长安大学汽车理论期末试题2012B答案

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1.0 ϕp B
0.8 A 0.6 0.4 0.2
ϕb ϕl
0
20 40 60
80 100
滑动率s×100 图 ϕb-s曲线
制动时若能使滑动率保持在较低值（ s ≈ 15% ），便可获得较大的制动力系数 和较高的侧向力系数。这样，制动性能最好，侧向稳定性也很好。具有一般制动
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4（6 分）.画出车轮滑动率 S 与制动力系数ϕb 和侧向力系数ϕl 之间变化关系 曲线，说明制动时防抱死的理论依据。
汽车制动过程，是车轮从滚动到逐步抱死拖滑的一个渐变过程。制动过程中
s = u w − rr 0 w w × 100 %
轮胎的滑动率为
uw
。若令制动力与垂直载荷之比为制动力系数
3. （6 分）汽车等速百公里燃油消耗量是指什么？它与循环工况百公里燃油 消耗量的概念有何区别？
汽车等速百公里燃油消耗量是指汽车在一定的载荷下，以最高挡在水平良好 路面上等速行驶 100km 的燃油消耗量。由于等速行驶工况不能全面反映汽车的实 际运行时的停车、加速、减速等工况，因此制定了引入各种实际运行状况的循环 工况，并以百公里燃油消耗量来评定相应行驶工况的燃油经济性。
6. （8 分）画出普通自行车在硬路面匀速直线上坡时的整车受力图。
u
Fx1 Tf1
Tt
Fz1
G
Tf2 Fz2 Fx2 α
其中 Tt 为驱动力矩，Tf1、Tf2 分别为前轮和后轮的滚动阻力偶矩，Fz1、Fz2 分别为前、后轮的法向反力，G 为整车重力、α为坡度角、u 为车速，Fx1、Fx2 分别为前、后轮所受到的地面切向反作用力。
二、 简答(共 50 分)
1.（6 分）就普通汽车而言，汽车变速器 I 挡传动比 ig1 与主减速器传动比 i0 之积就是整个传动系的最大传动比 itmax。确定汽车变速器 I 挡传动比也就确定了 整个传动系的最大传动比 itmax。确定汽车变速器 I 挡传动比 ig1 时，主要考虑汽 车最大爬坡度、驱动轮与地面附着力等因素。即：
ϕ0 ，整理得
=
Lβ − b hg
b×4075=1357×2800,得 b=932.4。ϕ0=(2800×β-932.4)/886=0.65～
0.75 为避免后轴抱死的不利情况出现，宜取ϕ0=0.65～0.75 中的较大
值，代入上式可得β=0.54～0.57。
(β=0.54～0.57，
Fμ1 Fμ 2
=
β 1−β
= 0.54, ,0.57 1 − 0.54, ,0.57
=1.174，1.326)。
2. （15 分）（1） 当ψ=0.23 时，Fψ=Z2ψ=6.9(N),
Ff=90×0.06=5.4(N),∵Ft=来自Ttqig i0ηT r
，Ttqi0ηT/r=Ft/ig=4(KN)
Ft3=4×1.61=6.44(KN)，Ft2=4×2.56=10.24(KN)，Ft2=4×4.2=16.8(KN)。 由于 Ff <Ft3 <Fψ，故该车在三档能正常行驶。 （1） 当ψ=0.4 时，Fψ=Z2ψ=12(N), 由于 Ff <Ft3 <Fψ，Ff <Ft2 <Fψ，故该车在二档和三档能正常行驶。
由于等速行驶工况不能全面反映汽车的实际运行时的停车加速减速等工况因此制定了引入各种实际运行状况的循环工况并以百公里燃油消耗量来评定相应行驶工况的燃油经济性
2012 汽车理论 B 答案
一、 填空(每空 1 分，共 20 分) 1． （制动效能）、（制动效能的恒定性）、（制动时汽车行驶的方向稳定性）。 2． (车轮在一定的滚动条件下，作用在车轮中心上的推力和车轮的垂直载荷)。 3． (土壤推力)、(土壤阻力) 4． (压实阻力)、(推土阻力)和(轮胎弹滞损耗阻力) 5． （侧偏力）、（回正力矩）和（侧偏角） 6． (前、后轮侧偏角绝对值之差)、(转向半径之比)和(静态储备系数) 7． （频率）、（强度）、（作用方向）和（持续时间），（敏感程度）。
Fzϕ ≥ Ft max ≥ Ff + Fi max ，同时满足汽车最低稳定车速的要求。
2. （6 分）从动力性的角度分析，4×2 型汽车发动机前置时采用前轮驱动好还 是后轮驱动好，为什么？
由于汽车在起步、加速、爬坡过程中，后轴负荷会加重，此时若后轮驱动易 于发挥地面附着力，从而产生更大的驱动力，因此，后轮驱动好。
7. （8 分）（1）利用功率平衡图可求汽车良好平直路面上的最高车速 ua max ，
在该平衡点，发动机输出功率与常见阻力功率相等，发动机处于 100%负荷率状态。
另外，通过功率平衡图也可容易地分析在不同档位和不同车速条件下汽车发动机
功率的利用情况。
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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 ηt ,发动机功率克
服常见阻力功率后的剩余功率 Ps
=
Pe
−1 ηT
(Pf
+ Pw ) ,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
系的汽车是无法做到这一点的，但制动防抱死装置却能实现这个要求，从而显著 改善汽车在制动时的制动效能与方向稳定性。
5. （8 分）画图说明为什么后轴侧滑比前轴侧滑危险。
前轴侧滑时，离心力与侧滑方向相反，即起到阻止前轴侧滑的作用，因此是 一种稳定工况；而后轴侧滑时，离心力与侧滑方向一致，于是惯性力加剧后轴侧 滑，后轴侧滑又加剧惯性力，因此后轴侧滑是一种不稳定工况。
ϕ b ，若令侧向力与垂直载荷之比为侧向力系数ϕl ，则在不同滑动率 s 时，ϕ b 、ϕl 的数值不同。图中给出了试验所得的制动力系数曲线，即ϕb − s 、ϕl − s 曲线。曲 线在 OA 段近似于直线，随 s 的增加而迅速增大。过 A 点后上升缓慢，至 B 点达 到最大值。制动力系数的最大值称为峰值附着系数ϕ p ，一般出现在 s=15%~20%。 滑动率再增加，制动力系数有所下降，直至滑动率为 100%。S=100%的制动力系 数称为滑动附着系数ϕs 。侧向力系数ϕl 除在滑动率较小时，随滑动率增大而略有 上升，在大部分情况下随滑动率增加而迅速下降。在干燥路面上，ϕs 与ϕ p 的差别 较小，而在湿路面差别较大。若令 γ = ϕs ϕ p ，则 γ 在 1/3~1 之间。
料经济性。
三、 计算（30 分）
1. （15 分）解：由于β与 I 线的交点处对应的附着系数为同步附着系数。
= Fμ1
β
前、后制动器制动力之比为： Fμ 2 1−β
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Fμ1 = b + ϕhg 又根据 I 曲线的定义有： Fμ2 a − ϕhg
β 有： 1− β
=
b +ϕhg a −ϕhg