汽车理论大作业

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汽车理论大作业

二自由度轿车模型的有关参数如下：总质量 m ＝1818．2kg绕z o 轴转动惯量 23885z I kg m =⋅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前轮总侧偏刚度 rad N k /626181-=后轮总侧偏刚度 2110185k =- /N rad转向系总传动比 i=20试求：1)稳定性因数K 、特征车速ch u 。

2)稳态横摆角速度增益曲线r ωδ)s ----a u 车速u=22.35m/s 时的转向灵敏度r swωδ。

3)静态储备系数S.M.，侧向加速度为0．4g 时的前、后轮侧偏角绝对值之差12a a -与转弯半径的比值R/R 0(R 0=15m)。

4)车速u=30.56m/s,瞬态响应的横摆角速度波动的固有(圆)频率0ω、阻尼比ζ、反应时间τ与峰值反应时间ε。

提示： 1) 稳定性系数：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=122k b k a L m K =0.002422/m s 特征车速Ku ch 1==20.6s m /=74.18km/h 2) 转向灵敏度21KuL u s r +=⎪⎭⎫δω=0.618 3) ()211αα-=L a K y ⇒ 21αα-=0.0281rad δL R =0 ()21ααδ--=LR ⇒0R R =1.16 4) 固有圆频率 m c '=0ω=5.58rad/s.0f =0.8874Hz 阻尼比m h '=02ωξ=0.5892 反应时间ωτΦ-== 0.1811s 峰值反应时间 ωξωωεΦ-=0arctg=0.3899sMATLAB程序m=1818.2 ; Iz=3885 ; L=3.048 ;a=1.463 ; b=1.585 ;k1=-62618 ; k2=-110185 ;i=20 ; R0=15 ;t=0:0.05:8 ;K=m/(L*L)*(a/k2-b/k1);u_ch=(1/K)^0.5 ;q0=L/R0 ;u=30;w_r0=u./L*q0./(1+K.*u.*u) ;w0=L./u.*(k1.*k2.*(1+K.*u.*u)/(m.*Iz)).^0.5 ;zuni=(-m.*(a.*a.*k1+b.*b*k2)-Iz*( k1+k2))./(2*L.*(m.*Iz.*k1.*k2.*(1+K.*u.*u)).^0.5) ;Q=atan((1-zuni.^2).^0.5./( m.*u.*a.*w0/L/k2+zuni )) ;w=w0.*(1-zuni.^2).^0.5 ;w_r=w_r0.*(1+(1./(1-zuni.*zuni).*( (-m.*u*a/(L*k2)).^2.*w0.^2 + 2*m.*u*a.*zuni.*w0/(L*k2) +1 )).^0.5.*exp(-zuni.*w0.*t).*sin(w.*t+Q));plot(t,w_r);利用5.11的数据，在MATLAB 分别画出横摆角速度瞬态响应曲线。

汽车理论作业

代入整理后可得
用
cos max
1 sin 2 max
max
D1max f 1 D12max f 2 arcsin 1 f 2
根据 tanɑmax+imax 进行换算。 du g (D f ) 3 加速能力，令 i=0 则 ○ dt 做出加速度曲线，计算加速度的倒数，并做出加速度倒数曲线，图解积分即可计算加速时间。二、推到说明具有固定比值制动器的汽车在实际路面上的实际制动过程。和 r 线组分析汽车在不同值路面上的制动过程。
，
点即为 uamax 2 最大爬坡能力，此时 ○ 中
D
du =0.因此 D 曲线与 f 曲线的距离就表示汽车 gdt
du du f i gdt gdt
的上坡能力。 Ⅰ挡工作时，爬坡度较大，此时以 imax＝D1max－f 计算的误差也较大，可以用下式计算
D1max fcos max sin max
二自由度汽车受到外力沿 y 轴方向的核力量与绕指新的力矩和为考虑到δ角较小，FY1，FY2 为侧偏力，cos 1 FY 1 k11
பைடு நூலகம்
FY 2 k2 2
FY FY 1cos FY 2 MZ
aFY 1cos bFY 2
上式可改写为
FY k11 k2 2 M Z ak11 bk 2 2
前后轴中点的速度为 u1、u2，侧偏角 1、 2，质心的侧偏角为， =v/u

v ar a r u u
根据坐标系规定，前、轮侧偏角为后
2
整理的二自由度汽车的运动微分方程式为
v br br u u
1 u

汽车理论作业汇总(复习资料)

汽车理论汇总第一章汽车动力性一名词解释：1、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。

2、动力因数：D=Ft-Fw/G3、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。

4、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。

5、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。

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F tq，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C D，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。

汽车理论试题大全及答案

汽车理论试题大全及答案汽车理论是汽车工程领域的基础学科，它涵盖了汽车设计、制造、使用和维护等方面的理论知识。

掌握汽车理论对于汽车专业的学生和从业人员至关重要。

以下是一份汽车理论试题大全及答案，供学习和参考。

一、单项选择题1. 汽车的动力来源是（）A. 蒸汽机B. 内燃机C. 电动机D. 手摇发动机答案：B2. 下列哪项不是汽车悬挂系统的作用？（）A. 减少车身震动B. 提高行驶稳定性C. 增加油耗D. 保证车轮与地面的良好接触答案：C3. 汽车的驱动方式有多种，其中FF代表（）A. 前置前驱B. 前置后驱C. 后置后驱D. 四轮驱动答案：A二、判断题1. 汽车的排量越大，其动力性越好。

（对 / 错）答案：对2. 自动变速器与手动变速器相比，油耗一定更高。

（对 / 错）答案：错3. 汽车ABS系统的目的是缩短制动距离。

（对 / 错）答案：对三、简答题1. 简述汽车发动机的工作原理。

答：汽车发动机是一种内燃机，其工作原理基于四个基本过程：进气、压缩、功（燃烧）和排气。

在进气冲程中，活塞向下运动，吸入空气和燃油混合气；在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气以提高其温度和压力；在功冲程中，混合气被点燃，产生高温高压气体推动活塞向下运动，转化为机械能；排气冲程中，活塞再次向上运动，将燃烧后的废气排出发动机。

2. 描述汽车制动系统的组成部分及其作用。

答：汽车制动系统主要由制动踏板、制动总泵、制动分泵、制动盘或制动鼓、制动摩擦片等组成。

制动踏板是驾驶员操作的部分，通过它传递力量到制动总泵；制动总泵接收力量后，将液压传递到各个车轮的制动分泵；制动分泵推动制动摩擦片与制动盘或制动鼓接触，产生摩擦力，从而减速或停车。

四、计算题1. 已知一辆汽车的质量为1500kg，行驶速度为60km/h，求该汽车在干燥水平路面上的制动距离。

答：首先将速度转换为米/秒，即 \( v = 60 \times\frac{1000}{3600} = 16.67 \text{ m/s} \)。

汽车理论大作业

Tq(N*m)
n(r/min)
Tq(N*m)
n(r/min)
Tq(N*m)
600
106.6211
1800
174.1665
3000
169.7305
700
119.4071
1900
174.7145
3100
168.7753
800
130.3742
2000
174.947
3200
167.6796
900
139.6984
2100
174.9295
3300
166.398
1000
147.5465
2200
174.718
3400
164.8759
1100
154.0762
2300
174.3595
3500
163.0495
1200
159.4357
2400
173.8915
3600
160.8456
1300
163.7643
2500
173.3425
变速器传动比Ig（数据如下表）
1档
2档
3档
4档
5档
4档变速器
6.03
3.03
1.67
1
----
轴距L=3.2m
质心至前轴距离(满载) a=1.947m
质心高(满载) hg=0.9m
第二题：
第三题：
计算
1.确定一轻型货车的动力性能
1.1绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图
1.1.1发动机转矩
1.汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线拟合公式为：Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874(n/1000)3-3.8455(n/1000)4

汽车理论作业五

2、某轿车总质量为1900kg ，轴距为3.1m ，单个轮胎的侧偏刚度数值为 40000 N/rad 。

已知该车稳态转向特性为过多转向，临界车速为180km/h 。

（ 1）计算该车的稳定性因数和静态储备系数；（ 2）计算该车的轴荷分配比例；（ 3）在质心位置、轴距和前、后轮胎的型号已定的情况下，试找出五种改善其转向特性的方法。

答：1，026.01041900/1.380000800008000080000../100.4)6.3/180(11421121222422-=⨯⨯⨯+⨯-=-+=-+=⨯-=-=-=--K m L K K K L a K K K m s m s U k Cr 2,2242122/100.4)4000021.3)400002/((1.3/1900)(m s a a K b K a L m K -⨯-=⨯---⨯-=-= 解得：a=1.63m 后轴荷分布比：a/L=1.63/3.1=52.6% 前轴荷分布比：47.4%3，前轮气压减小，后轮气压增大。

前轴加装横向稳定杆。

前悬架蚕蛹双横臂式等类型悬架，后悬架采用单横臂式或非独立式。

采用前轮驱动。

合理利用变形转向，如后轮随动合理利用侧倾转向3、教材课后习题5.2。

答:轿车前悬架加装横向稳定杆后，前悬架侧倾角刚度1r K ϕ增大，整车侧倾角刚度增大，车厢侧倾角r φ减小;在分析侧倾时垂直载荷在左、右车轮上的重新分配时，可以得到:当前悬架增加横向稳定杆后汽车前悬架的侧倾角刚度增大，后悬架侧倾角刚度不变，前悬架作用于车厢的恢复力矩增加（总侧倾力矩不变），而后悬架作用于车厢的恢复力矩减小，所以汽车前轴左、右车轮载荷变化量较后轴大。

如图，侧倾时垂直载荷在左、右车轮重新分配，垂直载荷变动量越大，左、右车轮侧偏刚度之和越小，侧偏角越大。

因此前悬加装横向稳定杆后，汽车前轴左、右车轮载荷变化量大于后轴，汽车不足转向量增大。

4、教材课后习题5.3 。

汽车理论习题集(含答案解析)

范文范例学习指导汽车理论习题集一、填空题 1. 汽车动力性评价指标是: 汽车的最高时速 ﹑ 汽车的加速时间和汽车的最大爬坡速度。

2. 传动系功率损失可分为机械损失和液力损失两大类。

3. 汽车的行驶阻力主要有滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力 _。

4. 汽车的空气阻力分为压力阻力和摩擦阻力两种。

5. 汽车所受的压力阻力分为形状阻力 ﹑ 干扰阻力 ﹑ 内循环阻力和诱导阻力。

6. 轿车以较高速度匀速行驶时,其行驶阻力主要是由_ 空气阻力 _引起,而_ 滚动阻力相对来说较小。

7. 常用原地起步加速时间加速时间和超车加速时间加速时间来表明汽车的加速能力。

8. 车轮半径可分为自由半径、静力半径和滚动半径。

9. 汽车的最大爬坡度是指 I 档的最大爬坡度。

10.汽车的行驶方程式是_ j i w f t F F F F F +++= 。

11.汽车旋转质量换算系数δ主要与飞轮的转动惯量、__ 车轮的转动惯量以及传动系统的转动比有关。

12.汽车的质量分为平移质量和旋转质量两部分。

13.汽车重力沿坡道的分力成为汽车坡度阻力 _。

14.汽车轮静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面之间的距离称为静力半径。

15.车轮处于无载时的半径称为自由半径。

16.汽车加速行驶时，需要克服本身质量加速运动的惯性力，该力称为加速阻力。

17.坡度阻力与滚动阻力均与道路有关，故把两种阻力和在一起称为道路阻力。

18.地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力。

19.发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率称为汽车的后备功率。

20.汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。

21.汽车在水平道路上等速行驶时须克服来自地面的__ 滚动_阻力和来自空气的_ 空气 _阻力。

22.汽车的行驶阻力中，滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下都存在的。

_ 坡度阻力和__加速阻力仅在一定行驶条件下存在。

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（1）计算等速行驶时的百公里燃料消耗量；（2）计算等加速和等减速行驶时的百公里燃
料消耗量；
（3）计算汽车在“城市客车四工况”下行驶时的燃料消耗量；
（4）计算汽车在“商用车六工况”下行驶时的燃料消耗量。
注：仅使用四工况和六工况计算，不分析商用车。
• 3、结合4.3.3节内容，根据下表中的参数，计算系统的频域和时域响应，分析驾驶员操纵对汽车运动稳定性的影响。
• 1、计算装有液力变矩器和五挡（也可为三挡或四挡）变速器汽车的动力性。
（1）计算驱动力-行驶阻力图，并与传统同级别汽车的驱动力图进行对比；
（2）计算动力特性图；
（3）计算功率平衡图；
（4）在一张图中画出驱动力（与不同坡道上的行驶阻力以及发动机转速）图。
• 2、计算装有液力变矩器和五挡（也可为三挡或四挡）变速器汽车的经济性。
驾驶员手、腕与转向盘之间的等效弹性系数/(N/rad)
1818.2 3885 3.048 1.463 1.585 62618 110185 50 9000 0-60
• 4、结合4.1节的二自由度汽车数学模型（415）、（4-16），
（1）推导系统的通解；
（2）计算转向盘角阶跃输入下系统的时域响应；
质量ms1 质量ms2
69.4 对应的弹簧刚度和阻 Ks1=68000
尼系数
Cs1=1540
6
对应的弹簧刚度和阻 Ks2=24000
尼系数
Cs2=190
（3）计算系统的频域响应；
（4）分析侧偏刚度、车速、轴距、转动惯量、汽车质量以及固有频率和阻尼比对系统响应的影响。
• 5、结合5.4.1节的二自由度汽车模型，
（1）计算系统的稳态响应；

汽车理论大作业

汽车理论大作业题目：燃油经济性计算指导老师：侯永平作者：徐宁学号：0818282011年11月题目内容：负荷特性曲线的拟合公式为：44332210B b ee e e P B P B P B P B ++++= 式中，b 为燃油消耗率[g ／(kw. h)]; P e 为发动机净功率(kw)拟合式中的系数为怠速油耗s mL /299.0Q id = (怠速转速400r/min)。

计算与绘制题1.3中货车的1)汽车功率平衡图。

2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。

3）利用计算机求货车按JB3352－83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。

计算中确定燃油消耗率值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。

一、绘制汽车功率平衡图有效转速n=600—4000(r/min)。

ua=0.377rn/i g i0(km/h)。

不同档位取不同i g。

根据拟合公式分别求出各转速对应的转矩Tq=-19.313+295.27（n/1000）-165.44（n/1000）2+40.874（n/1000）3-3.8445（n/1000）4(N/m)。

再根据公式Pe=Ttq×n/9550(kw)求出净功率。

然后依次描点就得到汽车各档功率曲线。

发动机输出功率与阻力功率相平衡。

Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140+Giu a/3600+δmu a a/3600）绘制功率平衡图时只考虑P f和P w,所以Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140）利用公式分别求出各点阻力功率，并描点画图，得到阻力曲线。

二、求最低档和最高档的等速百公里曲线由已知条件44332210B b e e e e P B P B P B P B ++++=“计算中确定燃油消耗率值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。

汽车理论大作业(2)

汽车理论大作业20100410420车辆四班杨江林1.内容本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS莫型，将ABS寸整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。

2原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率 b s决定了制动力和侧向力的大小。

公式1给出了车轮滑移率b s的定义。

式中，丿宀为车速，对应线速度，V V为汽车线速度，r R为车轮半径，为车轮线速度。

如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F和侧向力yF随车轮制动滑移率b s的变化关系。

可以看出，侧向力随滑移率bs的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s时，制动力则随滑移率的增加而迅速减少。

公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。

车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。

因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。

根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。

附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。

因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。

图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。

0 20 40 60 80 100^滑移率'图2不同路面的附着系数与滑移率的关系利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。

制动时的侧向稳定性。

3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。

简化的单轮模型如图3。

同时获得较大的侧向力，保证由图可得到车辆的动力方程:车辆运动方程：dv m— dt车轮运动方程：dI FR T b dt车辆纵向摩擦力：F N（1）（2）式中, m为1/4整车质量（kg）；F为地面制动力（N）；R为车轮半径（m）; I为车轮转动惯量（kg?m2）；Tb为制动力矩（N?m), m); v 为车身速度(m/s); w 为车轮角速度（rad • s ）; N 为地面对车轮的法向反作用力（ N ）;卩为地面摩擦系数。

汽车理论大作业

汽车理论大作业说明书姓名：XX班级：XXXX 学号：XXXXXXX一: 确定一轻型货车的动力性能1.1 问题重述确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制pe~n 和Ttq~n 的曲线。

2）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

3）绘制动力特性图。

4）绘制加速度倒数曲线， 5）绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和直接换挡加速时间。

6）对动力性进行总体评价。

轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q n n n n T =-+-+-式中，Tq 为发动机转矩（N•m ）;n 为发动机转速（r/min ）。

发动机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。

装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 ηt =0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2.77m 2 主减速器传动比 i 0=5.83飞轮转动惯量 I f =0.218kg•m 2 二前轮转动惯量 I w1=1.798kg•m 2 四后轮转动惯量 I w2=3.598kg•m 2质心至前轴距离（满载） a=1.974m 质心高（满载） hg=0.9m1.2 作业解答：1.2.1 第一问解答（绘制pe~n 和Ttq~n 的曲线）010********6070发动机的功率转速n(r/min)功率P e (k w )第六组使用外特性曲线转速n(r/min)扭矩T q (N *m )1.2.2 第二问解答（绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图）取五档ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nn n n Tq -+-+-=og i i rnu 377.0=行驶阻力为wf F F +：215.21a D w f U A C Gf F F +=+2131.0312.494a U += 由计算机作图有00.20.40.60.811.21.41.61.824第六组驱动力行驶阻力平衡图车速Ua(km/h)力F (N )1.2.3 第三问解答（绘制动力特性图）020406080100120140-0.020.020.040.060.080.10.12第六组汽车动力特性图Ua(km/h)D1.2.4 第四问解答（绘制加速度倒数曲线）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1f D g du dt a -==δ（G Fw Ft D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111r i i I m r I m Tg f wηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++==1.128 ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=215.21aD w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为：102030405060708090012345678910第六组汽车的加速度倒数曲线ua(km/h)1/a1.2.5 第五问解答（绘制加速时间曲线）10203040506070800102030405060708090100第六组汽车2档原地起步换挡加速时间曲线时间t （s ）速度u a （k m /h ）1.2.6 第六问解答（对动力性进行总体评价）汽车的驱动力-行驶阻力平衡图将汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空气阻力叠加后画在驱动力图上清晰而形象地表明汽车行驶时的受力情况及其平衡关系，从图中可以看出，当车速低于最高车速时，驱动力大于行驶阻力，这样，汽车就可以利用剩下来的驱动力加速或爬坡或牵引挂车。

汽车理论大作业

汽车理论大作业420车辆四班杨江林1.内容本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS模型，将ABS对整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。

2.原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率b s 决定了制动力和侧向力的大小。

公式1给出了车轮滑移率b s 的定义。

式中，为车速，对应线速度，V V 为汽车线速度，r R 为车轮半径，为车轮线速度。

如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F 和侧向力y F 随车轮制动滑移率b s 的变化关系。

可以看出，侧向力随滑移率b s 的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s 时，制动力则随滑移率的增加而迅速减少。

公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。

车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。

因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。

图1滑移率与附着系数的关系根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。

附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。

因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。

图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。

图2 不同路面的附着系数与滑移率的关系利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。

同时获得较大的侧向力，保证制动时的侧向稳定性。

ABS 工作原理图3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。

简化的单轮模型如图3。

图3 单车轮模型由图可得到车辆的动力方程：车辆运动方程：dvmF dt =- （1）车轮运动方程：b d IFR T dt ω=- （2）车辆纵向摩擦力：F N μ= （3）式中，m 为1/4整车质量（kg ）；F 为地面制动力（N ）；R 为车轮半径（m ）；I 为车轮转动惯量（kg •m2）；Tb 为制动力矩（N •m ），m ）；v 为车身速度（m/s ）；ω 为车轮角速度（rad ·s ）；N 为地面对车轮的法向反作用力（N ）；μ为地面摩擦系数。

汽车理论(大作业)

一．名词解释（每题5分，共50分）1. 驱动力：指的是一种趋势,它会对行业结构和竞争者行为的变化产生影响2. 负荷率：负荷率是指在规定时间内的平均负荷与最大负荷之比的百分数；负荷率用来衡量在规定时间内负荷变动情况，以及考核电气设备的利用程度3. 汽车比功率：比功率是衡量汽车动力性能的一个综合指标，具体是指汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。

一般来讲，对同类型汽车而言，比功率越大，汽车的动力性越好。

4. 制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值5. f线组：是后轮没有抱死,在各种φ值路面上前轮抱死时的前后地面制动力关系曲线。

6. 牵引系数：可视为一个系数成上汽车总重量，用以求取车辆与地面最大可能牵引力，而该牵引力作用时，是不会出现打滑现象、7. 最小离地间隙：汽车满载静止时，支撑平面与汽车上中间区域最低点之间的距离8. 滑水现象：当轮胎在含有积水层的路面上滚动时，会对积水层进行排挤，于是轮胎与路面接触区前部的水便会因为惯性而产生动压力（与速度平方成正比）。

当轮胎转速的提高，动压力会使轮胎与路面的直接接触面减小。

而当转速到达一定程度时，动压力的升力与垂直向下的载荷相平衡，此时轮胎将完全失去与路面间的接触，而漂浮在水膜上9. 侧偏现象：当车轮有侧向弹性时即使Fy没有达到侧向附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向。

10. 稳态横摆角速度增益：稳态横摆角速度与前轮转角之比二．简答题（共50分）1. 影响汽车动力性的因素有哪些？（15分）答：第一发动机参数发动机最大功率发动机最大转矩外特性曲线形状第二传动系效率主减速器传动比变速器档次变速器传动比最大传动比第三空气阻力系统第四汽车质量第五汽车驱动形式第六汽车轮胎第七使用因素2. 从受力情况分析比较汽车制动时，前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑两种运动的制动方向稳定性。

（15分）1）前轮抱死而后轮滚动：Fj的方向与汽车侧滑方向相反，能起到减小或阻止前轴侧滑的作用，即汽车处于一种稳定状态2）后轮抱死前轮滚动：Fj的方向与汽车侧滑方向相同，从而加剧后轴侧滑，而侧滑又加剧了Fj，汽车将急剧转动，从而汽车处于一种极不稳定的危险工况3. 汽车的瞬态响应有几个特点？评价瞬态响应品质的参数有哪些？瞬态响应的稳定条件是什么？（20分）答：。

吉林大学汽车理论第一次作业

汽车理论第一次作业1-3. 确定该轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或 5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）。

1) 绘制汽车驱动力—行驶阻力平衡图；2) 求汽车最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率；3) 绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用 2 挡起步加速行驶至70km/h 的车速—时间曲线，求汽车用2挡起步加速行驶至70km/h 的时间。

轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的 Tq − n 曲线的拟合公式为 tq T =-19.313+295.27(1000n )-165.44(1000n )2+40.8747(1000n )3-3.8445(1000n )4 式中，q T 为发动机转矩（N·m）；n 为发动机转速（r/min ）。

发动机的最低转速600r/min ，最高转速4000r/min 。

该车的其他基本参数如表 1-3 所示。

表 1-3某轻型货车的基本参数装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率ηt =0.85 滚动阻力系数 f=0.013空气阻力系数×迎风面积D C A= 2.77m 2主减速器传动比0i =0 5.83飞轮转动惯量f I =0.2182m kg ⋅二前轮转动惯量1w I =1.7982m kg ⋅四后轮转动惯量2w I =3.598 2m kg ⋅轴距L=3.2m 质心距前轴距离（满载）a=1.947m质心高（满载）g h =0.9m变速器（4挡和 5挡）的传动比g i 如表 1-4所示。

解：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

驱动力矩tq T =-19.313+295.27(1000n )-165.44(1000n )2+40.8747(1000n )3-3.8445(1000n )4 主减速器传动比 0i =5.83车速 Ua=0.377n*r/(g i *i0) 驱动力 Ft=tq T *g i *0i *ηt /r变速器传动比 1 挡 2 挡 3 挡 4 挡 5 挡四档变速器 6.09 3.09 1.71 1.00 -- 五挡变速器 5.562.7691.6441.00.793行驶阻力（不考虑爬坡因素，加速阻力） Ff+Fw=Gf+A C D *Ua^2/21.15 整合以上信息可得当一档行驶时：g i =5.56时， 2.561≦Ua ≦17.074 当二挡行驶时：g i =2.769时，5.142≦<Ua ≦34.283 当三挡行驶时：g i =1.664时， 8.661≦Ua ≦57.74 当四挡行驶时：g i =1.00时，14.239≦Ua ≦94.929 当五挡行驶时：g i =0.793时，17.956≦Ua ≦119.709接下来，用MATLAB 编程进行编程（程序在最后），绘制出图像：2）求汽车最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。

汽车理论练习题

汽车理论练习题一．名词解释（一）动力性1.驱动力2.车轮静力半径3.车轮自由半径4.车轮运动半径5.滚动阻力6.空气阻力7.坡道阻力8.加速阻力9.道路阻力10.动力特性图11.功率平衡图12.动力因数13.最大爬坡度14.最高车速（二）经济性1. 汽车燃油经济性2．等速行驶百公里(de)燃油消耗量 3．单位运输工作量(de)燃油消耗量（三）制动性1.汽车(de)制动性2. 滑动率3．同步附着系数4．制动力分配系数5．车轮防抱死（四）操纵稳定性1．汽车(de)操纵稳定性2．中性转向3．不足转向4．过多转向5．侧偏角6．稳态转向横摆角速度增益7．理想制动力分配曲线（I曲线）（五）通过性和平顺性1．汽车(de)通过性2．间隙失效3．最小离地间隙4．接近角5．离去角6．纵向通过半径7．最小转弯直径8．汽车(de)平顺性二、判断题1、从加速角度分析,1档起步一定比2档起步快.（）2、汽车(de)动力特性图可以比较不同车重和空气阻力(de)车辆动力性能.（）3、传动系内损失(de)功率可分为机械损失功率和轴承摩擦损失功率两大类.（）4、汽车行驶时滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下均存在.上坡阻力和加速阻力仅在一定行驶条件下存在.（）5、胎面花纹磨损(de)轮胎比新轮胎(de)滚动阻力系数大.（）6、加速度(de)大小与档位和行驶速度有关.低档位时(de)加速度较大,同一档位下速度较高时加速度较大.（）7、利用汽车(de)驱动力－行驶阻力平衡图不仅可以评价不同类型汽车(de)动力性,还可以确定该汽车(de)最高车速、加速能力和上坡能力.（）8、只要汽车(de)动力因数相等,汽车都能克服同样(de)坡度,产生同样(de)加速度.（）9、变速器在不同档位时,发动机(de)最大功率不同.（）10、汽车拖挂运输可使汽车(de)百公里油耗下降,从而起到节油效果.（）11、汽车列车之所以能节省燃料,是由于它(de)百公里油耗减少了.（）12、试验表明,一般发动机在较低(de)转速范围和低负荷率时,其经济性较好.（）13、为了降低吨公里耗油量,提高汽车燃料经济性,应尽量增加汽车重量,以提高负荷率.（）14、为了提高汽车(de)经济性,变速器档位设置应采用适当增加档位数.（）15、燃料特性曲线平坦(de)汽车,其燃料消耗量少.（）16、汽车在紧急制动时,制动距离随制动减速度(de)增加而增大,随道路附着系数(de)增大而增大.（）17、对于普通行车制动系统来讲,汽车制动时(de)最佳状态时后轮先抱死,然后前轮抱死.（）18、当地面制动力达到附着力数值后,地面制动力随着制动踏板力(de)上升而增加.（）19、雨天行车制动时,车轮很容易抱死滑拖,这是由于地面(de)制动力过大.（）20、汽车制动后,轴荷发生重新分配(de)结果是后轴载荷增加,前轴载荷下降.（）21、制动效能稳定性(de)主要内容是指汽车行车制动系统(de)涉水稳定性.（）22、根据拖印长度估算制动初速度时,同时适用普通制动系统和装有“ABS”(de)汽车.（）23、近年来,盘式制动器被广泛应用于高速轿车和重型车辆(de)原因是由于盘式制动器制动效能比鼓式制动器高.（）24、汽车制动时,若前轴先抱死就可能发生前轴侧滑.（）25、汽车制动距离与地面附着系数有关,与重心无关.（）26、制动效能最佳状态是制动力等于或大于附着力时,车轮被抱死而与地面产生相对滑移.（）27、汽车制动时,左右轮制动器制动力不相等.特别是前轴左右轮制动器制动力不相等是产生制动跑偏(de)主要原因.（）28、为保证行车安全,汽车涉水后应踩几次制动踏板.（）29、随着地面附着系数(de)上升,前后轴达到抱死状态时(de)法向载荷,地面制动力会增大.（）30、若汽车(de)左右轮主销内倾角不相等,即使地面制动力相等,也会发生制动跑偏.（）31、当具有不足转向(de)汽车直线行驶时,在偶然侧向力(de)作用下,汽车将偏离原行驶方向.（）32、汽车高速行驶时,若汽车后轮抱死,容易发生侧翻.（）33、具有中性转向特性(de)汽车,在使用条件变化时,有可能转变为不足转向特性.（）34、轮胎侧偏刚度绝对值越大,在同样侧偏力作用下,产生(de)侧偏角越小,相应(de)操纵稳定性越好.（）35、子午线轮胎因接触地面宽,一般侧偏刚度较低.（）36、汽车在行驶种侧翻比侧滑更危险,因此,应使汽车侧滑(de)临界车速低于侧翻(de)临界车速.（）37、对于有过多转向(de)汽车,当其车速超过临界车速时,转动转向盘汽车会发生激转而侧滑或翻车.（）38、汽油机排气污染(de)排放浓度主要取决于空燃比.（）不论是汽油机和柴油机都是在经济工况下,浓度最39、废气中(de)NOx大.（）40、汽车急减速时(de)CO排放量是各种速度工况中最严重(de).（）41、控制汽车排放噪声(de)最主要措施仍是安装排气消声器.（）42、轮胎(de)花纹对轮胎噪声影响很大,直角齿形(de)花纹噪声最大,块状形(de)花纹噪声最小.（）43、最小离地间隙不足,纵向和横向通过半径大,都容易引起“顶起失效”.（）44、全轴驱动汽车比单轴驱动汽车越过台阶能力强；路面附着条件越好,汽车能越过更高(de)台阶.（）45、最小离地间隙表示汽车无碰撞地越过小丘和拱桥(de)能力.（）46、接近角和离去角表示汽车(de)横向通过能力.（）47、汽车行驶在不平整(de)路面上引起(de)振动,随车速(de)变化,振动(de)频率和强弱会产生相应(de)变化.（）48、人体对上下方向(de)振动反应最为敏感.（）49、对轿车和客车,是用“疲劳－降低工效界限”车速特性来评价其平顺性.（）50、适当减小汽车轮胎径向刚度,可以改善汽车行驶平顺性.（）51、子午胎比普通斜线胎(de)行驶稳定性好.（）52、汽车低温起动时,混合气通常是浓混合气.（）53、汽车在高温条件下使用,发动机充气系数下降.（）54、影响柴油机燃烧噪声(de)主要因素是气缸压力升高率.（）55、柴油机(de)燃烧噪声主要取决于燃烧终了(de)最高压力.（）三、填空题1、评价汽车动力性(de)指标有、、 .3、在对汽车作动力学分析时,应用车轮(de) 半径；而作运动学分析时应用半径,但是一般以半径代替,作粗略分析时,通常不计其差别,统称为半径.4、空气阻力包括和两大部分.5、汽车加速行驶时不仅产生惯性力, 还要产生惯性力偶矩.6、汽车行驶(de)驱动－附着条件是： .8、用汽车(de)动力特性图来确定汽车(de)动力性时,可以确定汽车(de) 、、 .9、汽车行驶中,其每一瞬时发动机发出(de)功率始终等于所消耗(de)功率.10、汽车(de)最大爬坡能力是利用汽车全部所能克服(de)最大爬坡度.11、汽车(de)燃料经济性常用汽车行驶 km所消耗(de)燃料量来评价12、汽车燃料经济性指标有、、三大类.13、多工况循环试验一般有、、、四个段组成.14、由汽车燃料消耗方程可知,汽车(de)燃料经济性主要取决于和15、在良好(de)路面上,汽车在一定车速范围内,既可以用最高档行驶,也可以用次高档行驶,应选用行驶.18、目前扩大选用柴油机已成为汽车(de)发展方向之一.柴油机之所以具有高于汽油机(de)经济性能,最主要(de)原因是 .19、制动后,从留在路面上(de)印痕看,可把制动过程分为、20、行车制动性能(de)评价指标包括、、 .21、制动效能(de)稳定性包括、 .22、汽车制动全过程由时间时间时间时间四个阶段构成.23、决定汽车制动距离(de)主要因素是、、 .24、对于前后制动器制动力为固定比值(de)汽车,只有在 (de)路面上制动时才能使前后轮同时抱死.25、汽车制动距离随制动初速度(de) 、车重(de) 、和附着系数(de) 而增长.26、汽车在制动过程中丧失方向稳定(de)情况有、、三类.27、汽车(de)地面制动力取决于制动力,同时要受到地面条件(de)限制.28、当汽车车轮作纯滚动时,滑移率S＝；当汽车车轮抱死时,滑移率S＝ .29、评价汽车制动效能(de)最基本指标是和 .32、具有不足转向特性(de)汽车,其转向半径同样条件下(de) 转向半径,故称为不足转向.33、汽车(de)稳态转向特性可分为、、三大类.35、汽车产生(de)噪声,按其影响范围可分为和两种,前者直接影响 ,后者造成公害.36、汽车噪声主要由、、、等.37、在汽车噪声中占最大(de)噪声是 .39、汽车(de)通过性主要决定于汽车(de) 及也与汽车(de) 、、、等密切相关.40、间隙失效可分为、、等.41、通过性(de)几何参数主要有、、、、等.45、汽车(de)接近角越大,汽车接近障碍物时,越不容易发生；汽车(de)离去角越大,汽车驶离障碍物时,越不容易发生 .48、汽车在低温条件行驶(de)主要问题是和 .四、问答题1、汽车动力性(de)评价指标有哪些2、汽车行驶时滚动阻力产生(de)原因是什么3、影响滚动阻力系数(de)因素有哪些4、何为空气阻力,空气阻力主要由哪几部分组成5、就轿车整车而言,降低空气阻力系数(de)方法有哪些6、汽车传动系(de)功率损失有哪些分析其影响因素.7、附着系数(de)大小主要取决于哪些方面8、写出汽车在平路和上坡时(de)匀速和加速行驶(de)驱动力平衡方程.9、从使用条件出发分析影响汽车动力性(de)因素.10、简述发动机性能对汽车动力性(de)影响.11、什么是驱动力——行驶阻力平衡图、动力特性图和功率平衡图并绘图分析最高车速和最大爬坡度.12、保持发动机良好(de)技术状况以利于提高燃料经济性(de)主要措施有哪些13、从使用技术方面来讲,提高燃料经济性(de)措施有哪些14、制动跑偏和制动侧滑之间有何区别和联系15、汽车制动跑偏都有哪些原因造成(de)16、画图说明典型硬路面(de)制动力系数与滑移率关系曲线.17、为什么前轮先抱死不易产生剧烈侧滑,后轮先抱死易产生“甩尾”现象18、绘图说明汽车(de)制动过程j-t（加速度-时间）曲线.19、用作图法绘出I曲线与曲线（方法）,并说明图上不同区域(de)车轮抱死状态.20、轮胎(de)侧偏特性主要受哪些因素(de)影响21、试说明为何汽车具有少量不足(de)稳态转向特性(de)原因.22、为什么通常都要求汽车具有不足转向特性23、汽车通过性(de)几何参数主要有哪些并解释定义24、从使用角度讲,影响汽车通过性(de)主要因素有哪些。

汽车理论作业题

第一章作业1、汽车的动力性指标有哪些？汽车的行驶方程式是怎样的？2、试述将发动机的扭矩转速特性曲线（Ttq—n曲线）转变为驱动力图的过程。

3、已知汽车的若干参数： m=3800kg，f=0.3，C D A=2.5m2，它在下一坡度为16.6%的坡道时，某一时刻加速度为1m/s2，车速为40km/h 。

问：此时汽车的驱动力为多大？（汽车质量换算系数δ＝1.003）4、一前轮驱动的双轴汽车在平砂地上起步，m=4000kg，质心至前轴距离a=1368mm，轴距L=2830mm，f=0.15，ϕ=0.45，为顺利起步，驱动力Ft应控制在什么范围？5、一双轴后轮驱动汽车，轮胎半径r=０.３６７m，传动系由变速器、传动轴、主减速器、驱动桥组成。

主减速器传动比i0=５.８３，变速器各档传动比分别为６.０９、３.０９、１.７１、１，传动系效率 ηT＝０.８５；已知发动机８０％负荷时的若干工况169.73169.84 174.95Ttq(N.m) 106.62147.55n（r/min）600 1000 1500 2000 3000当发动机负荷为８０％，变速器处于三档，（1）车速为８.３２７km/h, 41.635km/h时，汽车的驱动力是多少？（2）驱动力为３４０７N，４３０９.５N时，汽车的车速是多少？6、已知汽车m=4880kg，r=0.367m, ηT =0.85，f=0.003,该汽车所用的发动机外特性转矩曲线如下图，要使汽车最大爬坡度为16.6%，则传动系最大传动比是多少？（m---汽车质量 r---车轮半径ηT----传动效率 f---滚动阻力系数）转矩Ttq（N.m）转速n（r/min）7、证明：Pe=30000π××n Ttq[Ttq---发动机输出转矩（N.m） n---发动机转速（r/min） Pe---发动机输出功率（kW）]8、证明对于装有机械式变速器的汽车：T e aP u Ft η×=×3600[上式中：Ft ---驱动力(N) ---汽车车速(km/h) ---发动机输出功率(kW) a u e P T η---传动效率 ]9、已知平路上，车速Ua ＝５０km/h 时，汽车匀速行驶发动机后备功率＝３０kw, 问车速为５０km/h时，汽车的最大加速度为多少？（质量换算系数=1.003，质量m=4000kg, ηT =0.9） 10、课本第一章作业题1、2。

汽车理论作业

汽车理论1、汽车动力性汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度2、汽车动力性的三个指标：（1）汽车的最高车速（2）汽车的加速时间（3）汽车的最大爬坡度3、由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收4、空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力，压力阻力又分为四部分：形状阻力，干扰阻力，内循环阻力和诱导阻力5、形状阻力占比例58%，最大。

汽车行驶方程：6、附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值7、后备功率：发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗发动机功率的差值8、燃油经济性：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数。

（负荷率越高，燃油消耗量越低）10、我国及欧洲：行驶100km 所消耗的燃油升数美国：每加仑燃油能行驶的英里数11、影响汽车燃油经济性的因数：使用方面和汽车结构方面使用方面 ⑴行驶车速汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量Qs 最低⑵档位选择档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高⑶挂车的应用拖带挂车后，虽然汽车总的油耗量增加了，但分摊到每吨货物上的油耗下降了；汽车列车的质量利用系数较大 ⑷正确的保养与调整汽车的调整和保养会影响到发动机的性能与汽车行驶阻力，所以对百公里油耗有相当影响12、汽车的比功率：单位汽车总质量的具有的发动机功率，单位：kW/t13、i 0选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率点的车速时，最高车速是最大的。

最小传动比还受到驾驶性能的限制14、i 0越大，后备功率越大，动力性越大，经济型越差（变速器最小传动比为1时的汽车最小传动比，即主减速器传动比i 015、确定最大传动比，需考虑三方面：最大爬坡度、附着率和汽车最低稳定车速按等比级数分配的优点：①发动机工作范围都相同，加速时便于操纵②各挡工作所对应的发动机功率都较大，有利于汽车动力性③便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器16、汽车的制动性：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力17、制动性的评价指标：①制动效能—制动距离与制动减速度②制动效能的恒定性，即抗热衰退性能③制动时汽车的方向稳定性18、汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受到地面附着条件的限制19、滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例20、制动力系数的最大值称为峰值附着系数 ABS ：15%~20%21、制动距离：汽车车速为u 0时，从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停住为止所驶过的距离。