吉林大学汽车理论.docx

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1、一、榻念解释（选其中8题，计2O分）1汽车使用性能2滚动阻力系数3驱动力与（车轮）制动力4汽车驱动与附着条件5汽车动力性及评价指标6附着椭圆7临界车速8滑移（动）率9同步附着系数10制动距离11汽车动力因数12汽车通过性几何参数13汽车（转向特性）的稳态响应14汽车前或后轮（总）侧偏角二、写出表达式、画图、计算，并简单说明（选择其中4道题，计20分）的1写出带结构和使用参数的汽车功率平衡方程式（注意符号及说明）。2写出按传动比按等比级数分配的n档变速器第m档传动比表达式（注意符号及说明）3画图并表达地面制动力、制动器制动力、附着力二者之间的关系。4简述利用图解计算等速燃料消耗量的步骤。5写出汽

2、车的后备功率方程式，分析后备功率对汽车动力性和燃料经济性的影响。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。三、表达题（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？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。3写出图解法计算汽车加速性能的步骤（最好列表说明）。4写出制作汽车的驱动力图的步骤（最好列表说明）。5选择汽车发动机功率的根本原则。6画出制动时车轮的受力简图并定义符号。7分析汽车紧急制动过程中减速度（或制动力）的变化规律。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

3、进行干预）。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根本原则。2某汽车皿=。4,请利用/、y线，分析s=0.54=0.3以及=0.7时汽车的制动过程。3汽车在水平道路上，轮距为B.重心高度为h2,以半径为R做等速圆周运动,汽车不发生侧翻的极限车速是多少?该车不发生侧滑的极限车速又是多少，并导出汽车在该路段的极限车速?4在划有中心线的双向双车道的本行车道上，汽车以55kmh的初速度实施紧急制动，仅汽车左侧前后轮胎在路面留下制动拖痕，但是，汽车的行驶方向几乎没有发生变化，请产生分析该现象的各种原因（提示：考虑道路横断面形状和车轮制动力大小）。5请分析制动力系数、峰值附着系数、

4、滑动附着系数与滑动率的关系。6某汽车（未装ABS）在实施紧急制动后，左后轮留卜间断的制动拖痕，而右后轮则留卜.均匀连续的制动拖痕，请分析该现象。S=（rj+Xo一7从制动距离计算式3.6225.92a可以得出那些结论。五、计算题（选择其中4道题，计20分）1某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2.4=0.030=0.03/=0.0/5,传动系机械效率产0.82,传动系总传动比i=1。,假想发动机输出转矩为T产3500ON孙车轮半径,=360w,道路附着系数为=04i求汽车全速从30kmh加速至50kmh所用的时间。2某汽车的总质量m=4600kH,CD=0.75,A=4m2

5、.旋转质量换算系数=0.03.2=0.03,坡度角=5tMH）.015,车轮半径r,=0.367m,传动系机械效率n=0.85,加速度dudt=0.25ms2,Ua=30kmh,计算汽车克服各种阻力所需要的发动机输出功率？3某车总质量?=8025kg,L=4m（轴距）,质心离前轴的距离为=2.5m.至后轴距离b=1.5m,质心高度L=I.15m,在纵坡度为i=35%的良好路面上等速卜坡时.求轴荷再分配系数（注:再分配系数mn=FF7,mn=F7Fz）4某汽车发动机的外特性曲线回归公式为TL=19+0.4%150*10%/,传动系机械效率4产0.90-1.35xl车轮滚动半径片0.367m,汽车

6、总质量4000kg,汽车整备质量为1900kg,滚动阻力系数户0.009+5.0x10-5%空气阻力系数X迎风面积=2.77m）主减速器速比M6.0,飞轮转动惯量/=0.2kgm2,前轮总转动惯量*1.8kg-m2,前轮总转动惯量,=3.6kgm2,发动机的最高转速u=4100rmin,最低转速nnin=720rmin洛档速比为：档位ITIIHIVV速比5.62.81.61.00.8计与汽车在V档、车速为70kmh时汽车传动系机械损失功率，并写出不带具体常数值的公式。5某汽车总重力G=20100N=3.2m,静态时前轴荷占55%,后轴荷占45%,h=38920Nrad,Q=-38300Nrad

7、,求特征车速，并分析该车的稳态转向特性。6参考汽车理论图5-23和图5-24写出导出二自由度汽车质心沿OV轴速度分量的变化及加速度分量的过程。试题答案一、概念解释1汽车使用性能汽车应该有高运输生产率、低运输本钱、平安可靠和舒适方便的工作条件。汽车为了适应这种工作条件,而发挥最大工作效益的能力叫做汽车的使用性能。汽车的主要使用性能通常有：汽车动力性、汽车燃料经济性能、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车平顺性和汽车通过性能。I返回12滚动阻力系数滚动阻力系数可视为车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比，或单位汽车重力所需之推力。Ff=W=-f也就是说，滚动阻力等于汽车滚动阻力系数与车轮负荷的

8、乘积，即rO其中：/是滚动阻力系数，6是滚动阻力，W是车轮负荷，厂是车轮滚动半径，地面对车轮的滚动阻力偶矩回二3驱动力与（车轮）制动力汽车驱动力尸，是发动机曲轴输出转矩经离合器、变速器（包括分动器）、传动轴、主减速器、差速器、半轴（及轮边减速器）传递至车轮作用于路面的力线，而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力K。习惯将K称为汽车驱动力。如果忽略轮胎和地面的变形，则-，7T小I。式中，（为传输至驱动轮圆周的转矩；厂为车轮半径；几为汽车发动机输出转矩；！为变速器传动比；。主减速器传动比；%为汽车传动系机械效率。制动力习惯上是指汽车制动时地面作用于车轮上的与汽车行驶方向相反的地面切向反作用力F。

9、制动器制FF=TIrT动力M等于为了克服制动器摩擦力矩而在轮胎轮缘作用的力,式中：是车轮制动器摩擦副的摩擦力矩。从力矩平衡可得地面制动力居为=7/G。地面制动力居是使汽车减速的外力。它J不但与制动器制动力有关，而且还受地面附着力少的制约。回二4汽车驱动与附着条件汽车动力性分析是从汽车最大发挥其驱动能力出发，要求汽车有足够的驱动力，以便汽车能够充分地加速、爬坡和实现最高车速。实际上，轮胎传递的轮缘切向力受到接触面的制约。当车轮驱动力与超过某值（附着力时，车轮就会滑转。因此，汽车的驱动-附着条件，即汽车行驶的约束条件（必要充分条件）为6+K+%K外，其中附着力外二夕工，式中，匕接触面对车轮的法向反

10、作用力；。为滑动FF附着系数。轿车发动机的后备功率较大。当一夕时，车轮将发生滑转现象。驱动轮发生滑转时，车轮印迹将形成类似制动拖滑的连续或间断的黑色胎印。返回一15汽车动力性及评价指标汽车动力性，是指在良好、平直的路面上行驶时，汽车由所受到的纵向外力决定的、所能到达的平均行驶速度。汽车动力性的好坏通常以汽车加速性、最高车速及最大爬坡度等工程作为评价指标。动力性代表了汽车行驶可发挥的极限能力。【返回6附着椭圆汽车运动时，在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。一些试验结果曲线说明，一定侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所改变的关系。当驱动力相当大时，侧偏力显著下降，因

11、为此时接近附着极限，切向力已耗去大局部附着力，而侧向能利用的附着力很少。作用有制动力时，侧偏力也有相似的变化。驱动力或制动力在不同侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，一般称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。返回一17临界车速当稳定性因素K时，横摆角速度增益bJ。”称为临界车速，是表征过度转向量的一个参数。临界车速越低，过度转向量越大。过度转向汽车到达临界车速时将失去稳定性。因为Gr/6趋于无穷大时，只要极其微小的前轮转角便会产生极大的横摆角速度。这意味着汽车的转向半径R极小，汽车发生激转而侧滑或翻车。返回一18滑移（动）率仔细观察汽车的制动过程，就会发现轮胎胎面在

12、地面上的印迹从滚动到抱死是一个逐渐变化的过程。轮胎印迹的变化根本上可分为三个阶段：第一阶段，轮胎的印迹与轮胎的花纹根本一致，车轮近似为单纯滚动状态，车轮中心速度”“与车轮角速度.存在关系式卬y在第二阶段内，花纹逐渐模糊，但是花纹仍可区分。此时，轮胎除了滚动之外，胎面和地面之间的滑动成份逐渐增加，车轮处于边滚边滑的状态。这时，车轮中心速度”与车轮角速度G卬的关系为卬0卬，且随着制动强度的增加滑移成份越来越大，即“卬；在第三阶段，车轮被完全抱死而拖滑，轮胎在地面上形成粗黑的拖痕，此时口卬二。随着制动强度的增加，车轮的滚动成份逐渐减少，滑动成份越来越多。一般用滑动率S描述制动过程中轮胎u-r5=-1

13、00%滑动成份的多少，即w滑动率S的数值代表了车轮运动成份所占的比例，滑动率越大,滑动成份越多。一般将地面制动力与地面法向反作用力入（平直道路为垂直载荷）之比成为制动力系数返回一19同步附着系数两轴汽车的前、后制动器制动力的比值般为固定的常数。通常用前制动器制动力对汽车总制动器制动力之比来说明分配比例，即制动器制动力分配系数?。它是前、后制动器制动力的实际分配线，简称为尸线。lg=夕线通过坐标原点，其斜率为B。具有固定的夕线与I线的交点处的附着系数*。,被称为同步附着系数，见下列图。它表示具有固定夕线的汽车只能在一种路面上实现前、后轮同时抱死。同步附着系数是由汽车结构参数决定的，它是反响汽车制

14、动性能的一个参数。同步附着系数说明，前后制动器制动力为固定比值的汽车,只能在一种路面上，即在同步附着系数的路面上才能保证前后轮同时抱死。I返回110制动距离制动距离S是指汽车以给定的初速露。，从踩到制动踏板至汽车停住所行驶的距离。返回1由汽车行驶方程式可导出D = I = WL+ 辿G G G dt= (/ + 0 + du g dt du g dtH汽车动力因数则O被定义为汽车动力因数。以。为纵坐标，汽车车速。为横坐标绘制不同档位的一“。的关系曲线图,即汽车动力特性图。返回12汽车通过性几何参数汽车通过性的几何参数是与防止间隙失效有关的汽车本身的几何参数。它们主要包括最小离地间隙、接近角、离

15、去角、纵向通过角等。另外，汽车的最小转弯直径和内轮差、转弯通道圆及车轮半径也是汽车通过性的重要轮廓参数。【返回113汽车（转向特性）的稳态响应在汽车等速直线行驶时，假设急速转动转向盘至某一转角并维持此转角不变时，即给汽车转向盘个角阶跃输入。一般汽车经短暂时间后便进入等速圆周行驶，这也是一种稳态，称为转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应。汽车等速圆周行驶，即汽车转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应，在实际行驶中不常出现，但却是表征汽车操纵稳定性的一个重要的时域响应，称为汽车稳态转向特性。汽车稳态转向特性分为缺乏转向、中性转向和过度转向三种类型。I返回14汽车前或后轮（总）侧偏角汽车行驶过程中，因路面侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时