zhì)量保持不變：m2=m2f+m2r+m2c質(zhì)心位置不變：m。a=m。b2f 2r車身繞y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iy的值不變：2Iy=m2

。ρ2=m

。a+m.by2f2r由此可求出三個(gè)集中質(zhì)量的值:y2f2r2m2f=mρ2

2/〔aL) =m

εb/L2 y 2y2m2r=mρ2/〔bL〕 =mεa/L2 y 2y22m2c=m2

〔1—ρ

2/〔ab))=m〔1—ε〕yy2令ε=ρ2/〔ab)ε稱作懸掛質(zhì)量安排系數(shù)，汽車一般為0。8～1.2yy22自由度模型42個(gè)自由度。2自由度模型2f2r由于多數(shù)汽車ε≈1，故可認(rèn)為m2c=0,前后軸上方質(zhì)量mm 的垂2f2rm2fm2r的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，因此，可分別爭(zhēng)論m2fm2r2自由度模型.5。單質(zhì)量單自由度模型2由度模型.這是最簡(jiǎn)潔的模型，也是爭(zhēng)論其它模型的根底.63自由度模型只考慮人體、車身和車輪三質(zhì)量的垂直運(yùn)動(dòng).(三〕振動(dòng)問題振動(dòng)系統(tǒng)并不是孤立存在的：鼓勵(lì)〔輸入〕——作用在系統(tǒng)上的隨時(shí)間變化的外力〔)，也稱干擾力〔矩〕.路面不平度、車速路面的不平度用路面的不平度函數(shù)q〔I)來(lái)表示.是路面相對(duì)于基準(zhǔn)平面的高度q沿道路走向長(zhǎng)度I的變化.q是隨機(jī)的，故常用路面的功率譜密度Gq〔n)來(lái)描述.Gq〔n)G錯(cuò)誤!〔n)和加速度譜G錯(cuò)誤!〔n〕來(lái)描述。n是空間頻率，即為波長(zhǎng)的倒數(shù)，表示每米波長(zhǎng)中有幾個(gè)波長(zhǎng)。它f=un路面的空間頻率譜密度Gq(f)=Gq(n〕/u

也可以換算成時(shí)間頻率譜密度Gq(：響應(yīng)〔輸出〕—-振動(dòng)系統(tǒng)在鼓勵(lì)作用下產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)〔位移、速度、加速度等)。振動(dòng)問題就是爭(zhēng)論鼓勵(lì)、響應(yīng)與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性三者之間的關(guān)系，具體有如下三方面的課題：振動(dòng)分析 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和鼓勵(lì),求系統(tǒng)的響應(yīng)；振動(dòng)環(huán)境推測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和響應(yīng)，反求系統(tǒng)的鼓勵(lì)；系統(tǒng)參數(shù)識(shí)別鼓勵(lì)和響應(yīng)，來(lái)確定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。〔四〕依據(jù)系統(tǒng)的鼓勵(lì)分：自由振動(dòng) 系統(tǒng)受初始鼓勵(lì)后，去掉鼓勵(lì)之后的振動(dòng)。強(qiáng)迫振動(dòng) 系統(tǒng)在外界鼓勵(lì)下的振動(dòng)。自激振動(dòng) 當(dāng)系統(tǒng)在輸入和輸出之間具有反響特性并能源補(bǔ)充時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。依據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)分:確定性振動(dòng)可以用確定的時(shí)間函數(shù)描述的振動(dòng)。隨機(jī)振動(dòng) 對(duì)將來(lái)任一時(shí)刻,其瞬時(shí)值不能預(yù)先確定的振動(dòng)即振動(dòng)量不是確定的函數(shù),振動(dòng)的響應(yīng)只能用概率統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)爭(zhēng)論。隨機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)必定是隨機(jī)振動(dòng)；但確定性系統(tǒng)的振動(dòng)不肯定是確定性振動(dòng)，由于當(dāng)確定性系統(tǒng)受到隨機(jī)鼓勵(lì)時(shí)也會(huì)引起隨機(jī)振動(dòng)。周期振動(dòng)每經(jīng)一樣的時(shí)間間隔其響應(yīng)值重復(fù)消滅的振動(dòng),即振動(dòng)量是時(shí)間的周期函數(shù)。簡(jiǎn)諧振動(dòng)響應(yīng)隨時(shí)間按正弦或余弦規(guī)律變化的振動(dòng).3。依據(jù)系統(tǒng)的特性分：線性振動(dòng)和非線性振動(dòng) 等等?！?-3無(wú)阻尼的單質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動(dòng),圖示為汽車車身單質(zhì)量系統(tǒng)模型無(wú)鼓勵(lì),即作自由振動(dòng)，且不計(jì)彈簧質(zhì)量。相當(dāng)于質(zhì)量為m的物體放在剛度為k的彈簧上，彈簧下端支承于地面。當(dāng)m處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的位置稱為“靜λ，依據(jù)虎克定律彈簧變形量與所,s受外力成正比：smg=kλs為簡(jiǎn)便起見,這樣的系統(tǒng)一般將坐標(biāo)原點(diǎn)取在物體的靜平衡位置。m取隔離體進(jìn)展受力分析。mz軸方向移動(dòng)了位移z。s有一對(duì)平衡力:mgkλ,由于當(dāng)m在分析時(shí)可以不予考慮。s則只存在物體受到彈簧的拉力〔)，其方向與位移方向相反，始終指向平衡位置。即：Fs=-kz這里，F(xiàn)s與位移方向一樣。設(shè)此時(shí)m的加速度為錯(cuò)誤!，依據(jù)牛頓力學(xué)定律可得運(yùn)動(dòng)微分方程：m錯(cuò)誤!=Fs=—kz∴，z+kz=0錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!z0令ω0=錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!這里，ω0只與系統(tǒng)的屬性有關(guān),稱為系統(tǒng)的固有圓頻率。它與固有頻率的關(guān)系是f0=錯(cuò)誤!，周期T=錯(cuò)誤!。0·ω2z=00這是一個(gè)常系數(shù)微分方程,其通解為：z=A。sin〔ω0t+φ〕其中，A和φ為待定常數(shù)。在振動(dòng)學(xué)中，A稱為振幅，φ稱為初相位。.設(shè)當(dāng)0t=0時(shí)，初位移為z0,初速度為錯(cuò)誤!,將初始條件代入通解：0z0=A。sinφ0

=A.cosφ聯(lián)立可以解出：振幅 A=錯(cuò)誤!φarctg錯(cuò)誤!爭(zhēng)論：0ω0

和固有頻率f及周期T只與系統(tǒng)的構(gòu)造有關(guān).由于振動(dòng)位置按正弦規(guī)律變化,因此，單自由度系統(tǒng)的自由振動(dòng)為簡(jiǎn)諧振動(dòng)?！?-4有阻尼的單質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動(dòng)在車身單質(zhì)量系統(tǒng)模型中，車身質(zhì)量為m，懸架剛度為k，減振器粘性阻尼系數(shù)為c，如下圖。建立圖示垂直向上的廣義坐標(biāo)z，原點(diǎn)取在車身的靜平衡位置.取車身為隔離體進(jìn)展受力分析：當(dāng)車身沿坐標(biāo)方向有向上的位移z時(shí)，設(shè)速度為錯(cuò)誤!,加速度為錯(cuò)誤!，懸架會(huì)供給應(yīng)車身彈性恢復(fù)力F，減振器會(huì)S供給阻力FC：FS=—kzFCc錯(cuò)誤!依據(jù)牛頓力學(xué)定律，有：m錯(cuò)誤!FSFC-kzc錯(cuò)誤!m錯(cuò)誤!c錯(cuò)誤!kz0·+錯(cuò)誤錯(cuò)誤!+錯(cuò)誤z=0錯(cuò)誤!2n，錯(cuò)誤!p2n=錯(cuò)誤!稱為系統(tǒng)的.=ω 錯(cuò)誤!稱為系統(tǒng)的。=0∴系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程為：·+2錯(cuò)誤!ω2z=00定義ζ=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!為或。依據(jù)ζ不同,可分為三種情形:(1〕ζ<1時(shí)，為小阻尼或弱阻尼，方程的特征根是一對(duì)共軛復(fù)根；ζ=1時(shí)，為臨界阻尼，方程的特征根是一對(duì)相等實(shí)根;(3)ζ>1時(shí),為大阻尼或強(qiáng)阻尼，方程的特征根是一對(duì)不等實(shí)根。對(duì)于汽車懸架，ζ≈0.25<1，為小阻尼情形。當(dāng)<1時(shí),·+2錯(cuò)誤!ω2z=0的通解為：0z=Ae-nt.sin〔錯(cuò)誤!t+α)可見，對(duì)于小阻尼的自由振動(dòng):振幅為Ae-nt,e-ntt→∞時(shí)，z=0，說明振動(dòng)最終消逝。r有阻尼振動(dòng)為ωr

=錯(cuò)誤!〈ω0有阻尼振動(dòng)頻率fr=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!〈f0有阻尼振動(dòng)周期Tr=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!〉T即有小阻尼時(shí)振動(dòng)周期比無(wú)阻尼時(shí)振動(dòng)周期長(zhǎng)。當(dāng)阻尼特別小時(shí)，其周期只比無(wú)阻尼時(shí)略有增大，故可不考慮阻尼對(duì)周期的影響。振幅的衰減程度：振幅的衰減程度用η來(lái)表示，定義為相鄰兩周期中振幅之比：η=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=enTr錯(cuò)誤!=e可見，阻尼越大，衰減系數(shù)n越大，減幅系數(shù)η下降越快，振幅衰減越快。在小阻尼時(shí)，周期變化很小，振幅衰減卻很顯著。工程應(yīng)用中，為避開取指數(shù)值的不便利，常用η的對(duì)數(shù)形式——-—δ來(lái)表示振幅的衰減程度：δ=lnη=n。Tr= 2πζ1-ζ2δ出系統(tǒng)的相對(duì)阻尼系數(shù)ζ，進(jìn)而求出系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù)c:ζ=錯(cuò)誤!ζ=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!0∴c=2mωζ0這種求系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)c的方法稱為“0對(duì)于小阻尼情形假設(shè)給出初始條件t=0時(shí)z=z0錯(cuò)誤錯(cuò)誤! ，0也可求出特解:A=錯(cuò)誤!=arctg ·0α z0 ω=arctg ·0z+nz0 0當(dāng)ζ〉1時(shí)，是大阻尼情形，運(yùn)動(dòng)已沒有振動(dòng)的性質(zhì)〔不振動(dòng)。當(dāng)ζ=1,不會(huì)計(jì)儀表指針時(shí),阻尼太小會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，指針不穩(wěn)；假設(shè)阻尼太大，指針到達(dá)指示位置又會(huì)過慢,遲滯時(shí)間長(zhǎng)。因而一般設(shè)計(jì)成臨界阻尼系統(tǒng)。臨界阻尼的阻尼系數(shù)用CC表示:0CC=2mω=2 mk。 實(shí)際上，ζ=錯(cuò)誤!。0例1 某車身單自由度系統(tǒng)如下圖,考慮阻尼。懸架剛度k=450kN/m，并已經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得衰減振動(dòng)曲線。求:車身作衰減振動(dòng)的減幅系數(shù)η；懸架的相對(duì)阻尼系數(shù)ζ；0系統(tǒng)的固有圓頻率ω和車身質(zhì)量m;0系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù)c。解:η=錯(cuò)誤!= 錯(cuò)誤!=1。88∵lnη=錯(cuò)誤!〔錯(cuò)誤!〕2=錯(cuò)誤!即(錯(cuò)誤!)2=錯(cuò)誤!解出ζ=0。1∵Tr=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!0.4=錯(cuò)誤!解出ω0

=15。79rad/s〔弧度/秒)∵ω2=錯(cuò)誤!0m 錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!1806kg4ζ=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!0∴c=2mωζ=2×18.6×15。79×0。1=5706Ns/m0例2某汽車質(zhì)量m=2450kg，在重力作用下引起懸架靜變形量λS=15cm,在懸架上并聯(lián)上減振器,經(jīng)試驗(yàn)測(cè)0.1倍。求：振動(dòng)的減幅系數(shù)η和對(duì)數(shù)減幅系數(shù)δ；衰減系數(shù)n和衰減振動(dòng)的周期Tr;解:懸架剛度k=mg =錯(cuò)誤!=160000N/mλs固有圓頻率ω0

=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!8.08rad/s1. 錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!=η210η=錯(cuò)誤!3。16δ=lnη=1.152. Tr=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!且δnTr1。15聯(lián)立可解出:n=1。46s-1Tr=錯(cuò)誤!0.788s§6-5 無(wú)阻尼單質(zhì)量系統(tǒng)的強(qiáng)迫振動(dòng)前面爭(zhēng)論了單自由度系統(tǒng)的無(wú)阻尼和有阻尼自由振動(dòng),這些振動(dòng)都是由運(yùn)動(dòng)的初始條件鼓勵(lì)起來(lái)的.由于實(shí)際的振動(dòng)系統(tǒng)或多或少地存在阻尼，故振動(dòng)不會(huì)長(zhǎng)期存在,隨著衰減，最終總會(huì)完全停頓。汽車車身振動(dòng)能持續(xù)下去，必定有外加能源，例如有外界干擾力作用于系統(tǒng)，彌補(bǔ)阻尼所消耗的能量，使系統(tǒng)的振動(dòng)不會(huì)衰減。這種在干擾力(或鼓勵(lì)力〕作用下的振動(dòng)稱為強(qiáng)迫振動(dòng)。汽車受路面不平度q的鼓勵(lì)。取汽車為隔離體進(jìn)展受力分析:∵彈簧變形為z-q，∴彈性力為Fs=k〔z—q〕錯(cuò)誤—錯(cuò)誤C=c(錯(cuò)誤錯(cuò)誤)得系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程為:m錯(cuò)誤!+c(錯(cuò)誤!—錯(cuò)誤!)+k(z—q〕=0整理后： m錯(cuò)誤!+c錯(cuò)誤!+kz=c錯(cuò)誤!+kq0 也可寫成錯(cuò)誤!+2n錯(cuò)誤!+ω2z=2n錯(cuò)誤!+ω20 1此方程的全解由自由振動(dòng)齊次方程的通解z〔t〕與非齊次方程的特1z〔t)組成.即：z〔t)=z〔t)+z(t〕2 1 2假設(shè)設(shè)路面不平度為正弦函數(shù)q=Assinωt，對(duì)于小阻尼的情形:z1(t)=Ae-nt.sin〔ωt+α) 其中,ω= ω2-n2r r 0z〔t)=B。sin〔ωt–β〕2rz〔t〕=Ae-nt。sin〔ωt+α)+B.sin〔ωt–β〕……全解r通解局部由于阻尼的存在會(huì)隨時(shí)間而衰減掉，因此其穩(wěn)態(tài)條件下系統(tǒng)的響應(yīng)由特解確定,稱為穩(wěn)態(tài)振動(dòng)。則車身強(qiáng)迫穩(wěn)態(tài)振動(dòng)為：z=B。sin(ωt—β〕錯(cuò)誤!=Bωcos(ωt–β)錯(cuò)誤!=-Bω2。sin〔ωt–β〕0 s 0 B0 s 0 代入運(yùn)動(dòng)微分方程t整理得：

，z+2nzω2z=2nAωcoωtω2Asiω0［ω2ω2〕coβ+2ωsiβ。B.siωt00- 〔ω2ω2)siβ—2coβB.coωt00 = 2nAsωcosωt+ω2Asinω0 依據(jù)比較系數(shù)法，上式兩端的同類項(xiàng)系數(shù)應(yīng)相等，于是有:0 0 ［(ω2-ω2〕cosβ+2nωsinβ].B=ω20 0 [〔ω2—ω2)sinβ-2nωcosβ]。B=2nAω0 s上兩式聯(lián)立，可以解出〔強(qiáng)迫振動(dòng)振幅：SB=A。錯(cuò)誤!SS=A。錯(cuò)誤!S其中λ=錯(cuò)誤!,ζ=錯(cuò)誤!λ為，ζ為阻尼比〔相對(duì)阻尼系數(shù)〕強(qiáng)迫振動(dòng)相位差:β=arctg

2ζλ22)定義DS

1-λ2+〔2ζλ= B ,稱為強(qiáng)迫振動(dòng)的位移。它表示在強(qiáng)迫AS振動(dòng)過程中，振幅B相對(duì)于路面不平幅度AS的放大倍數(shù)。則：DS=錯(cuò)誤!S假設(shè)取相對(duì)阻尼系數(shù)ζ作參變量,可以作出DS隨頻率比λ的變化曲D—λ，稱(位移輸入位移輸出的〕。S該圖清楚地顯示出了振動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造(ω0表示、支承運(yùn)動(dòng)頻率ω〔λ=錯(cuò)誤!表示〕以及相對(duì)阻尼系數(shù)〔ζ=錯(cuò)誤!表示〕等對(duì)的影響?，F(xiàn)對(duì)曲線作如下爭(zhēng)論:S當(dāng)干擾力的頻率ω很小時(shí)，ω≈0,λ→0，則D→1表示支承運(yùn)動(dòng)的頻率很小時(shí),振幅很小.S0當(dāng)λ→1ω≈ω時(shí),D0〔ζ=0〕時(shí),峰值為無(wú)限大。當(dāng)λ=1時(shí)發(fā)生“共振“。共振振幅為：Br=B|=1=AS.錯(cuò)誤!λ留意到，在共振點(diǎn)四周肯定范圍內(nèi)，阻尼對(duì)振幅有明顯的抑制作用.且振動(dòng)的峰值消滅在共振點(diǎn)的左邊。當(dāng)=錯(cuò)誤D=1即曲線都經(jīng)過點(diǎn)G錯(cuò)誤表示在G點(diǎn)，振幅B和支承的振幅相等.當(dāng)λ錯(cuò)誤!時(shí)，DS<1；而且,系統(tǒng)的阻尼越大則動(dòng)力因子也越大。這說明，假設(shè)支承運(yùn)動(dòng)的頻率遠(yuǎn)大于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，增大阻尼不僅不能抑制振幅，反而會(huì)使振幅加大。對(duì)于汽車上所載人員或物資來(lái)說，當(dāng)汽車垂直振動(dòng)的頻率與人體某局部如心臟或大腦固有頻率相近時(shí)，會(huì)使人感到不適或惡心甚至嘔吐;當(dāng)汽車垂直振動(dòng)頻率與物資固有頻率相近時(shí)，會(huì)使所運(yùn)物資嚴(yán)峻受損。留意：路面鼓勵(lì)除了可以用位移q=Assinωt的形式表示外,還可以用速度或加速度的形式表示:假設(shè)用速度的形式表示·，q=Vssinωt，振幅為：VSBω.錯(cuò)誤!假設(shè)用加速度的形式表示錯(cuò)誤!=Jssinωt,振幅為:B=錯(cuò)誤!.錯(cuò)誤!例3如下圖，某質(zhì)量m=4900kg的汽車，以v=36km/h的水平速度在具有正弦波形y=4sin(錯(cuò)誤!.x〕的路面上等速直線行駛。設(shè)懸架剛度為k=500kg/cm,只考慮車身的垂直振動(dòng)，求其振幅B。解：汽車的固有圓頻率為：p=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!10rad/st=0時(shí),x=0，于是x=vt可假設(shè)汽車不動(dòng)，是路面相對(duì)汽車在運(yùn)動(dòng)，此時(shí),路面的上下起伏就相當(dāng)于支座的垂直運(yùn)動(dòng)：y=4sin〔錯(cuò)誤!.vt〕將速度v=36km/h=10m/s代入，得：y=4sin(2πt〕即,鼓勵(lì)頻率為ω=2πω∴λ= p =錯(cuò)誤!由于不考慮阻尼,n=0,ζ=0∴振幅B=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!6.6cm§6-6 車身-車輪雙質(zhì)量二自由度系統(tǒng)的振動(dòng)對(duì)于如下圖車身—車輪雙質(zhì)量二自由度系統(tǒng)，設(shè)懸掛質(zhì)量〔也稱車身質(zhì)量)m，非懸掛質(zhì)量〔也稱車輪質(zhì)量〕m,懸架剛度k，懸架阻2 1 21尼系數(shù)c2,輪胎剛度k，無(wú)視輪胎阻尼。1z z 2 1212在各自的靜平衡位置。對(duì)車身和車輪分別取隔離體進(jìn)展受力分析，則可以依據(jù)牛頓力學(xué)定律建立運(yùn)動(dòng)微分方程：2122m2錯(cuò)誤!2

c〔錯(cuò)誤!—錯(cuò)誤!〕k〔z

-z)=01m錯(cuò)誤!—c(錯(cuò)誤!-錯(cuò)誤!〕—k(z—z)+k〔z1

-q〕=01 1 2 1 2 1 t 1假設(shè)無(wú)視懸架阻尼，作自由振動(dòng)時(shí)，q=0，c=0,則可寫成：2m2錯(cuò)誤!2

+k〔z

-z〕=021m錯(cuò)誤!-k〔z—z)+kz=0211 1 2 1 t1由方程可見,車身局部m2的振動(dòng)與車輪局部m1m1的振動(dòng)與車身局部m2耦合位移項(xiàng)耦合,稱為，也稱為。1、偏頻：對(duì)于多質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)，假定只有某一質(zhì)量在振動(dòng)，其它質(zhì)量位移為0,此時(shí)相當(dāng)于單質(zhì)量單自由度系統(tǒng)的振動(dòng),其固有頻率稱為該局部質(zhì)量的偏頻。例如:22令1=0m·+kz2=22=∴ω 錯(cuò)誤! 稱為車身局部的偏頻。=t10t111令2=0m11

+(k+k)z=0=∴ω 錯(cuò)誤! 稱為車輪局部的偏頻。=t2、頻率方程與主頻率：設(shè)車身與車輪以一樣的圓頻率ω和相位α作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，常系數(shù)微分方程的特解為：1z1=A。sin(ωt+α〕12z2=A。sin(ωt+α〕2錯(cuò)誤!1錯(cuò)誤!2

=ωA=ωA

1.cos(ωt+α〕2.cos(ωt+α)1·=12·=2

1.sin(ωt+α)2.sin(ωt+α)將特解和偏頻代入方程組得：2 0 2 0 t—A。ω2+ω2A–ω2A=2 0 2 0 t｛1-A。ω2-錯(cuò)誤A｛1整理后:

2+ω2A1=0錯(cuò)誤!A此方程組A、12有非零解的條件是：系數(shù)行列式為0A此方程組A、12有非零解的條件是：系數(shù)行列式為0，即：錯(cuò)誤! =00 即： 〔ω2ω2〔ω2ω2)—錯(cuò)誤=0 t 0 t 0 整理：ω4–〔ω2+ω2)ω2+ω2ω2–ω2錯(cuò)誤!t 0 t 0 此方程稱為系統(tǒng)的.= ( +其解為：ω2 錯(cuò)誤!ω2ω2〕±錯(cuò)誤!= ( +1，2 t 0其中ωω為系統(tǒng)的兩個(gè)，1 2ωωωω分別稱為一階主頻率和二階主頻率。1 2 1 23、主振型與振型分析:( - A A =0將ω2、ω2分別代入方程 ω2ω2〕 —ω2 或( - A A =01 2 0 2 0 1t 1錯(cuò)誤!A2 +〔ω2-ω2〕A=t 11 2 1 對(duì)應(yīng)于ωω,AA之比〔β=錯(cuò)誤!)1 2 1 , ββ, 1 2=11β==11ωω

錯(cuò)誤!β=1=

=錯(cuò)誤!ω2—ω2=22β==22ωω

0 2 或βω2 ω

=錯(cuò)誤!0從上兩式可以看出：雖然振幅的大小需要初始條件來(lái)確定，但當(dāng)系統(tǒng)以任一主頻率振動(dòng)時(shí)，振幅比卻是不變的,只與系統(tǒng)本身的物理性質(zhì)有關(guān)，而與初始條件無(wú)關(guān).任一瞬時(shí)兩質(zhì)量的位移比等于其振幅比:錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=β這說明，在振動(dòng)過程中，系統(tǒng)各點(diǎn)位移的相比照值都可由振幅比確定，即振幅比打算了系統(tǒng)的振動(dòng)形態(tài)。我們把系統(tǒng)在某一主頻率時(shí)系統(tǒng)的振動(dòng)形態(tài)稱為。對(duì)應(yīng)于ω1

為，對(duì)應(yīng)于ω2

為二階主振型。主振型用圖形表示稱為。求主振型的過程稱為。2/1=10k/k=9求系統(tǒng)的主振型，并作出振型圖。t0解：∵ω2=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=100ω2t0又錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=90錯(cuò)誤!=90ω40∴ω2=錯(cuò)誤!〔ω2+ω2〕-錯(cuò)誤!=0。9ω21 t 0 0ω2=錯(cuò)誤!(ω2+ω2〕+錯(cuò)誤!=100.1ω22 t 0 0∴β1β24、爭(zhēng)論：

=β|=1ω=1=2==2ωω

=錯(cuò)誤!0.1=錯(cuò)誤!-99.21ω1

與車身偏頻ω0

高的主頻率ω2

與車輪偏頻ωt

接近.當(dāng)考慮路面鼓勵(lì)時(shí)〔強(qiáng)迫振動(dòng)，則：1〔〕當(dāng)激振頻率ω1q

接近ω1

時(shí)，產(chǎn)生低頻共振，按一階主振型振10車身質(zhì)量在振動(dòng)，稱為“車身型振動(dòng)2〔〕當(dāng)激振頻率ω2q

接近ω2

時(shí)，產(chǎn)生高頻共振，按二階主振型振動(dòng)：車輪質(zhì)量的振幅約是車身質(zhì)量振幅的100倍,所以主要是車輪質(zhì)量在振動(dòng),稱為“車輪型振動(dòng)壞,,會(huì)失去驅(qū)動(dòng)力量,影響動(dòng)力性；對(duì)轉(zhuǎn)向輪，會(huì)失去轉(zhuǎn)向力量，影響操縱穩(wěn)定性.5、在分析高頻共振時(shí)，可假設(shè)車身固定不動(dòng)，只有車輪振動(dòng)：m，z+錯(cuò)誤! +〔k+k)z=kq1 1 1 t 1 t將復(fù)振幅z1=z10ejφ2,q1=q0ejφ1代入上式，得:-ω2m1z1+jωcz1+〔k+kt)z1=ktq車輪位移z1對(duì)路面不平度q的頻率響應(yīng)函數(shù)為：錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!=將車輪局部偏頻ω錯(cuò)誤!=t=和車輪局部阻尼比ζ錯(cuò)誤!代入，得：=t錯(cuò)誤!=錯(cuò)誤!其幅頻特性為：|錯(cuò)誤!｜=錯(cuò)誤!= 在高頻共振時(shí)，ωω，車輪加速度均方根值譜 〔ω= t Z1 t幅頻特性：｜錯(cuò)誤!|=錯(cuò)誤!爭(zhēng)論:k，能使ωζ

加大,可減小車輪共振時(shí)的加t t t速度；t加大減振器阻尼系數(shù)ζ加大可減小車輪共振時(shí)的加速度；tm，會(huì)使ωζ

同時(shí)加大，車輪共振時(shí)的加1 t t1速度根本不變。但車輪局部的動(dòng)載荷m1錯(cuò)誤!1

下降。§6—7 車身二自由度平面系統(tǒng)的振動(dòng)k對(duì)于如下圖車身二自由度平面系統(tǒng),m，繞質(zhì)心橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，質(zhì)心到前后軸距離分別為a和b，前懸架剛度為k1，后懸架剛度為，無(wú)視阻尼和輪胎剛度。k2取車身質(zhì)心垂直位移zc、繞質(zhì)心橫軸轉(zhuǎn)角φ為廣義坐標(biāo)，方向如下圖，zc坐標(biāo)原點(diǎn)取在靜平衡位置。則zf=zc-atgφ=zc—aφzr=zc+btgφ=zc+bφ對(duì)車身取隔離體進(jìn)展受力分析，則可以依據(jù)牛頓力學(xué)定律建立運(yùn)動(dòng)微分方程：m錯(cuò)誤!=—kz—kzc ff rrJ錯(cuò)誤!= kz。a-kz。bff rr即：m錯(cuò)誤!+k〔z-aφ〕+k〔z+bφ)=0c f c r c錯(cuò)誤!—k(c-φa+k(c+φ〕.b=0即:m錯(cuò)誤!

+(k+k)z

+〔kb—ka)φ=0c f r c r fJ錯(cuò)誤!+〔kfa2+krb2)φ+〔krb-kfa〕zc=0由方程可見，兩方程存在位移項(xiàng)耦合，即靜力耦合〔彈性耦合〕。y J=mρ2 ,其中,ρ為車身質(zhì)量的回轉(zhuǎn)半徑垂直和角振動(dòng)兩局部系統(tǒng)固有圓頻率為y zω2=錯(cuò)誤! ; ω2=錯(cuò)誤!zφ可以得出兩個(gè)主頻率：Ω21，2

= 錯(cuò)誤![ω2+ω

2錯(cuò)誤!］2φ2z,其中ηz,1

=錯(cuò)誤! ;η

=錯(cuò)誤!由于俯仰角振動(dòng)會(huì)引起縱向水平振動(dòng),因此為改善平順性,應(yīng)減小俯仰角振動(dòng)。1、懸掛質(zhì)量安排系數(shù)ε〉1：懸掛質(zhì)量安排系數(shù)：ε=ρ2y/ab，但實(shí)際上，大多數(shù)汽車的ε<1∵汽車要求構(gòu)造緊湊，ρy

比較?。欢嚿聿贾糜忠S距L=a+b足夠大。2、前、后懸架的“交聯(lián)”:⑵承受前、后懸架“交聯(lián)“：在垂直振動(dòng)時(shí)，k1=k′1+k″1,k2=k′2+k″2;俯仰角振動(dòng)時(shí)，k1=k′1,k2=k′2，總剛度↘→俯仰角振動(dòng)頻率↘第五章汽車的操縱穩(wěn)定性操縱性——汽車是否具有正確遵循駕駛員操縱轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)及轉(zhuǎn)向輪所給規(guī)定方向行駛的力量；穩(wěn)定性——汽車在外界條件干擾下，能否抵抗干擾而保持原方向行駛的力量.§5-1操縱穩(wěn)定性的內(nèi)容與評(píng)價(jià)指標(biāo)——→汽車系統(tǒng)——→響應(yīng)見表5—1汽車曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng):，ωr的根本特點(diǎn)：1、時(shí)間上的滯后：τ〔反響時(shí)間〕2、執(zhí)行上的誤差：ωr1〔超調(diào)量〕3、ωr的波動(dòng)：在ωr0上下波動(dòng),反映了轉(zhuǎn)向半徑的波動(dòng),使轉(zhuǎn)向難以操縱。4、穩(wěn)定時(shí)間：ωr