汽车理论作业汇总（复习资料）

汽车理论

Editor by D_san

第一章 汽车动力性

一 名词解释：

1、 发动机的使用外特性曲线: 带上全部附件设备，将发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油位置），测试发动机转矩，油耗率b和转速n之间的关系。 2、 滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需推力与车轮负荷之比。 3、 附着率：驱动轮所受的地面切向力Fx与地面法向反作用力Fz的比值Cφ，它是指汽车直线行驶工况下，充分发挥驱动力所需求的最低的附着系数。 4、 动力因数：D=Ft-Fw/G

5、 汽车的功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示 车速，将发动机功率Pe，汽车经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上。

二 填空题：

1、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。 2、驱动力系数为驱动力与径向载荷之比。

3、汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响。常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力。

4、汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。 5、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象。 6、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。压力阻力分为：形状阻力，干扰阻力，内循环阻力和诱导阻力四部分。形状阻力占压力阻力的大部分。

7、汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到轮胎与地面间附着条件的限制。

三 问答题：

1. 如何用弹性轮胎的弹性迟滞现象，分析弹性轮胎在硬路上滚动时，滚动阻力偶矩产生的机理？

P8，一二段，图1-9,1-10. 2. 影响汽车动力性的因素有哪些？

发动机发出的扭矩Ftq，变速器的传动比ig，主减速器传动比i0，传动系的传动效率ηT，空气阻力系数CD，迎风面积A，活动阻力系数f，汽车总质量G等。

四 计算题：

1、后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为20度。汽车数据：轴距L=4.2m，重心至前轴距离a=3.2m，重心高度hg=1.1m，车轮滚动半径r=0.46m。问：此时路面的附着系数值最小应为多少？

解：Fz1=G（b/Lcosα-hg/Lsinα）-G·rf/L`cosα Fz2= G（a/Lcosα-hg/Lsinα）+G·rf/L`cosα

φ

min

=Cφ2=Fx2/Fz2=Ff1+Fw+Fi+Fj/Fz2=（Fz1·f+G·sinα+m·du/dt）/Fz2=（Fz1·f+G·sinα）/Fz2

2、汽车用某一挡位在f =0.03的道路上能克服的最大坡度Imax =20%,若用同一挡位在f =0.02的水平道路上行驶，求此时汽车可能达到的加速度的最大值是多少？（δ=1.15 且忽略空气阻力）

解：α=artan0.2，

汽车能产生的最大驱动力：Ftmax=G·f1·cosα1+G·sinα1=G·f2+δ·G/g·du/dtmax

上式移项： (du/dt）max= （f1?cosα1+ ?sinα1-f2）·g/δ=

第三章 汽车动力装置参数的选定

1.汽车比功率：是单位汽车总质量所具有的发动机功率。

2.确定最大传动比时，要考虑最大爬坡度、附着率及汽车最低稳定车速三方面的问题。

3.汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况，各国都制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行状况。 4.试分析主传动比i0的大小对汽车后备功率及燃油经济性能的影响？ 根据公式ua=0.377·rn/ioig 知不同io时的汽车功率平衡图中的3条线，io1

1、在汽车一般行驶中其蓄电池能吸收储存电能，在需要大功率的时候提供电能；

2、可以在停车等候或低速滑行等工况下关闭内燃机；

3、当汽车减速滑行或紧急制动时，可利用发电机回收部分制动能量转为电能存入蓄电池。

6.在汽车结构方面，可以通过哪些途径改善燃油经济性？试解释之。 1、缩减轿车总尺寸和减轻重量

2、提高汽油发动机的热效率和机械效率，增压化，广泛采用电子计算机控制技术

3、采用无级变速器 4、汽车外形与轮胎

7.从使用与结构方面简述影响汽车燃油经济性的因素。

使用方面：行驶车速，档位选择，挂车的应用，正确的保养和调整 结构方面：参考第6题 8.怎么样选定汽车发动机的功率？

先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率；选择的发动机功率应大体等于但不小于以最高车速行驶时行驶阻力功率之和；在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。 9.怎么样确定最大传动比和最小传动比？

最大传动比确定：考虑三方面：最大爬坡度，附着率及汽车的最低稳定车速。 最小传动比确定：先确定最高车速，若相当发动机最大功率时的车速称为up，则有uamax2=up2，io选择到汽车最高车速相当于发动机醉倒功率点的车速，最高车速是最大的；再确定汽车后备功率，过去多数汽车的最小传动比选择得uamax=up或稍大于up，近年来，为了提高燃油经济性，出现了减小最小传动比的趋势。

10.试分析汽车的换挡过程（假设车速不变离合器平稳接触

第四章 汽车的制动性

一 名词解释：

侧向力系数：侧向力与垂直载荷之比。

利用附着系数：对应制动强度z 汽车第i轴产生的地面制动力Fxbi与对应制动强度z地面对第i轴的法向反力Fzi的比值φi

实际前、后制动器制动力分配线（β线）：汽车实际制动的时候前轮制动制动力Fu1和后轮制动制动力Fu2之间的关系曲线。 制动力系数：地面制动力与垂直载荷的比值。 滑动率：uw-rroωw/uw *100%

制动器制动力：在轮胎周缘为了克服制动力器摩擦力矩所需的力。

二 填空题

1、车轮的滑动率越小，侧向力系数越大。

2、制动时汽车跑偏的原因有左右轮制动制动力不相等和制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上不协调。

3、盘式制动器与鼓式制动器相比：其制动效能差，稳定性能好 ，反应时间短。 4、汽车的制动性能主要由制动性能，制动效能恒定性和制动时汽车的稳定性三方面来评价。

5、制动器温度上升后，摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为热衰退。 6、汽车制动时，某有一轴或两轴车轮发生横向滑动的现象称为侧滑。 7、?曲线与I曲线交点处的附着系数称为同步附着系数，所对应的制动减速度称为临界减速度。

8、汽车的地面制动力首先取决于驱动力，但同时又受附着条件的限制。

三 问答题

1、如何用作图法作出理想的前后制动器制动力分配曲线？并写出有关公式。 2、汽车安装ABS（制动防抱死系统）后，对汽车制动时的方向稳定性有什么改善？分析其原因。

答：因为从一系列试验说明了只有后轮抱死或后轮提前抱死，在一定车速下，后

轴才将发生侧滑，另外只有前轮抱死或前轮先抱死时，因为侧向力系数为零，不能产生任何地面侧向反作用力汽车无法按原弯道行驶而沿切线方向驶出，即失去转向能力，然而ABS能使汽车制动时的滑动率保持在较低值（s=15%），便可获得较大的制动力系数与较高的侧向力系数，这样制动系性能最好，侧向力稳定性也很好。

3、何为同步附着系数？如何得到？

答：β线与I曲线交点处的附着系数为同步附着系数，它是由汽车结构参数决定的，反映汽车制动性能的一个参数。

四 计算题

1、一辆轿车总重为21.24kN，轴距L=2.87m，重心距前轴距离a=1.27m，重心高度hg=0.508m，制动力分配系数=0.6。试计算：在附着系数=0.8的路面上制动时，哪一轴车轮将首先抱死？并求出该轴车轮刚抱死时汽车的制动减速度是多少？ 1 解：φ0=Lβ-b/hg<φ,后轮先抱死。抱死时：Fxb1/Fxb2=Fu1/Fu2=β/1-β=1.5·····○因为后轮抱死，所以Fxb2=φFz2=φ·G/L（a-zhg），Fxb2=（ -φhg/L+φhg）·Fxb1+2 （φGa/L+φhg），代入数据可得：Fxb2= -0.1274Fxb1+6.5864·············○

1代入○2得：Fxb2=5.553KN，Fxb1=8.329KN ○

因为Fxb2+Fxb1=m·du/dt=G·Z，所以du/dt=6.4m/s2

2、如下图所示，设同步附着系数为j0=0.39。利用b曲线、I曲线、f和r线组分析汽车

第5章 汽车的操纵稳定性

一 名称解释

1. 稳态横摆角速度增益：汽车的稳态横摆角速度ωr与前轮转角δ之比。 2. 汽车前或后轮（总）侧偏角：受到侧向力的轮胎滚动时，轮胎胎面接地印迹中心线与车轮平面间的夹角。

3. 回正力矩：轮胎发生侧偏时，由接地面内分布的微元侧向力产生的作用于轮胎绕OZ轴的力矩。

4. 侧倾转向：由车厢侧倾所引起的前轮绕主销的转动，后轮绕垂直于地面轴线的转动,即车轮转向角的变动。

5. 附着椭圆：当侧偏角不同的时候，驱动力和侧偏力的关系为一组曲线的包络线接近一椭圆。

6. 横摆角速度频率响应特性：转向盘转角正弦输入下，频率由0→∞时，汽车横摆角速度与转向盘转角的振幅比及相位差的变化规律。 7. 轮胎坐标系：P135

8. 轮胎的侧偏现象：当车轮有侧向弹性时，即使Fy侧向力没有达到附着极限，汽车行驶偏离车轮平面的现象。

二 填空题

1.汽车重心向前移动，会使汽车的过多转向量减少。

2.汽车的稳态转向特性分成三种类型：不足转向，中性转向和过多转向。 3.轮胎的气压越高，则轮胎的侧偏刚度越大。

4.由轮胎坐标系有关符号规定可知，负的侧偏力产生正的侧偏角。 5.当汽车质心在中性转向点之前时，汽车具有不足转向特性。

6.一般而言，最大侧偏力越大，汽车的极限性能越好，圆周行驶的极限侧向加速度越高。

7.汽车横摆角速度的频率特性包括幅频特性和相频特性。

8.在侧向力作用下，若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于增加不足转向量；若后轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于减小不足转向量。

三 简答分析题：

1．试分析轮胎结构、工作条件对轮胎侧偏特性的影响？

2．有几种方式可以判断或者表征汽车角阶跃输入稳态转向特性？请简单叙述。 1、稳定性因数K：K>0，不足转向；K=0，中性转向；K<0，过多转向。 2、前后轮侧偏角绝对值之差│α1│-│α2│: │α1│-│α2│>0，不足转向；│α1│-│α2│=0，中性转向；│α1│-│α2│<0，过多转向。

3、转向半径之比R/R0： R/R0>1，不足转向；R/R０＝1，中性转向；R/R０<1，过多转向。

4、静态储备系数 S.M.：S.M.>0，不足转向；S.M.=0，中性转向；S.M.<0，过多转向。

3．车厢的侧倾力矩由哪几部分组成？

1、悬挂质量的离心力引起的侧倾力矩； 2、侧倾后悬挂质量重力引起的侧倾力矩；

3、独立悬架中，非悬挂质量的离心力引起的侧倾力矩。

四 计算题：

1、二自由度轿车模型的有关参数为 ：总质量=1818.2kg；绕oz轴的转动惯量＝3885kg.m2；轴距L=3.048m；质心至前轴距离 a=1.463m；质心至后轴距离b=1.585m；前轮总的侧偏刚度=-62618 N/rad；后轮总的侧偏刚度 =-110185 N/rad。

1）试求：稳定性因数K； 2）特征车速uch；

3）车速u=22.35m/s时的转向灵敏度 解：1、稳定性因数K=m/L2(a/k2-b/k2)=0.002

2、特征车速：uch=√1/K=70.71 3、转向灵敏度：ωr/ δ)s=(u/L)/(1+Ku2)=3.668