汽车理论大作业 word草稿
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。
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稳态响应
固定转角：alpha0=0.5 速度区间：[0,20]m/s
k1=0.002; k2=0; k3=-0.01;
OS
NS NS
固定转角：alpha0=0.5 速度区间：[0,40]m/s k1=0.002; k2=0; k3=-0.01;
OS
US NS
瞬态响应
分析汽车各参数是如何影响瞬态响应的。 1.时域分析
低速：10km/h - 50km/h
高速：50km/h - 90km/h
综合参数分析
轮胎拖距ζ
前轮侧偏刚度kf
后轮侧偏刚度kr
转向系统刚度ks
质量m
转动惯量I
轮胎拖距ζ对瞬态响应β的影响
后轮侧偏刚度kr对瞬态响应的影响
•β
• Wr
质量m对瞬态响应的影响
•β
前后轴距比对瞬态响应的影响
•β
转动惯量I对瞬态响应的影响
•β
选择车速v=50km/h
转动惯量I对瞬态响应的影响
•Β
当v=20km/h时
谢谢
β由于β在不同的参数下会有正负的变化，所以先定性分析 其时域特性，再分析其评价指标。
ωr用ωr/ωr0 – t图线易于比较不同参数下响应的超调量，且 不影响其它时域评价指标。
由于超调量பைடு நூலகம்上升时间可以从曲线中直观地进行比较，所 以作出瞬态响应曲线后，仅标出稳定时间。 2.频域分析
利用Bode图进行频域分析（仅标出共振峰）
汽车操纵稳定性分析 （第6题）
题目参数
总质量 绕Oz轴的转动惯量/kgm2 轴距/m 质心至前轴的距离/m 质心至后轴的距离/m 前轮总侧偏刚度（N/rad） 后轮总侧偏刚度（N/rad） 轮胎拖距/m 转向系绕主销的等效弹性系数 驾驶员手、腕与转向盘之间的等效弹性系数
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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。
汽车理论完整版.doc
一、设计目的本次课程设计利用所学的汽车理论知识，计算某货车的燃油经济性，该汽车各参数为装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg总质量 3880kg车轮半径 r=0.367m传动系传动效率 t=0.87滚动阻力系数 f=0.013空气阻力系数×迎风面积 CD×A=2.77m2主减速器传动比 i=5.28飞轮转动惯量 If=0.218kg*m2二前轮转动惯量 Iw1=1.798kg*m2四后轮轮转动惯量 Iw2=3.598kg*m2表一：变速器传动比汽车外特性的Tq-n曲线拟合公式为T q=−19.313+295.27×(n1000)−165.44×(n1000)2+40.874×(n1000)3−3.8445×(n1000)4式中 Tq为发动机转矩（N·m）；n为发动机转速（r/min）发动机最低转速为600r/min，发动机最高转速为4000r/min。
汽车负荷特性曲线拟合公式为b=B0+B1P e+B2P e2+B3P e3+B4P e4表二：拟合式中各系数怠速油耗：Qid=0.299ml/s(怠速转速400r/min)题目要求：1.根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线；2.绘制功率平衡图；3.绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图；4.绘制汽车最高挡和次高档等速在水平路面上行驶时发动机的燃油消耗率b；5.绘制最高挡和次高档等速百公里油耗曲线；6.求解六工况（GB/T 12545.2-2001）行驶的百公里油耗；7.列表表示最高挡和次高挡等速行驶时，在20整数倍车速的参数值（将无意义的部分删除），例表见表6。
经济性计算时，取汽油密度0.742g/mL，柴油密度0.830g/mL二、解题过程第一题：根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线汽车外特性的Tq-n曲线拟合公式为T q=−19.313+295.27×(n1000)−165.44×(n1000)2+40.874×(n1000)3−3.8445×(n1000)4 P e=T q×n9550根据Matlab软件绘制功率外特性和转矩外特性曲线先将n按定等长取不同的值，带入到拟合公式中，求得不同n下的Tq，然后通过T q 与n求得Pe，再绘制Pe—n和Tq—n图像。
汽车理论大作业
一、确定一轻型货车的动力性能。
1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图；2）求汽车最高车速与最大爬坡度；3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线；用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 所需的加速时间。
已知数据略。
（参见《汽车理论》习题第一章第3题）解题程序如下:用Matlab语言(1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图m1=2000; m2=1800; mz=3880;g=; r=; CdA=; f=; nT=;ig=[ ]; i0=;If=; Iw1=; Iw2=;Iw=2*Iw1+4*Iw2;for i=1:69n(i)=(i+11)*50;Ttq(i)=+*(n(i)/1000)*(n(i)/1000)^2+*(n(i)/1000)^*(n(i)/1000)^4;endfor j=1:5for i=1:69Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r;ua(i,j)=*r*n(i)/(ig(j)*i0);Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)^2/+mz*g*f;endendplot(ua,Ft,ua,Ff,ua,Ff+Fw)title('汽车驱动力与行驶阻力平衡图');xlabel('ua(km/h)');ylabel('Ft(N)');gtext('Ft1')gtext('Ft2')gtext('Ft3')gtext('Ft4')gtext('Ft5')gtext('Ff+Fw')(2)求最大速度和最大爬坡度for k=1:175n1(k)=3300+k*;Ttq(k)=+*(n1(k)/1000)*(n1(k)/1000)^2+*(n1(k)/1000)^*(n1(k)/1000)^4;Ft(k)=Ttq(k)*ig(5)*i0*nT/r;ua(k)=*r*n1(k)/(ig(5)*i0);Fz(k)=CdA*ua(k)^2/+mz*g*f;E(k)=abs((Ft(k)-Fz(k)));endfor k=1:175if(E(k)==min(E))disp('汽车最高车速=');disp(ua(k));disp('km/h');endendfor p=1:150n2(p)=2000+p*;Ttq(p)=+*(n2(p)/1000)*(n2(p)/1000)^2+*(n2(p)/1000)^*(n2(p)/1000)^4;Ft(p)=Ttq(p)*ig(1)*i0*nT/r;ua(p)=*r*n2(p)/(ig(1)*i0);Fz(p)=CdA*ua(p)^2/+mz*g*f;af(p)=asin((Ft(p)-Fz(p))/(mz*g));endfor p=1:150if(af(p)==max(af))i=tan(af(p));disp('汽车最大爬坡度=');disp(i);endend汽车最高车速=h汽车最大爬坡度=（3）计算2档起步加速到70km/h所需时间for i=1:69n(i)=(i+11)*50;Ttq(i)=+*(n(i)/1000)*(n(i)/1000)^2+*(n(i)/1000)^*(n(i)/1000)^4; endfor j=1:5for i=1:69deta=1+Iw/(mz*r^2)+If*ig(j)^2*i0^2*nT/(mz*r^2);ua(i,j)=*r*n(i)/(ig(j)*i0);a(i,j)=(Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r-CdA*ua(i,j)^2/-mz*g*f)/(deta*mz);if(a(i,j)<=0)a(i,j)=a(i-1,j);endif(a(i,j)>b1(i,j)=a(i,j);u1(i,j)=ua(i,j);elseb1(i,j)=a(i-1,j);u1(i,j)=ua(i-1,j);endb(i,j)=1/b1(i,j);endendx1=u1(:,1);y1=b(:,1);x2=u1(:,2);y2=b(:,2);x3=u1(:,3);y3=b(:,3);x4=u1(:,4);y4=b(:,4);x5=u1(:,5);y5=b(:,5);plot(x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,x5,y5);title('加速度倒数时间曲线');axis([0 120 0 30]);xlabel('ua(km/h)');ylabel('1/aj');gtext('1/a1')gtext('1/a2')gtext('1/a3')gtext('1/a4')gtext('1/a5')for i=1:69A=ua(i,3)-ua(69,2);if (A<1&A>0)j=i;endB=ua(i,4)-ua(69,3);if(B<2&B>0)k=i;endif(ua(i,4)<=70)m=i;endendt=ua(1,2)*b(1,2);for p1=2:69t1(p1)=(ua(p1,2)-ua(p1-1,2))*(b(p1,2)+b(p1-1,2))*;t=t+t1(p1);endfor p2=j:69t2(p2)=(ua(p2,3)-ua(p2-1,3))*(b(p2,3)+b(p2-1,3))*;t=t+t2(p2);endfor p3=k:mt3(p3)=(ua(p3,4)-ua(p3-1,4))*(b(p3,4)+b(p3-1,4))*;t=t+t3(p3);endt=t+(ua(j,3)-ua(69,2))*b(69,2)+(ua(k,4)-ua(69,3))*b(69,3)+(70-ua(m,4))*b(m,4);tz=t/;disp('加速时间=');disp(tz);disp('s');加速时间=二、计算与绘制题1 中货车的1）汽车功率平衡图；2）最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。
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。
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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：。
汽车理论大作业
汽车理论大作业题目：制动性计算指导老师：侯永平作者：学号： 2021年11月制动性作业已知：某双轴汽车，总质量m=1200kg，质心位置a=1100mm，b=1400mm， hg= 500mm，g = 10m?s，前后轮制动器制动力采用固定比值，同步附着系数φ0= 0.8。
试计算：（1）前后轮制动器制动力分配比值。
（2）在无车轮抱死的情况下，要达到最大制动减速度6m?s（无车轮抱死），道路的附着系数至少为多少。
（3）在路面附着系数为φ=0.4的路面上紧急制动，制动初速度为90km/h，汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）；若采用制动力调节器，使β线由直线变为折线，制动强度为0.5 和0.8 是的制动效率为1，此时汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）又是多大。
1 前后轮制动器制动力分配比值β。
由公式：φ= (Lβ-b)/hg得：β=（φ0hg+b）/L=（φ0hg+b）/(a+b)2 在无车轮抱死的情况下，要达到最大制动减速度6m?s（无车轮抱死），道路的附着系数至少为多少。
加速度小于0.8，说明前轮接报死： z=aj/g=0.6m/s; 此时：Fx1+Fx2=mzg;前轮临界打滑，所以：Fx2/Fx1=Fu2/Fu1=(1-β)/β; 可以求得：Fx1=mzβ; 前轮：Fz1=mg(b+z*hg)/(a+b) φ=z(a+b)*β/(b+z*hg)=0.63533.1 在路面附着系数为φ=0.4的路面上紧急制动，制动初速度为90km/h，汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）解：此时前轮临界打滑：Fx1=φmg(b+z*hg)/(a+b) Fx2=Fx1(1-β)/β Fx1+Fx2=mzg联立方程，可求得：z=φb/((a+b)β-φhg)=0.353.2 若采用制动力调节器，使β线由直线变为折线，制动强度为0.5 和0.8 是的制动效率为1，此时汽车可能达到的最大制动强度（无车轮抱死）又是多大。
汽车理论大作业.
《汽车理论实习》实习报告别克凯越1.6LE-AT 2011款综合性能分析学院：专业班级：指导老师：实习时间：姓名：学号：成绩：姓名：学号：成绩：组员任务分配：动力性，燃油经济性——制动性，操纵稳定性——目录一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析 (2)1.发动机主要参数 (2)2.参数计算 (3)3.驱动力和行驶阻力平衡图 (6)4.动力特性图 (7)5.功率平衡图 (8)二、别克凯越1.6LE-AT 2011款燃油经济性分析 (9)1.百公里油耗估算 (9)2.等速行驶百公里燃油消耗量计算 (12)3.等加速行驶工况燃油消耗量的计算 (13)4.等减速行驶工况燃油消耗量的计算 (15)5.数据分析 (16)三、别克凯越1.6LE-AT 2011款制动性分析 (18)1.结构参数 (18)2.参数分析 (18)四、别克凯越1.6LE-AT 2011款操纵稳定性分析 (22)1.结构参数 (23)2.参数分析 (23)一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析1.发动机主要参数整车技术参数项目别克凯越1.6LE-AT 2011整车尺寸长×宽×（mm）4515×1725×1445轴距（mm）2600轮距前轮（mm）1475后轮（mm）1476 最小离地间隙（mm）125空气阻力系数0.338 整备质量整车（kg）1260迎风面积（m^2） 2.277轮胎195/55 R15动力参数发动机项目别克凯越1.6LE-AT 2011发动机型号汽缸数和排列形式直列4缸每汽缸气门数 4 总排量1600最大输出/对应转速（kw/rmp）81/6000 最大扭矩/对应转速（nm/rmp）146/4000 最高车速172km/h（km/h ）最高转速 （r/min ）最大扭矩3600 最大功率6000变速器项目 传动比 Ⅰ挡 2.989 Ⅱ挡 1.568 Ⅲ挡 1.000 Ⅳ挡 0.701 主减速器3.463 2.参数计算（1）转矩和功率计算根据发动机的最大功率max e P 和最大功率时的发动机转速p n ，则发动机的外特性的功率e P n --曲线可用下式估算：23max 12e e pp p n nn P P C C n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+-⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦汽油机中C1=C2=1， n 为发动机转速(r ／min), Pe max =81kw ，p n =6000r/min ；发动机功率Pe 和转矩tq T 之间有如下关系：9549etq P T n=可得发动机外特性中的功率与转矩曲线：()min n re(kw)Ptq T ()N m •500 7.27 138.76 最低稳定转速点 1000 15.38 146.82150024.05153.08200033.00 157.56250041.95 160.24300050.63 161.14 最高转矩点350058.73 160.24400066.00 157.56450072.14 153.08500076.88 146.82550079.92 138.76最高功率点（最高转速点）600081.00 128.91可得，发动机外特性图：分析：该车实际的发动机外特性图上的转矩曲线有两个峰值，与一般外特性图相比，出现这种情况的原因应该是因为在求这两个图的功率和转矩所用的拟合公式不一样，思路也不一样引起的误差。
099汽车理论大作业
1.3、解答：1）（取四档为例） 由u F n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→ 即 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 -+-+-=og i i rnu 377.0=行驶阻力为w f F F +： 215.21a D w f U A C Gf F F +=+ 2131.0312.494aU +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在min /600n min r =，min /4000n max r =，取六个点分别代入公式：………………………………2）⑴最高车速：有w f t F F F +=⇒2131.0312.494a t U F += 分别代入a U 和t F 公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q += 把q T 的拟和公式也代入可得： n>4000而4000max =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h ⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，Fw 可忽略： ⇒)(max w f t i F F F F +-=⇒GfF Git -=max⇒013.08.9*388014400m a x m a x -=-=f G F i t =0.366（3）克服该坡度时相应的附着率 zx F F=ϕ忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi zϕ 3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626 )(1f D g dudt a-==δ（GFwFt D -=为动力因素） Ⅱ时，22022111r i i I m r I m Tg f w ηδ++=∑ 2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128ri 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 -+-+-=215.21a D w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。
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汽车理论大作业计算任务书题目：第一题汽车动力性能的计算确定一轻型货车的动力性能（货车装用5档变速器）1.绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2.求汽车最高时速，最大爬坡度及克服该爬坡度时对应的附着率。
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档起步加速至70km/h的车速-时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速至70km/h的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线的拟合公式位：Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874(n/1000)3-3.8455(n/1000)4式中，Tq为发动机的转矩(N*m);n位发动机的转速(r/min)。
发动机的最低转速nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min装备质量2000kg整车装备质量1800kg总质量3880kg车轮半径0.367m传动系机械效率nT=0.85滚动阻力系数f=0.013空气阻力系数*迎风面积CDA=2.77m2主减速器传动比i0=5.83飞轮转动惯量If=0.218kg*m22前轮转动惯量Iw1=1.798kg*m24后轮转动惯量Iw2=3.598kg*m2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)42.式中，Tq为发动机的转矩(N*m);n位发动机的转速(r/min)。
发动机的最低转速nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min2.发动机的转矩：将转速带入汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线拟合公式，取转速间隔为100r/min，得发动机转矩表如下：表1.1.1 发动机转矩表1.1.2 发动机在各档位下的驱动力驱动力计算公式：Ft=Ttq*ig*i0*nT/r式中i0=5.83, r=0.367, 5档变速箱传动比ig(数据如下)表1.1.2 各档位传动比表1.1.3 发动机驱动力表1.1.3 发动机在各档位下的车速不同档位下的车速：Ua=0.377*n*r/(ig*i0)表1.1.4发动机驱动力表将各参数带入各档位不同转速对应的车速计算公式可得下表：表1.1.5 各档位不同转速对应的车速1.1.4 行驶阻力Ff+Fw汽车行驶方程式Ff=Ff+Fw+Fi+Fj式中Ff-滚动阻力，Fw-空气阻力，Fi-坡度阻力，Fj-加速阻力汽车驱动力-行驶阻力平衡图把汽车行驶中经常遇到的滚动阻力Ff，空气阻力Fw叠加到行驶阻力Ff+Fw=Gf+CD*A/21.15*ua2=mgf+CD*A/21.15*ua2=3880*10*0.013+2.77/21.15*ua2=504.4+2.77/ 21.15*ua2式中，G-作用于汽车上的重力m-汽车总质量g-重力加速度f-滚动阻力系数CD-空气阻力系数A-迎风面积(m2)图1.2 汽车驱动力与阻力平衡图1.2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1.2.1汽车最高车速的确定Ua max=97.76（km/h）1.2.2汽车最大爬坡度的确定所谓汽车的爬坡度，是指汽车在良好路面上克服Ff+Fw后的余力全部来（即等速）克服坡度阻力是能爬上的坡度，所以du/dt=0。
因此，Fi=Ft-(Ff+Fw)一般汽车的最大爬坡度达30%左右，因此利用汽车行驶方程来确定1档及抵挡爬坡能力时，应采用Gsina作为坡度阻力，即为Gsina=Ttq*ig*i0*nT/r-(Gf+CDAu2/21.15)a=arcsin*(Ft-(Ff+Fw))/Gi=tga其中，汽车的最大爬坡度位imax为1档的最大爬坡度，即Imax=0.352。
1.2.3 克服最大坡度时相对应的附着率计算Cw2=(i+1/cosa*1/g*du/dt)/(a/L+hg/L(i+1/cosa*1/g*du/dt)由于是求最大坡度下的附着率，即du/dt=0，所以上式可化简为Cw2=i/(a/L+hg/L*i)式中i=0.352,a=1.947,hg=0.9,L=3.2代入数据的Cw2=0.4981.3 绘制汽车加速度倒数曲线1.3.1绘制汽车加速度倒数曲线δ=1+1/m∑Iw/r2+1/m*(If*ig2*i02*nT)/r2式中m=3880kg,r=0.367m,If=0.218kg*m2,i0=5.83,nT=0.85由此可得各档的传动比见下表：表1.2.2 格挡旋转质量转换系数2.由公式du/dt=1/δ(Ft-(Ff+Fw))可得1,2,3,4,档加速度表1.2.31档加速度表1.2.3 2档加速度表1.2.6 4档加速度表1.2.7 5档加速度3.绘制汽车加速度曲线图1.3.1 汽车的行驶加速度曲线4.绘制汽车行驶加速度倒数曲线图1.3.2 汽车加速度的倒数曲线1.3.2 用图解积分法求2档起步加速至70KM/h的加速时间根据加速度图可以进一步求得由某一车速ut加速至另一较高车速u2所需要的时间由运动学可知：dt=1/a*du t=∫0tdt=∫u2u1 1/a*du=A即加速度时间可用图解积分法求出，用图解积分法，将a-u0曲线转化成1/a-ua曲线。
曲线下2个毒素区间的面积就是通过此速度区间的加速度区间。
用2档去不加速行驶至70km/h 的加速时间为t=△2+△3+△4其中，△2是2档加速所用的时间，△3是3档加速所用时间，△4是4档加速到70km/h所用的时间。
由公式：△=△u/a=(ua2-ua1)*(1/a1+1/a2)/(2*3/6)得：表1.2.7 2档加速所用时间2档加速所用时间△2=6.303 (s) 3档加速所用时间表1.2.8 3档加速所用时间3档加速所用时间△3=9.785 (s)△4=由以上表格可得：用2档起步加速行驶至70km/h的加速时间为t=△2+△3+△4=6.303+9.785+11.184=27.272(s)2.确定轻型货车功率平衡图，百公里油耗2.1 汽车功率平衡图2.1.1 各档P值根据公式：Pe=1/nT*Ft*ua/3600计算各档的Pe值，得以下列表：表2.1.4 5档功率2.1.2确定1/nT(Pf+Pw)根据公式：(Pf+Pe)/nT=(1/nT)*((mgf/3600)*ua+(CD/76140)*ua3)=(1/0.85)*((3800*10*0.013)*ua/3600+2.77/7表2.1.52.1.3汽车功率平衡图的绘制2.2最高档和次高档等速百公里油耗曲线2.2.1 最高档和次高档等速百公里油耗1.最高档和次高档的阻力功率表2.2.1根据公式P=(Pf+Pe)/nT=(1/nT)*((mgf/3600)*ua+(CD/76140)*ua3)=(1/0.85)*((3800*10*0.013)*ua/3600+2.77表2.2.1 最高档和次高档阻力功率3.等速百公里油耗根据拟合公式b=B0+B1Pe+B2Pe2+B3Pe3+B4Pe4式中，b为燃油消耗率(g/(kw*h));Pe为发动机净功率(kw),得表2.2.2 次高档（4档）燃油消耗率b表2.2.3 最高档（5档）燃油消耗率b根据等速百公里2燃油消耗量公式Qs=Pb/(1.02*ua*pg)式中p为燃油密度(kg/L),g为重力加速表2.2.5 最高档（5档）等速百公里燃油消耗量2.2.2 等速百公里燃油曲线的绘制图2.2 次高档（4档）等速百公里燃油消耗曲线图2.3 最高档（5档）等速百公里燃油消耗曲线4.不同io对汽车性能的影响3.1动力性的变化3.1.1驱动力的变化1．Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874(n/1000)3-3.8455(n/1000)4 即Tq至和转速n有关，而与主减速器传动比无关2.驱动力Ft驱动力计算公式：Ft=Ttq*ig*i0*nT/r即驱动力随着主减速器传动比的增大而增大，两者成正比。
表3.1.4 发动机i0=6.17各档驱动力表3.1.5 发动机i0=6.33各档驱动力取3档时驱动力比较：图3.1.6 3档时的驱动力比较3.1.2功率的变化根据公式：Pe=(1/nT)*Ft*ua/3600计算各档的Pe值，的以下表格1档：表3.1.7 发动机1档是i0=5.17功率表表3.1.9 发动机1档是i0=5.83功率表表3.1.10 发动机1档是i0=6.17功率表表3.1.11 发动机1档是i0=6.33功率表2档表3.1.12 发动机2档时i0=5.17功率表表3.1.13 发动机2档时i0=5.43功率表表3.1.14 发动机2档时i0=5.83功率表表3.1.15 发动机2档时i0=6.17功率表表3.1.15 发动机2档是i0=6.33功率表3档表3.1.17 发动机3档时i0=5.43功率表表3.1.18 发动机3档时i0=5.83功率表表3.1.19 发动机3档时i0=6.17功率表表3.1.20 发动机3档时i0=6.33功率表4档表3.1.21 发动机4档是i0=5.17功率表表3.1.22 发动机4档是i0=5.43功率表表3.1.22 发动机4档是i0=5.83功率表表3.1.23 发动机4档是i0=6.33功率表5档表3.1.26 发动机5档是i0=5.17功率表。