车发动机功率的利用情况。
Pf?Pw汽车在良好平直的路面上以等速ua3行驶，此时阻力功率为余功率Ps?
Pe??t,发动机功率克服常见阻力功率后的剩
1(Pf?Pw)?T,该剩余功率Ps被称为后备功率。如果
驾驶员仍将加速踏板踩到最大行程，则后备功率就被用于加速或者克服坡道阻力。为了保持汽车以等速ua3行驶，必需减少加速踏板行程，使得功率曲线为图中虚线，即在部分负荷下工作。另外，当汽车速度为ua1和ua2时，使用不同档位时，汽车后备功率也不同。汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。利用后备功率也可确定汽车的爬坡度和加速度。功率平衡图也可用于分析汽车行驶时的发动机负荷率，有利于分析汽车的燃油经济性。后备功率越小，汽车燃料经济性就越好。通常后备功率约10％～20％时，汽车燃料经济性最好。但后备功率太小会造成发动机经常在全负荷工况下工作，反而不利于提高汽车燃料经济性。
6 可以用不同的方法绘制I曲线，写出这些方法所涉及的力学方程或方程组。
①如已知汽车轴距L、质心高度
hg、总质量m、质心的位臵L2(质心至后轴的距离) 就可用前、后制动器
?mgL??2???2F?1???h???g??绘制I曲线。
制动力的理想分配关系式
1?mg24hgLF?2??L2?F?12?hmg?g②根据方程组
?F?1?F?2??mg?F??1?Fz1?L2??hg?F?2Fz2L1??hg?也可直接绘制I曲线。
假设一组?值（?＝0.1,0.2,0.3,……,1.0）,每个?值代入方程组（4-30），就具有一个交点的两条直线，变化?值，取得一组交点，连接这些交点就制成I曲线。
③利用f线组
Fxb2?L??hg?hgFxb1?mgL2hg和r线组
Fxb2??hg?mgL1Fxb1?L??hgL??hg对于同一?值，f线和r线的
交点既符合Fxb1??FZ1，也符合Fxb2??FZ2。取不同的?值，就可得到一组f线和r线的交点，这些交点的连线就形成了I曲线。
三、叙述题（选择其中4道题，计20分）
1 从已有的制动侧滑受力分析和试验，可得出哪些结论？
在前轮无制动力、后轮有足够的制动力的条件下，随ua的提高侧滑趋势增加；当后轮无制动力、前轮有足够的制动力时，即使速度较高，汽车基本保持直线行驶状态；当前、后轮都有足够的制动力，但先后次序和时间间隔不同时，车速较高，且前轮比后轮先抱死或后轮比前轮先抱死，但是因时间间隔很短，则汽车基本保持直线行驶；若时间间隔较大，则后轴发生严重的侧滑；如果只有一个后轮抱死，后轴也不会发生侧滑；起始车速和附着系数对制动方向稳定性也有很大影响。即制动时若后轴比前轴先抱死拖滑，且时间间隔超过一定值，就可能发生后轴侧滑。车速越高，附着系数越小，越容易发生侧滑。若前、后轴同时抱死，或者前轴先抱死而后轴抱死或不抱死，则能防止汽车后轴侧滑，但是汽车丧失转向能力。
2 写出图解法计算汽车动力因数的步骤，并说明其在汽车动力性计算中的应用。 根据公式
D?Ft?FwG，求出不同转速和档位对应的车速，并根据传动系效率、传动系速比
求出驱动力，根据车速求出空气阻力，然后求出动力因素D，将不同档位和车速下的D绘制在ua-D直角坐标系中，并将滚动阻力系数也绘制到坐标系中，就制成动力特性图。利用动力特性图就可求出汽车的动力性评价指标：最高车速、最大爬坡度（汽车最大爬坡度和直接档最大爬坡度）和加速能力（加速时间或距离）。 3 写出图解法计算汽车加速性能的步骤（最好列表说明）。
手工作图计算汽车加速时间的过程： ①列出发动机外特性
Ttq?ne数据表（或曲线转化为数据表，或回归公式）；
Ft?TtTtqigi0?T＝rr求出各档在不同车速下的
②根据给定的发动机外特性曲线（数据表或回归公式），按式驱动力Ft，并按式
ua?rnern2???0.377eigi060?3.6igi0Ff计算对应的车速ua；
Fw?1CDA?ur2F?Fw2计算对应车速的空气阻力f；
③按式
Ff?mgcos?计算滚动阻力，按式
duFt?(Ff?Fw)???dt?m④按式计算不同档位和车速下的加速度以及加速度的倒数，画出x－ua曲线以及
?－ua1/?x曲线；
t???t???u??计算步长?ua/3.6的加速时间?t，对?t求和，则得到加速时间。同理，按式xs???s??u?u?3.62)x??，计算步长(?uaua)/(?x的加速距离?s，对?s求和得到加
⑤按式
ds?uududu?s??????xx速距离。
一般在动力性计算时，特别是手工计算时，一般忽略原地起步的离合器滑磨时间，即假设最初时刻汽车已经具有起步到位的最低车速。换档时刻则基于最大加速原则，如果相邻档位的加速度（或加速度倒数）曲线相交，则在相交速度点换档；如果不相交，则在最大转速点对应的车速换档。 4 写出制作汽车的驱动力图的步骤（最好列表说明）。
①列出发动机外特性
Ttq?ne数据表（或曲线转化为数据表，或回归公式）；
TtTtqigi0?TFt?＝rr②根据给定的发动机外特性曲线（数据表或回归公式），按式求出各档在不同车速下
的驱动力Ft，并按式
ua?rnern2???0.377eigi060?3.6igi0FfFw?计算对应的车速ua；
③按式将Ft、
Ff?mgcos?计算滚动阻力，按式
1CDA?ur2F?Fw2计算对应车速的空气阻力f；
Ff?Fw绘制在ua-Ft直角坐标系中就形成了驱动力图或驱动力－行驶阻力平衡图。
5 选择汽车发动机功率的基本原则。 ①根据最大车速uamax选择Pe，即Pe?CA31mgf(uamax?Duam、CD、A、f、?T，则可求出功率Pemax)，若给定?T360076140
②汽车比功率（单位汽车质量具有的功率）
1000PeCDAfg3汽车比功率＝?uamax?uamaxm3.6?T76.14m?Tfg若已知f、?T、CD及uamax大致差不多，uamax?const，但是，A/m变化较大。3.6?T 6 画出制动时车轮的受力简图并定义符号。
Fz地面法向反作用力，W重力；T?制动器制动力矩，?车轮角速度，Fp车桥传递的推力，F?制动器制动力，Fb地面制动力。
7 分析汽车紧急制动过程中减速度（或制动力）的变化规律。
FpjFpjfde0abcg?'?\?'?\2211t?3?1?2?4
?，把脚从加速踏板换到制动踏板上的时汽车反应时间?1，包括驾驶员发现、识别障碍并做出决定的反应时间?1??，以及消除制动踏板的间隙等所需要的时间?2?。 间?1??，从出现制动力(减速度)到上升至最大值所需要的时间。 制动力增长时间?2?时间内，车速将等于初速在汽车处于空挡状态下，如果忽略传动系和地面滚动摩擦阻力的制动作用，在?1＋?2度u0(m/s)不变。
在持续制动时间?3内，假定制动踏板力及制动力为常数，则减速度j也不变。
8 在侧向力的作用下，刚性轮和弹性轮胎行驶方向的变化规律（假设驾驶员不对汽车的行驶方向进行干预）。 当有FY时，若车轮是刚性的，则可以发生两种情况：
①当地面侧向反作用力FY未超过车轮与地面间的附着极限时(FY??lFz)，车轮与地面间没有滑动，车轮仍沿其本身平面的方向行驶(。
②当地面侧向反作用力FY达到车轮与地面间的附着极限时(FY??lFz)，车轮发生侧向滑动，若滑动速度为?u，车轮便沿合成速度u?的方向行驶，偏离了车轮平面方向。
当车轮有侧向弹性时，即使FY没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向，出现侧偏现象。 四、分析题（选择其中4道题，计20分） 1 确定传动系最小传动比的基本原则。
假设i0?5时，uamax2?up2?ua?uamax；i0?5时，uamax1?up1,uamax1?uamax2其中up1不可能达到！但后备功率小，动力性变差，燃油经济性变好。i0?5时，uamax3?up3,uamax3?uamax2；后备功率大，动力性变好，燃油经济性变差。
2 已知某汽车φ0＝0.4，请利用Ｉ、β、ｆ、γ线，分析φ＝0.5,φ＝0.3以及φ＝0.7时汽车的制动过程。
大学汽车理论期中期末考试试题及答案
