汽車運(yùn)用工程試題

.. .. ..汽車運(yùn)用工程1一、概念解釋１汽車使用性能汽車應(yīng)該有高運(yùn)輸生產(chǎn)率 、低運(yùn)輸成本、安全可靠和舒適方便的工作條件 。汽車為了適應(yīng)這種工作條件，而發(fā)揮最大工作效益的能力叫做汽車的使用性能 。汽車的主要使用性能通常有 ：汽車動(dòng)力性、汽車燃料經(jīng)濟(jì)性能、汽車制動(dòng)性、汽車操縱穩(wěn)定性、汽車平順性和汽車通過性能 。2滾動(dòng)阻力系數(shù)滾動(dòng)阻力系數(shù)可視為車輪在一定條件下滾動(dòng)時(shí)所需的推力與車輪負(fù)荷之比，或單位汽車重力所需FfTf之推力。也就是說，滾動(dòng)阻力等于汽車滾動(dòng)阻力系數(shù)與車輪負(fù)荷的乘積fW，即r。其中：f是滾動(dòng)阻力系數(shù)，F(xiàn)f是滾動(dòng)阻力，W是車輪負(fù)荷，r是車輪滾動(dòng)半徑，Tf地面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力偶矩。驅(qū)動(dòng)力與（車輪）制動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)力Ft是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)離合器 、變速器（包括分動(dòng)器）、傳動(dòng)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，而由路面產(chǎn)生作用于車輪圓Tt周上切向反作用力Ft。習(xí)慣將Ft稱為汽車驅(qū)動(dòng)力。如果忽略輪胎和地面的變形，則Ftr，TtTtqigi0T。式中，Tt為傳輸至驅(qū)動(dòng)輪圓周的轉(zhuǎn)矩；r為車輪半徑；Ttq為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；ig為變速器傳動(dòng)比；i0主減速器傳動(dòng)比；T為汽車傳動(dòng)系機(jī)械效率。制動(dòng)力習(xí)慣上是指汽車制動(dòng)時(shí)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Fb。制動(dòng)器制動(dòng)力F等于為了克服制動(dòng)器摩擦力矩而在輪胎輪緣作用的力F＝T/r。式中：T是車輪制動(dòng)器摩擦副的摩擦力矩。從力矩平衡可得地面制動(dòng)力Fb為Fb＝T/rF。地面制動(dòng)力Fb是使汽車減速的外力。它不但與制動(dòng)器制動(dòng)力F有關(guān)，而且還受地面附著力F的制約。4汽車驅(qū)動(dòng)與附著條件.專業(yè)資料... .. ..汽車動(dòng)力性分析是從汽車最大發(fā)揮其驅(qū)動(dòng)能力出發(fā) ，要求汽車有足夠的驅(qū)動(dòng)力 ，以便汽車能夠充分地加速、爬坡和實(shí)現(xiàn)最高車速。實(shí)際上，輪胎傳遞的輪緣切向力受到接觸面的制約 。當(dāng)車輪驅(qū)動(dòng)力Ft超過某值（附著力F）時(shí)，車輪就會(huì)滑轉(zhuǎn)。因此,汽車的驅(qū)動(dòng)－附著條件，即汽車行駛的約束條件（必要充分條件 ）為FfFiFwFtF，其中附著力F Fz，式中，F(xiàn)z接觸面對(duì)車輪的法向反作用力； 為滑動(dòng)附著系數(shù)。轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的后備功率較大 。當(dāng)Ft F時(shí)，車輪將發(fā)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時(shí)，車輪印跡將形成類似制動(dòng)拖滑的連續(xù)或間斷的黑色胎印 。汽車動(dòng)力性及評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車動(dòng)力性，是指在良好、平直的路面上行駛時(shí)，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(dòng)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(xiàng)目作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。動(dòng)力性代表了汽車行駛可發(fā)揮的極限能力 。附著橢圓汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)，在輪胎上常同時(shí)作用有側(cè)向力與切向力 。一些試驗(yàn)結(jié)果曲線表明 ，一定側(cè)偏角下，驅(qū)動(dòng)力增加時(shí)，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(dòng)力相當(dāng)大時(shí)，側(cè)偏力顯著下降，因?yàn)榇藭r(shí)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(dòng)力時(shí)，側(cè)偏力也有相似的變化。驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)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。臨界車速rr當(dāng)穩(wěn)定性因素K0時(shí)，橫擺角速度增益K0比中性轉(zhuǎn)向時(shí)K0的大。隨著車速的增加，r－uucr－1S曲線向上彎曲。K值越小(即K的絕對(duì)值越大)，過度轉(zhuǎn)向量越大。當(dāng)車速為Kr時(shí)，。ucr稱為臨界車速，是表征過度轉(zhuǎn)向量的一個(gè)參數(shù)。臨界車速越低，過度轉(zhuǎn)向量越.專業(yè)資料... .. ..大。過度轉(zhuǎn)向汽車達(dá)到臨界車速時(shí)將失去穩(wěn)定性 。因?yàn)?r/ 趨于無窮大時(shí)，只要極其微小的前輪轉(zhuǎn)角便會(huì)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?；疲▌?dòng)）率仔細(xì)觀察汽車的制動(dòng)過程 ，就會(huì)發(fā)現(xiàn)輪胎胎面在地面上的印跡從滾動(dòng)到抱死是一個(gè)逐漸變化的過程。輪胎印跡的變化基本上可分為三個(gè)階段 ：第一階段，輪胎的印跡與輪胎的花紋基本一致，車輪近似為單純滾動(dòng)狀態(tài) ，車輪中心速度uw與車輪角速度 w存在關(guān)系式uw r w；在第二階段內(nèi)，花紋逐漸模糊，但是花紋仍可辨別。此時(shí)，輪胎除了滾動(dòng)之外，胎面和地面之間的滑動(dòng)成份逐漸增加，車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài) 。這時(shí)，車輪中心速度uw與車輪角速度 w的關(guān)系為uwrw，且隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加滑移成份越來越大，即uwrw；在第三階段，車輪被完全抱死而拖滑，輪胎在地面上形成粗黑的拖痕，此時(shí)w0。隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加，車輪的滾動(dòng)成份逐漸減少，滑動(dòng)成份越來越多。一般用滑動(dòng)率s描述制動(dòng)過程中輪胎滑移成份的多少 ，即uwrw100%suw滑動(dòng)率s的數(shù)值代表了車輪運(yùn)動(dòng)成份所占的比例，滑動(dòng)率越大，滑動(dòng)成份越多。一般將地面制動(dòng)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(dòng)力系數(shù)b。9同步附著系數(shù)兩軸汽車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值一般為固定的常數(shù)。通常用前制動(dòng)器制動(dòng)力對(duì)汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力之比來表明分配比例，即制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)。它是前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的實(shí)tg1。具有固定的線與I線的交點(diǎn)際分配線，簡(jiǎn)稱為線。線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其斜率為處的附著系數(shù)0,被稱為同步附著系數(shù)，見下圖。它表示具有固定線的汽車只能在一種路面上實(shí)現(xiàn)前、后輪同時(shí)抱死。同步附著系數(shù)是由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的，它是反應(yīng)汽車制動(dòng)性能的一個(gè)參數(shù)。.專業(yè)資料... .. ..同步附著系數(shù)說明，前后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只能在一種路面上，即在同步附著系數(shù)的路面上才能保證前后輪同時(shí)抱死。曲線和β曲線制動(dòng)距離制動(dòng)距離S是指汽車以給定的初速 ua0，從踩到制動(dòng)踏板至汽車停住所行駛的距離。11汽車動(dòng)力因數(shù)FtFwFiFfmdududuDGGdt(fi)gdt由汽車行駛方程式可導(dǎo)出Ggdt則D被定義為汽車動(dòng)力因數(shù)。以D為縱坐標(biāo)，汽車車速ua為橫坐標(biāo)繪制不同檔位的D－ua的關(guān)系曲線圖，即汽車動(dòng)力特性圖。汽車通過性幾何參數(shù).專業(yè)資料... .. ..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參數(shù) 。13 汽車（轉(zhuǎn)向特性）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)在汽車等速直線行駛時(shí)，若急速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤至某一轉(zhuǎn)角并維持此轉(zhuǎn)角不變時(shí) ，即給汽車轉(zhuǎn)向盤一個(gè)角階躍輸入。一般汽車經(jīng)短暫時(shí)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(gè)重要的時(shí)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 。汽車前或后輪（總）側(cè)偏角汽車行駛過程中，因路面?zhèn)认騼A斜、側(cè)向風(fēng)或曲線行駛時(shí)離心力等的作用 ，車輪中心沿Y軸方向?qū)⒆饔糜袀?cè)向力 Fy，在地面上產(chǎn)生相應(yīng)的地面?zhèn)认蚍醋饔昧?FY，F(xiàn)Y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(shí) ，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，即車輪行駛方向與車輪平面的夾角 。二、寫出表達(dá)式、畫圖、計(jì)算，并簡(jiǎn)單說明寫出帶結(jié)構(gòu)和使用參數(shù)的汽車功率平衡方程式（注意符號(hào)及說明）。Pe1PfPiPwPjt1(GfuacosGuasinCDAua3muadu)t36003600761403600dt式中：Ft－驅(qū)動(dòng)力；Ff－滾動(dòng)阻力；Fw－空氣阻力；Fi－坡道阻力；Fj－加速阻力；Ttq－發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；i0－主傳動(dòng)器傳動(dòng)比；ik－變速器k檔傳動(dòng)比；t－傳動(dòng)系機(jī)械效率；m－汽車總質(zhì)量；g－重力加速度；f－滾動(dòng)阻力系數(shù)；－坡度角；CD－空氣阻力系數(shù)；A－汽車迎風(fēng)面du積；ua－汽車車速； －旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；dt－加速度。.專業(yè)資料... .. ..畫圖并敘述地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力、附著力三者之間的關(guān)系。當(dāng)踏板力較小時(shí)，制動(dòng)器間隙尚未消除，所以制動(dòng)器制動(dòng)力F0,若忽略其它阻力，地面制動(dòng)力Fxb＝0，當(dāng)FxbF（F為地面附著力）時(shí)，F(xiàn)xbF；②當(dāng)FxbmaxF時(shí)FxbF，且地面制動(dòng)力Fxb達(dá)到最大值Fxbmax,即FxbmaxF；③當(dāng)FF時(shí),FxbF隨著F的增加，F(xiàn)xb不再增加。,F

Fb FfCFxbmax F踏板力， NFxb F3 簡(jiǎn)述利用圖解計(jì)算等速燃料消耗量的步驟 。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(fr和i)，求作出QSf(ua)等速油耗曲線。根據(jù)給定的各個(gè)轉(zhuǎn)速ne和不同功率下的比油耗ge值,采用擬合的方法求得擬合公式gef(P2,ne)。ua0.377nerua1n2ua2nmuam。1)由公式iki0計(jì)算找出ua和ne對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(n1,),(,),......,(,)2)分別求出汽車在水平道路上克服滾動(dòng)阻力和空氣阻力消耗功率Pr和Pw。PwFwuaCDAua3PrFuau360021.153600raGfrcos36003600求出發(fā)動(dòng)機(jī)為克服此阻力消耗功率Pe。4) 由ne和對(duì)應(yīng)的Pe,從gef(P2,ne)計(jì)算ge。PegeQS5)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的百公里油耗QS為1.02ua.專業(yè)資料... .. ..選取一系列轉(zhuǎn)速n1，n2，n3，n4，......，nm,找出對(duì)應(yīng)車速ua1，ua2，ua3，ua4，??，uam。據(jù)此計(jì)算出QS1,QS2,QS3,QS4,,QSm。把這些QS－ua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(jì)算方便,計(jì)算過程列于表3-7。等速油耗計(jì)算方法ner/min計(jì)算公式n1n2n3n4...nm,ua,km/hrneua1ua2ua3ua4...uam0.377iki0Pr,kWmgfruaPr1Pr2Pr3Pr4...Prm36003Pw1Pw2Pw3PwmPw,kwCDAua...76140Pe(PwPr)P1P2P3P4...PmTge,g/(kWh)gggg...ge1e2e3e4emQS,L/100kmPgeQS1QS2QS3QS4...QSm1.02ua4 寫出汽車的后備功率方程式 ，分析后備功率對(duì)汽車動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性的影響 。利用功率平衡圖可求汽車良好平直路面上的最高車速 uamax，在該平衡點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與常見阻力功率相等，發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)功率的利用情況 。PfPw汽車在良好平直的路面上以等速ua3行駛，此時(shí)阻力功率為t,發(fā)動(dòng)機(jī)功率克服常見阻力P1(PfP)ew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ua3行駛，必需減少加速踏板行程，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ua2時(shí)，使用不同檔位時(shí)，汽車后備功率也不同。汽車后備功率越大，汽車的動(dòng)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(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷.專業(yè)資料... .. ..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(shí)，汽車燃料經(jīng)濟(jì)性最好。但后備功率太小會(huì)造成發(fā)動(dòng)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 。5可以用不同的方法繪制 I曲線，寫出這些方法所涉及的力學(xué)方程或方程組 。①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)就可用1mg24hgLmgL22F1F2hgL2F1hg2mg繪制I曲線。前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配關(guān)系式F1F2mgF1Fz1L2hg②根據(jù)方程組F2Fz2L1hg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(gè)值代入方程組（4-30），就具有一個(gè)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。Fxb2LhgFxb1mgL2Fxb2hgmgL1③利用f線組hg和r線組Fxb1Lhg對(duì)于同一hgLhg值，f線和r線的交點(diǎn)既符合Fxb1FZ1，也符合Fxb2FZ2。取不同的值，就可得到一組f線和r線的交點(diǎn)，這些交點(diǎn)的連線就形成了I曲線。三、敘述題從已有的制動(dòng)側(cè)滑受力分析和試驗(yàn)，可得出哪些結(jié)論？在前輪無制動(dòng)力、后輪有足夠的制動(dòng)力的條件下 ，隨ua的提高側(cè)滑趨勢(shì)增加；當(dāng)后輪無制動(dòng)力、前輪有足夠的制動(dòng)力時(shí)，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(dòng)力，但先后次序和時(shí)間間隔不同時(shí) ，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(shí)間間隔很短，則汽車基本保持直線行駛 ；若時(shí)間間隔較大，則后軸發(fā)生嚴(yán)重的側(cè)滑；如果只有一個(gè)后輪抱死，后軸也不會(huì)發(fā)生側(cè)滑；起始車速和附著系數(shù)對(duì)制動(dòng)方向穩(wěn)定性也有很大影響。即制動(dòng)時(shí)若后軸比前軸先抱死拖滑 ，且時(shí)間間隔超過一定值，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。.專業(yè)資料... .. ..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(shí)抱死，或者前軸先抱死而后軸抱死或不抱死，則能防止汽車后軸側(cè)滑，但是汽車喪失轉(zhuǎn)向能力。2 寫出圖解法計(jì)算汽車動(dòng)力因數(shù)的步驟 ，并說明其在汽車動(dòng)力性計(jì)算中的應(yīng)用 。FtFwDG，求出不同轉(zhuǎn)速和檔位對(duì)應(yīng)的車速，并根據(jù)傳動(dòng)系效率、傳動(dòng)系速比根據(jù)公式求出驅(qū)動(dòng)力，根據(jù)車速求出空氣阻力 ，然后求出動(dòng)力因素 D，將不同檔位和車速下的 D繪制在ua-D直角坐標(biāo)系中，并將滾動(dòng)阻力系數(shù)也繪制到坐標(biāo)系中 ，就制成動(dòng)力特性圖。利用動(dòng)力特性圖就可求出汽車的動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo) ：最高車速、最大爬坡度（汽車最大爬坡度和直接檔最大爬坡度）和加速能力（加速時(shí)間或距離）。寫出圖解法計(jì)算汽車加速性能的步驟（最好列表說明）。手工作圖計(jì)算汽車加速時(shí)間的過程：①列出發(fā)動(dòng)機(jī)外特性Ttqne數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；FtTTtqigi0Tt＝r求出各檔在②根據(jù)給定的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式ruarne2rne不同車速下的驅(qū)動(dòng)力Ft，并按式0.377計(jì)算對(duì)應(yīng)的車速ua；igi0603.6igi0③按式FfmgcosFw1CDAur2計(jì)算滾動(dòng)阻力Ff，按式2計(jì)算對(duì)應(yīng)車速的空氣阻力FfFw；duFt(FfFw)，畫出x－ua曲④按式dtm計(jì)算不同檔位和車速下的加速度以及加速度的倒數(shù)線以及1/x－ua曲線；.專業(yè)資料... .. ..ttux計(jì)算步長⑤按式dsuududus理，按式xxs，對(duì)s求和得到加速距離。

ua/3.6的加速時(shí)間t，對(duì)t求和，則得到加速時(shí)間。同suu2s，計(jì)算步長(uaua)/(x3.6)的加速距離x一般在動(dòng)力性計(jì)算時(shí)，特別是手工計(jì)算時(shí)，一般忽略原地起步的離合器滑磨時(shí)間 ，即假設(shè)最初時(shí)刻汽車已經(jīng)具有起步到位的最低車速 。換檔時(shí)刻則基于最大加速原則 ，如果相鄰檔位的加速度（或加速度倒數(shù)）曲線相交，則在相交速度點(diǎn)換檔；如果不相交，則在最大轉(zhuǎn)速點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速換檔。寫出制作汽車的驅(qū)動(dòng)力圖的步驟（最好列表說明）。①列出發(fā)動(dòng)機(jī)外特性Ttqne數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；FtTtTtqigi0Tr＝求出各檔在②根據(jù)給定的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式ruarne20.377rneigi0計(jì)算對(duì)應(yīng)的車速ua；不同車速下的驅(qū)動(dòng)力Ft，并按式igi0603.6③按式FfFw1CDAur2mgcos計(jì)算滾動(dòng)阻力Ff，按式2計(jì)算對(duì)應(yīng)車速的空氣阻力FfFw；將Ft、FfFw繪制在ua-Ft直角坐標(biāo)系中就形成了驅(qū)動(dòng)力圖或驅(qū)動(dòng)力－行駛阻力平衡圖。5選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率的基本原則。①根據(jù)最大車速uamax選擇Pe，即P1(mgfuCDAu3)，若給定m、C、A、f、，則可求出功率PeT3600amax76140amaxDTe②汽車比功率（單位汽車質(zhì)量具有的功率 ）.專業(yè)資料.......1000PefgCDA3汽車比功率＝muamaxuamax3.6T76.14mT若已知f、T、CD及uamax大致差不多，fguamaxconst，但是，A/m變化較大。3.6T6畫出制動(dòng)時(shí)車輪的受力簡(jiǎn)圖并定義符號(hào)。Fz地面法向反作用力，W重力；T制動(dòng)器制動(dòng)力矩，車輪角速度，F(xiàn)p車橋傳遞的推力，F(xiàn)制動(dòng)器制動(dòng)力，F(xiàn)b地面制動(dòng)力。7分析汽車緊急制動(dòng)過程中減速度 （或制動(dòng)力）的變化規(guī)律。Fpj

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Fpjfe0abcg'"'"t11221234汽車反應(yīng)時(shí)間 1，包括駕駛員發(fā)現(xiàn) 、識(shí)別障礙并做出決定的反應(yīng)時(shí)間 1，把腳從加速踏板換到制動(dòng)踏板上的時(shí)間 1，以及消除制動(dòng)踏板的間隙等所需要的時(shí)間 2。.專業(yè)資料... .. ..制動(dòng)力增長時(shí)間 2，從出現(xiàn)制動(dòng)力 (減速度)到上升至最大值所需要的時(shí)間 。在汽車處于空擋狀態(tài)下，如果忽略傳動(dòng)系和地面滾動(dòng)摩擦阻力的制動(dòng)作用，在1＋2時(shí)間內(nèi)，車速將等于初速度u0(m/s)不變。在持續(xù)制動(dòng)時(shí)間 3內(nèi)，假定制動(dòng)踏板力及制動(dòng)力為常數(shù) ，則減速度j也不變。在側(cè)向力的作用下，剛性輪和彈性輪胎行駛方向的變化規(guī)律（假設(shè)駕駛員不對(duì)汽車的行駛方向進(jìn)行干預(yù)）。當(dāng)有FY時(shí)，若車輪是剛性的，則可以發(fā)生兩種情況：FFYlFz)，車輪與地面間沒有滑①當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧未超過車輪與地面間的附著極限時(shí)(動(dòng)，車輪仍沿其本身平面的方向行駛(。②當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧Y達(dá)到車輪與地面間的附著極限時(shí)(FYlFz，車輪發(fā)生側(cè)向滑動(dòng)，若滑)動(dòng)速度為 u，車輪便沿合成速度u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(shí) ，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 ，出現(xiàn)側(cè)偏現(xiàn)象。四、分析題1確定傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的基本原則 。.專業(yè)資料.......假設(shè)i0時(shí)，up2ua；i0時(shí)，5uamax2uamax5uamax1up1,uamax1uamax2其中up1不可能達(dá)到！但后備功率小，動(dòng)力性變差，燃油經(jīng)濟(jì)性變好。i時(shí)，up3,uamax3；后備功率大，動(dòng)力性變好，05uamax3uamax2燃油經(jīng)濟(jì)性變差。已知某汽車φ0＝0.4，請(qǐng)利用Ｉ、β、ｆ、γ線，分析φ＝0.5,φ＝0.3以及φ＝0.7時(shí)汽車的制動(dòng)過程。F2IFxb2線組F10.30.40.5Fxb1f線組①0.3時(shí)，蹋下制動(dòng)踏板，前后制動(dòng)器制動(dòng)力沿著增加，F(xiàn)xb1F1、Fxb2F2，即前后輪地面制動(dòng)力與制動(dòng)器制動(dòng)力相等。當(dāng)與＝0.4的f線相交時(shí)，符合前輪先抱死的條件，前后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著增加，而Fxb1F1,Fxb2F2，即前后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著線增長，前輪地面制動(dòng)力沿著0.3的f線增長。當(dāng)f與I相交時(shí)，0.3的r線也與I線相交，符合前后輪均抱死的條件，汽車制動(dòng)力為0.3gm。②當(dāng)0.5時(shí)，蹋下制動(dòng)踏板，前后制動(dòng)器制動(dòng)力沿著增加，F(xiàn)xb1F1、Fxb2F2，即前后輪地面制動(dòng)力與制動(dòng)器制動(dòng)力相等。當(dāng)與＝0.5的r線相交時(shí)，符合后輪先抱死的條件，前后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著增加，而Fxb1＝F1Fxb2F2，即前、后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著線增長，后輪地面制動(dòng)力沿著0.5的,r線增長。當(dāng)r與I相交時(shí)，0.5的f線也與I線相交，符合前后輪都抱死的條件，汽車制動(dòng)力為0.5gm。③0.7的情況同0.5的情形。.專業(yè)資料... .. ..汽車在水平道路上，輪距為B,重心高度為hg,以半徑為R做等速圓周運(yùn)動(dòng),汽車不發(fā)生側(cè)翻的極限車速是多少?該車不發(fā)生側(cè)滑的極限車速又是多少，并導(dǎo)出汽車在該路段的極限車速?不發(fā)生側(cè)滑的極限車速：FZFlFZl22mglmgFcmua/3.6RFFu2/3.62mglmalcRu3.62Rlga不側(cè)翻的極限車速：FZrmgFchgFZrB2mua2/3.62hmgBRg2u3.62RgB1a2hg4在劃有中心線的雙向雙車道的本行車道上 ，汽車以55km/h的初速度實(shí)施緊急制動(dòng)，僅汽車左側(cè)前后輪胎在路面留下制動(dòng)拖痕 ，但是，汽車的行駛方向幾乎沒有發(fā)生變化 ，請(qǐng)產(chǎn)生分析該現(xiàn)象的各種原因（提示：考慮道路橫斷面形狀和車輪制動(dòng)力大小 ）。汽車在制動(dòng)過程中幾乎沒有發(fā)生側(cè)偏現(xiàn)象說明汽車左右車輪的制動(dòng)力近似相等 。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)榈缆穾в幸欢ǖ臋M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)車輪地面發(fā)向力較大，地面制動(dòng)力尚未達(dá)到附著極限 ，因此才會(huì)出現(xiàn)左側(cè)有制動(dòng)拖印 ，而右側(cè)無拖印的現(xiàn)象。5請(qǐng)分析制動(dòng)力系數(shù)、峰值附著系數(shù)、滑動(dòng)附著系數(shù)與滑動(dòng)率的關(guān)系 。① 當(dāng)車輪滑動(dòng)率 S較小時(shí)，制動(dòng)力系數(shù) b隨S近似成線形關(guān)系增加，制動(dòng)力系數(shù)在S=20%附近時(shí)達(dá)到峰值附著系數(shù) P。② 然后，隨著S的增加， b逐漸下降。當(dāng)S=100％，即汽車車輪完全抱死拖滑時(shí)， b達(dá)到滑動(dòng)附著系數(shù) s,即 b＝ s。（對(duì)于良好的瀝青或水泥混凝土道路 s相對(duì) b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。）.專業(yè)資料... .. ..③ 而車輪側(cè)向力系數(shù) （側(cè)向附著系數(shù)） l則隨 S增加而逐漸下降，當(dāng)s=100%時(shí)， l＝0。（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。）④ 只有當(dāng)S約為20％（12～22％）時(shí)，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。p bslb20 100滑動(dòng)率 S6某汽車（未裝ABS）在實(shí)施緊急制動(dòng)后，左后輪留下間斷的制動(dòng)拖痕 ，而右后輪則留下均勻連續(xù)的制動(dòng)拖痕，請(qǐng)分析該現(xiàn)象。①制動(dòng)鼓失圓或制動(dòng)盤翹曲 ；②左側(cè)路面不平③左側(cè)懸架振動(dòng)。"2s1(2'2)ua0ua07從制動(dòng)距離計(jì)算式3.6225.92jmax可以得出那些結(jié)論。①汽車的制動(dòng)距離 S是其制動(dòng)初始速度ua0二次函數(shù)，ua0是影響制動(dòng)距離的最主要因素之一 ；②S是最大制動(dòng)減速度的雙曲線函數(shù) ，也是影響制動(dòng)距離的最主要因素之一 。③ua0是隨行駛條件而變化的使用因素 ，而jmax是受道路條件和制動(dòng)系技術(shù)條件制約的因素 ；④S是制動(dòng)器摩擦副間隙消除時(shí)間 2、制動(dòng)力增長時(shí)間 2的線性函數(shù)，2是與使用調(diào)整有關(guān)，而2與制動(dòng)系型式有關(guān)，改進(jìn)制動(dòng)系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可縮短2，從而縮短S。五、計(jì)算題1某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,1＝0.03,20.03,f=0.015,傳動(dòng)系機(jī)械效率ηT=0.82,傳動(dòng)系總傳動(dòng)比ii0ig10,假想發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為Te=35000N.m,車輪半徑r0.360m，道路附著系數(shù)為0.4,求汽車全速從30km/h加速至50km/h所用的時(shí)間。.專業(yè)資料.......u2u1t5030由于FtFat,即1.42s,所以，3.60.49.812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)δ1=0.03,δ2=0.03,坡度角α=5°,f=0.015, 車輪半徑rr=0.367m，傳動(dòng)系機(jī)械效率ηT=0.85,加速度du/dt=0.25m/s 2,ua=30km/h,計(jì)算汽車克服各種阻力所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率 ？1GfuacosGuasinCDAua3muaduPe(36003600761403600)tdt19.8130cos546009.8130sin5(46000.0150.850.75430346003011.060.25)76140360057.18kw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(shí),求軸荷再分配系數(shù)(注:再分配系數(shù)mf1=FZ1/FZ,mf2=FZ2/FZ)。80251.59.8130099.81NFz280252.5Fz149.8150169.81N4,mf13009/80250.375,mf210.3750.625已知某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線回歸公式為Ttq=19+0.4ne-150×10-6ne2，傳動(dòng)系機(jī)械效率ηT=0.90-1.35×10-4ne，車輪滾動(dòng)半徑rr=0.367m,汽車總質(zhì)量4000kg，汽車整備質(zhì)量為 1900kg，滾動(dòng)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(dòng)慣量If=0.2kg·m2,前輪總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Iw1=1.8kg·m2,前輪總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Iw1=3.6kg·m2,發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速nmax=4100r/min,最低轉(zhuǎn)速nmin=720r/min,各檔速比為:檔位 I II III IV V速比 5.6 2.8 1.6 1.0 0.8計(jì)算汽車在V檔、車速為70km/h時(shí)汽車傳動(dòng)系機(jī)械損失功率 ，并寫出不帶具體常數(shù)值的公式 。.專業(yè)資料... .. ..PPTtqne(0.91.35104n)meT9549ene60uaigi060706.00.8892r/min23.623.143.6P190.48921501068922892(0.91.35104892)18.7kwm9549某汽車的總重力為20100N,L=3.2m,靜態(tài)時(shí)前軸荷占55％，后軸荷占45％，K1=-38920N/rad,K2=-38300N/rad,求特征車速，并分析該車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性 。K201000.453.20.553.20.059.813.23830038920因?yàn)椋云嚍椴蛔戕D(zhuǎn)向特性。6參考《汽車?yán)碚摗穲D5－23和圖5－24寫出導(dǎo)出二自由度汽車質(zhì)心沿oy軸速度分量的變化及加速度分量的過程。沿oy軸速度分量：[(uu)sin＋()cos]uu＋u＋沿oy軸加速度分量：u＋aylimtur＋t0.專業(yè)資料... .. ..汽車運(yùn)用工程2一、概念解釋回正力矩輪胎發(fā)生側(cè)偏時(shí)會(huì)產(chǎn)生作用于輪胎繞Oz軸的回正力矩Tz。Tz是圓周行駛時(shí)使轉(zhuǎn)向車輪恢復(fù)到直線行駛位置的主要恢復(fù)力矩之一。回正力矩是由接地面內(nèi)分布的微元側(cè)向反力產(chǎn)生的。車輪靜止受到側(cè)向力后，印跡長軸線aa與車輪平面cc平行，aa線上各點(diǎn)相對(duì)于cc平面的橫向變形均為h，即地面?zhèn)认蚍醋饔昧ρ豠a線均勻分布。車輪滾動(dòng)時(shí)aa線不僅與車輪平面錯(cuò)開距離h，且轉(zhuǎn)動(dòng)了角，因而印跡前端離車輪平面近，側(cè)向變形?。挥≯E后端離車輪平面遠(yuǎn)，側(cè)向變形大。地面微元側(cè)向反作用力的分布與變形成正比，故地面微元側(cè)向反作用力的合力大小與側(cè)向力FY相等，但其作用點(diǎn)必然在接地印跡幾何中心的后方 ，偏移距離e，稱為輪胎拖距。FYe就是回正力矩Tz。2汽車動(dòng)力因數(shù)FtFwFiFfmdududuDGGdt(fi)gdt由汽車行駛方程式可導(dǎo)出Ggdt則D被定義為汽車動(dòng)力因數(shù)。以D為縱坐標(biāo)，汽車車速ua為橫坐標(biāo)繪制不同檔位的D－ua的關(guān)系曲線圖，即汽車動(dòng)力特性圖。汽車動(dòng)力性及評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車動(dòng)力性，是指在良好、平直的路面上行駛時(shí)，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(dòng)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(xiàng)目作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。動(dòng)力性代表了汽車行駛可發(fā)揮的極限能力。同步附著系數(shù)兩軸汽車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值一般為固定的常數(shù)。通常用前制動(dòng)器制動(dòng)力對(duì)汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力之比來表明分配比例，即制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)。它是前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的實(shí).專業(yè)資料... .. ..tg

1際分配線，簡(jiǎn)稱為 線。 線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其斜率為 。具有固定的 線與I線的交點(diǎn)處的附著系數(shù)0,被稱為同步附著系數(shù)，見下圖。它表示具有固定線的汽車只能在一種路面上實(shí)現(xiàn)前、后輪同時(shí)抱死。同步附著系數(shù)是由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的，它是反應(yīng)汽車制動(dòng)性能的一個(gè)參數(shù)。I曲線和β曲線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。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參數(shù)。附著橢圓汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)，在輪胎上常同時(shí)作用有側(cè)向力與切向力。一些試驗(yàn)結(jié)果曲線表明，一定側(cè)偏角下，驅(qū)動(dòng)力增加時(shí)，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(dòng)力相當(dāng)大時(shí)，側(cè)偏力顯著下降，因?yàn)榇藭r(shí)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(dòng)力時(shí)，側(cè)偏力也有相似的變化。驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)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。7地面制動(dòng)力制動(dòng)力習(xí)慣上是指汽車制動(dòng)時(shí)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Fb。制動(dòng)器制動(dòng)力F等于為了克服制動(dòng)器摩擦力矩而在輪胎輪緣作用的力F＝T/r。式中：T是車輪制動(dòng)器摩擦副的摩擦力矩。從力矩平衡可得地面制動(dòng)力Fb為Fb＝T/rF。地面制動(dòng)力Fb是使汽車減速的外力。它不但與制動(dòng)器制動(dòng)力F有關(guān)，而且還受地面附著力F的制約。8汽車制動(dòng)性能.專業(yè)資料... .. ..汽車制動(dòng)性能，是指汽車在行駛時(shí)能在短距離停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時(shí)能維持一定車速的能力。另外也包括在一定坡道能長時(shí)間停放的能力。汽車制動(dòng)性能是汽車的重要使用性能之一。它屬于主動(dòng)安全的范疇。制動(dòng)效能低下，制動(dòng)方向失去穩(wěn)定性常常是導(dǎo)致交通安全事故的直接原因之一。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(diǎn)與路面之間的距離。它表征汽車無碰撞地越過石塊、樹樁等障礙物的能力。汽車的前橋、飛輪殼、變速器殼、消聲器和主傳動(dòng)器外殼等通常有較小的離地間隙。汽車前橋的離地間隙一般比飛輪殼的還要小，以便利用前橋保護(hù)較弱的飛輪殼免受沖碰。后橋內(nèi)裝有直徑較大的主傳動(dòng)齒輪，一般離地間隙最小。在設(shè)計(jì)越野汽車時(shí)，應(yīng)保證有較大的最小離地間隙。r曲線簡(jiǎn)單地說，r線組就是當(dāng)后輪制動(dòng)抱死時(shí)，汽車前后輪制動(dòng)力關(guān)系。當(dāng)后輪抱死時(shí)，存在Fxb2Fz2mgL1hgmgL1FxbhgLLL。因?yàn)镕xbmg，并且FxbFxb1Fxb2，所以Fxb2mgL1(Fxb1Fxb2)hgLLFxb2f(Fxb1)的函數(shù)形式，則得出汽車在不同有，將式表示成Fxb2hgFxb1mgL1hg，不同路面上只有后輪抱死時(shí)的前、后地面制動(dòng)力的關(guān)系式為LhgL值mgL1代入式中，就得到r線組，見下圖。r線組與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為hg，而與的取值無關(guān)。當(dāng)Fxb2mgL1mgL1Fxb1＝0L＋hgr線組是經(jīng)過（hg時(shí)，。由于，0）的射線，所以取不同的值就可得出 r線組。Fxb2Fxb1(mgL1,0)hg.專業(yè)資料... .. ..最小燃油消耗特性發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性的曲線族的包絡(luò)線是發(fā)動(dòng)機(jī)提供一定功率時(shí)的最低燃油消耗率曲線。利用包絡(luò)線就可找出發(fā)動(dòng)機(jī)提供一定功率時(shí)的最經(jīng)濟(jì)工況（負(fù)荷和轉(zhuǎn)速）。把各功率下最經(jīng)濟(jì)工況的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率標(biāo)明在外特性曲線圖上，便得到最小燃油消耗特性。滑動(dòng)（移）率仔細(xì)觀察汽車的制動(dòng)過程 ，就會(huì)發(fā)現(xiàn)輪胎胎面在地面上的印跡從滾動(dòng)到抱死是一個(gè)逐漸變化的過程。輪胎印跡的變化基本上可分為三個(gè)階段 ：第一階段，輪胎的印跡與輪胎的花紋基本一致，車輪近似為單純滾動(dòng)狀態(tài) ，車輪中心速度uw與車輪角速度 w存在關(guān)系式uw r w；在第二階段內(nèi)，花紋逐漸模糊，但是花紋仍可辨別。此時(shí)，輪胎除了滾動(dòng)之外，胎面和地面之間的滑動(dòng)成份逐漸增加，車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)。這時(shí)，車輪中心速度uw與車輪角速度w的關(guān)系為uwrw，且隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加滑移成份越來越大，即uwrw；在第三階段，車輪被完全抱死而拖滑，輪胎在地面上形成粗黑的拖痕，此時(shí)w0。隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加，車輪的滾動(dòng)成份逐漸減少，滑動(dòng)成份越來越多。一般用滑動(dòng)率s描述制動(dòng)過程中輪胎滑移成份的多少，即uwrw100%suw滑動(dòng)率s的數(shù)值代表了車輪運(yùn)動(dòng)成份所占的比例，滑動(dòng)率越大，滑動(dòng)成份越多。一般將地面制動(dòng)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(dòng)力系數(shù)b。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(shí)離心力等的作用，車輪中心沿Y軸方向?qū)⒆饔糜袀?cè)向力 Fy，在地面上產(chǎn)生相應(yīng)的地面?zhèn)认蚍醋饔昧Y，使得車輪發(fā)生側(cè)偏現(xiàn)象，這個(gè)力FY稱為側(cè)偏力。14等效彈簧車廂（或車身）在發(fā)生側(cè)傾時(shí)，所受到懸架的彈性恢復(fù)力相當(dāng)于一個(gè)具有懸架剛度的螺旋彈簧 ，稱之為等效彈簧。二、寫出表達(dá)式、畫圖、計(jì)算并簡(jiǎn)單說明（１用結(jié)構(gòu)使用參數(shù)寫出汽車行駛方程式 （注意符號(hào)定義）。汽車行駛方程式的普遍形式為.專業(yè)資料.......FtFfFwFiFj，即Ttqi0iktCDAua2mgsindurdmgfcosm21.15dt式中：Ft－驅(qū)動(dòng)力；Ff－滾動(dòng)阻力；Fw－空氣阻力；Fi－坡道阻力；Fj－加速阻力；Ttq－發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；i0－主傳動(dòng)器傳動(dòng)比；ik－變速器k檔傳動(dòng)比；t－傳動(dòng)系機(jī)械效率；m－汽車總質(zhì)量；g－重力加速度；f－滾動(dòng)阻力系數(shù)；－坡度角；CD－空氣阻力系數(shù)；A－汽車迎風(fēng)面du積；ua－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(dòng)力 、制動(dòng)器制動(dòng)力、附著力三者關(guān)系。①當(dāng)踏板力較小時(shí)，制動(dòng)器間隙尚未消除，所以制動(dòng)器制動(dòng)力F0,若忽略其它阻力，地面制動(dòng)力Fxb＝0，當(dāng)FxbF（F為地面附著力），F(xiàn)xbF；②當(dāng)FxbmaxF時(shí)FxbF，且地面制動(dòng)力Fxb達(dá)到最大值Fxbmax,即FxbmaxF；③當(dāng)FF時(shí),FxbF,Fxb隨著F的增加不再增加。F

Fb FfCFxbmax F踏板力， NFxb F畫出附著率（制動(dòng)力系數(shù)）與滑動(dòng)率關(guān)系曲線，并做必要說明①當(dāng)車輪滑動(dòng)率S較小時(shí)，制動(dòng)力系數(shù)b隨S近似成線形關(guān)系增加，當(dāng)制動(dòng)力系數(shù)b在S=20%附近時(shí)達(dá)到峰值附著系數(shù)P。②然后隨著S的增加，b逐漸下降。當(dāng)S=100％，即汽車車輪完全抱死拖滑時(shí)，b達(dá)到滑動(dòng)附著系數(shù)s,即b＝s。對(duì)于良好的瀝青或水泥混凝土道路s相對(duì)b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。.專業(yè)資料... .. ..③ 而車輪側(cè)向力系數(shù) （側(cè)向附著系數(shù)） l則隨 S增加而逐漸下降，當(dāng)s=100%時(shí)， l＝0，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。④ 只有當(dāng)S約為20％（12～22％）時(shí)，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。p bslb20 100滑動(dòng)率 S4用隔離方法分析汽車加速行駛時(shí)整車的受力分析圖 ，并列出平衡方程mduFFF3dtp2p1wT'(TIde)iittqfdt0gTF'(TtqIfduii)iitrr2dt0g0gTdu、、Fw、'、Ttq、Ifde、、、、Ft'、、、、圖中和式中：m3dtFp2Fp1Ttdti0igTr分別是車身質(zhì)量、加速度、后軸對(duì)車身的推力、前軸對(duì)車身的阻力、空氣阻力、經(jīng)傳動(dòng)系傳至車輪輪緣的轉(zhuǎn)矩、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出轉(zhuǎn)矩、飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、飛輪角加速度、主傳動(dòng)器速比、變速器速比、傳動(dòng)系機(jī)械效率、輪緣對(duì)地面的作用力、車輪滾動(dòng)半徑。.專業(yè)資料.......5列出可用于計(jì)算汽車最高車速的方法，并加以說明。①驅(qū)動(dòng)力－行駛阻力平衡圖法，即使驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡時(shí)的車速Ft(FfFw)0②功率平衡圖法，即使發(fā)動(dòng)機(jī)功率與行駛阻力功率平衡時(shí)的車速Pe(PfPw)/T0③動(dòng)力特性圖法，即動(dòng)力因數(shù)D與道路阻力系數(shù)平衡D0(fFw/G)/T06寫出汽車的燃料消耗方程式 ，并解釋主要參數(shù)（注意符號(hào)定義）。PegeQSQ、P、g（或b）、u、1.02ua,式中：分別是百公里油耗（L/100km）、發(fā)動(dòng)機(jī)功率Seeea（kW）、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料消耗率（或比油耗，g/(kW·h)）、車速(km/h)和燃油重度(N/L)。7列舉各種可用于繪制I曲線的方程及方程組①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L(質(zhì)心至后軸的距離)就可用前、21mg24hgLmgL22F1F2L2F1hg后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配關(guān)系式2hgmg繪制I曲線。F1F2mg②根據(jù)方程組

FF

1Fz1L2hg2Fz2L1hg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(gè)值代入方程組（4-30），就具有一個(gè)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。Fxb2LhgmgL2hgmgL1③利用f線組Fxb1Fxb2Fxb1hghg和r線組LhgLhg對(duì)于同一值，f線和r線的交點(diǎn)既符合Fxb1FZ1，也符合Fxb2FZ2。取不同的值，就可得到一組f線和r線的交點(diǎn)，這些交點(diǎn)的連線就形成了 I曲線。三、敘述題1寫出計(jì)算汽車動(dòng)力因數(shù)的詳細(xì)步驟 ，并說明其在計(jì)算汽車動(dòng)力性的用途 。.專業(yè)資料... .. ..D Ft Fw根據(jù)公式 G ，求出不同轉(zhuǎn)速和檔位對(duì)應(yīng)的車速 ，并根據(jù)傳動(dòng)系效率、傳動(dòng)系速比求出驅(qū)動(dòng)力，根據(jù)車速求出空氣阻力，然后求出動(dòng)力因素D，將不同檔位和車速下的D繪制在ua-D直角坐標(biāo)系中，并將滾動(dòng)阻力系數(shù)也繪制到坐標(biāo)系中，就制成動(dòng)力特性圖。利用動(dòng)力特性圖就可求出汽車的動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo) ：最高車速、最大爬坡度（汽車最大爬坡度和直接檔最大爬坡度 ）和加速能力（加速時(shí)間或距離）。2分析變速器速比ig和檔位數(shù)對(duì)汽車動(dòng)力性的影響 。變速器速比ig增加，汽車的動(dòng)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(dòng)機(jī)的功率，使汽車的動(dòng)力性提高，同時(shí)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(jí)變速器。3如何根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性計(jì)算等速行駛的燃料經(jīng)濟(jì)性 ？1GfuacosGusinCDAu3muduPe(aaa)360076140將汽車的阻力功率t36003600dt、傳動(dòng)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(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速60uai0ig 1n3.6，然后利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速，從發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性圖（或萬有特性圖）上求得發(fā)PegeQS動(dòng)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 1.02ua 。4分析汽車在不同路面上制動(dòng)時(shí)最大減速度值 ，并結(jié)合制動(dòng)力系數(shù)曲線加以說明 。p bslb20 100滑動(dòng)率 S.專業(yè)資料.......當(dāng)車輪滑動(dòng)率s15％～25％時(shí)，jmaxpg；當(dāng)車輪滑動(dòng)率s100％時(shí)，jmaxsg。汽車在不同路面上的最大制動(dòng)減速度jmaxg。、g分別附著系數(shù)和重力加速度。5有幾種方式可以判斷或者表征汽車角階躍輸入穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性？請(qǐng)簡(jiǎn)單敘述之。ru/Lu/LS1m2(L1L2)u21Ku2①橫擺角速度增益Lk2k1Km2(L1L2)②穩(wěn)定性因數(shù)Lk2k1③前后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差(12)④轉(zhuǎn)向半徑之比R/R0SML1L1k2L1＝k2L2k1L1⑤靜態(tài)裕度Lk1k2LL。6試用汽車的驅(qū)動(dòng)力－行駛阻力平衡或者動(dòng)力特性分析汽車的動(dòng)力性。①根據(jù)汽車行駛方程式FtFfFwFiFj，即Ttqi0iktmgfcosCDAua2sinmdurdmgdt21.15制作汽車的驅(qū)動(dòng)力－行駛阻力平衡圖，從而計(jì)算出汽車最高車速FtFfFw、最大爬坡度FtFfFi和加速能力FtFfFwFj。DFtFwDFtFw＝fcossinG。當(dāng)DG②0可求出最高車速；當(dāng)時(shí)可求出最大爬坡度；DFtFw＝j(luò)maxDFtFw可計(jì)算汽車加速能力。當(dāng)G時(shí)可求出最大加速度，而G7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(duì)汽車制動(dòng)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(duì)制動(dòng)方向穩(wěn)定性的影響。.專業(yè)資料... .. ..(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(dòng)時(shí)，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(dòng)，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(dòng)時(shí)，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(dòng)，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。在彎道制動(dòng)行駛條件下，若只有后輪抱死或提前一定時(shí)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(shí) ，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Γ嚐o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、分析題已知某汽車φ0＝0.4，請(qǐng)利用Ｉ、β、ｆ、γ線，分析φ＝0.45,φ＝0.3以及φ＝0.75時(shí)汽車的制動(dòng)過程。①0.3時(shí)，蹋下制動(dòng)踏板，前后制動(dòng)器制動(dòng)力沿著增加，F(xiàn)xb1F1、Fxb2F2，即前后輪地面制動(dòng)力與制動(dòng)器制動(dòng)力相等。當(dāng)與＝0.4的f線相交時(shí)，符合前輪先抱死的條件，前.專業(yè)資料.......后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著增加，而Fxb1F1,Fxb2F2，即前后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著線增長，前輪地面制動(dòng)力沿著0.3的f線增長。當(dāng)f與I相交時(shí)，0.3的r線也與I線相交，符合前后輪均抱死的條件，汽車制動(dòng)力為0.3gm。F2Fxb2

Ir線組F10.30.40.5Fxb1f線組②當(dāng)0.45時(shí)，蹋下制動(dòng)踏板，前后制動(dòng)器制動(dòng)力沿著增加，F(xiàn)xb1F1、Fxb2F2，即前后輪地面制動(dòng)力與制動(dòng)器制動(dòng)力相等。當(dāng)與0.45的r線相交時(shí)，符合后輪先抱死的條件，前后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著增加，而Fxb1＝F1,Fxb2F2，即前、后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著線增長，后輪地面制動(dòng)力沿著0.45的r線增長。當(dāng)r與I相交時(shí)，0.45的f線也與I線相交，符合前后輪都抱死的條件，汽車制動(dòng)力為0.45gm。③0.75的情況同0.45的情形。2試確定汽車彎道半徑為R的橫坡不發(fā)生側(cè)滑的極限坡角（要求繪圖說明）。RmgsinFcu2mRmgcosFhgmgmgcosBu2mu2mcosmghgsinmgcosmghgtgmgRR.專業(yè)資料... .. ..tan1(u21g)ghgmaxR或min3請(qǐng)分析汽車制動(dòng)時(shí)附著系數(shù)大小對(duì)前 、后輪地面法向反作用力的影響 。Fz1mg(L2h)，F(xiàn)z2mg(Lhgb)LgbL1。由式可知，制動(dòng)時(shí)汽車前輪的地面法向反作用力Fz1隨制動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度和質(zhì)心高度增加而減小。大軸距L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(shí)施制動(dòng)時(shí) ， Fz1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%。4在劃有中心線的雙向雙車道的本行車道上 ，汽車以75km/h的初速度實(shí)施緊急制動(dòng)，僅汽車左側(cè)輪胎在路面上留下制動(dòng)拖痕 ，但汽車行駛方向輕微地向右側(cè)偏離 ，請(qǐng)分析該現(xiàn)象。汽車在制動(dòng)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(dòng)力稍大 。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)榈缆穾в幸欢ǖ臋M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(dòng)力尚未達(dá)到附著極限 ，因此才會(huì)出現(xiàn)左側(cè)有制動(dòng)拖印 ，而右側(cè)無拖印的現(xiàn)象。5請(qǐng)比較前驅(qū)動(dòng)和后驅(qū)動(dòng)汽車上坡 （坡度角為α）行駛的附著條件，并解釋載貨汽車通常采用后驅(qū)動(dòng)而小排量轎車采用前驅(qū)動(dòng)的原因 。如果cos1，且sini，L1rf，則G(L1f)G(L1fhg)后驅(qū)動(dòng)F2LhgLhg1LF1G(L2hgf)前驅(qū)動(dòng)Lhg四輪驅(qū)動(dòng) F (FZ1 FZ2) FZ G.專業(yè)資料... .. ..前后輪動(dòng)載荷變化量 F hg(Fj