汽车理论第三版第四章习题答案
汽车理论习题指导及参考答案(清华-修改4)
目录第一章汽车的动力性 (2)第二章汽车的燃油经济性 (14)第三章汽车动力装置参数的选定 (22)第四章汽车的制动性 (28)第五章汽车的操纵稳定性 (34)第六章汽车的平顺性 (43)第一章 汽车的动力性试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1) 弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，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。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
滚动阻力系数与哪些因素有关答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
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）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
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档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至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 ）。
汽车理论：第四章 汽车制动性作业(答案)
m du dt
=
FXb1
+ FXb2
=
FZ1ϕ
+ 0.5FZ1ϕ
= 1.5FZ1ϕBiblioteka 3）汽车的制动减速度由
m
du dt
= 1.5FZ1ϕ
=
1.5ϕ L
(Gb +
m du dt
hg )
可得
(1 − 1.5ϕhg )m du = 1.5ϕ Gb L dt L
du =
1.5ϕGb
= 1.5ϕgb = 1.5 × 0.7 × 9.8 × 1.1
答：
开始制动时，前、后制动器制动力 Fu1、Fu2 按 β 线上升，因前、后车轮均未抱死，故 前、后轮地面制动力 FXb1= Fu1、FXb2= Fu2 也按 β 线上升。
到 B 点时， β 线与ϕ = 0.7 的 r 线相交，地面制动力 FXb1、FXb2 符合后轮先抱死的状
况，后轮开始抱死。
从 B 点以后，再增加制动踏板力，前、后制动器制动力 Fu1、Fu2 继续按 β 线上升，因 前轮未抱死，故前轮地面制动力 FXb1= Fu1 仍按 β 线上升，但因后轮已抱死，故其地面制动 力 FXb2 不再按 β 线上升，而是随着 FXb1 的增加而沿ϕ = 0.7 的 r 线变化而有所减小。
解： 1）质心至前轴的距离
a = L − b = 2.8 −1.1 = 1.7 m
制动时汽车的受力图
2）忽略汽车的滚动阻力偶矩、空气阻力以及旋转质量减速时产生的惯性力偶矩，根据汽车 在水平路面上制动时的受力分析可得
FZ1
=
1 L
(Gb
+
m
du dt
hg
)
FZ 2
汽车理论课后习题答案
第一章 汽车的动力性与绪论1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ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 曲线的拟合公式为432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=式中, Tq 为发功机转矩(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 =4000 r ／min装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m 主减速器传动比 i0＝5.83飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m 变速器传动比i g (数据如下表)轴距 L ＝3.2m质心至前铀距离(满载) α＝1.947m质心高(满载) h g ＝0.9m解答：1）（取四档为例）由uF 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 rn u 377.0=行驶阻力为w fF 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m in /600n min r =，m in /4000n max r =，取六个点分别代入公式：……………………………… 2）⑴最高车速：有w f tF 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4000m ax =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h⑵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 Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max-=-=f G F i t=0.366（3）克服该坡度时相应的附着率 zxF 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 z ϕ 3）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（GFwFt D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111r i i I m r ImTg f wηδ++=∑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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第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，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。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至及通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 及地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2滚动阻力系数及哪些因素有关？答：滚动阻力系数及路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
okm1.3 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）绘制汽车驱动力及行驶阻力平衡图。
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档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至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 ）。
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第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。
2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。
这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。
3）作用形式：滚动阻力 fw F f = rT F f f =（f 为滚动阻力系数）1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。
1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ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 曲线的拟合公式为432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq为发功机转矩(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 =4000 r ／min 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg车轮半径 0.367 m 传动系机械效率ηт＝0.85波动阻力系数f ＝0.013空气阻力系数×迎风面积C D A ＝2.772m主减速器传动比 i 0＝5.83飞轮转功惯量I f ＝0.218kg ·2m二前轮转动惯量I w 1＝1.798kg ·2m四后轮转功惯量 I w 2＝3.598kg ·2m变速器传动比 i g (数据如下表)轴距 L ＝3.2m质心至前铀距离(满载) α＝1.947m质心高(满载) h g ＝0.9m 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 rn u 377.0=行驶阻力为w f F F +：215.21aD w f U A C Gf F F +=+2131.0312.494a U += 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 maxr =，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/h⑵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 Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max -=-=f GF 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 la i F Fi zϕ3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626)(1f D g dudt a-==δ（GFw Ft D -=为动力因素）Ⅱ时，22022111r i i I mrI m T g 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 -+-+-= 215.21a 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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第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，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。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
第三章 汽车动力装置参数的选定3.1改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比，做出0i 为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性—加速时间曲线，讨论不同0i 值对汽车性能的影响。
解：加速时间的结算思路与方法：在算加速时间的时候，关键是要知道在加速的过程中，汽车的行驶加速度dudt随着车速的变化。
由汽车行驶方程式：0221.15tq g TD a T i i C A duGf Gi u m rdtηδ=+++，可以的到： 021[()]21.15tq g TD a T i i C A du Gf u dt m r ηδ=-+（0i F =） 由于对于不同的变速器档位，车速a u 与发动机转速n 的对应关系不同，所以要针对不同的变速器档位，求出加速度a 随着车速a u 变化的关系。
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第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，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。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 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）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
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档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至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 ）。
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第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，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。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
第三章 汽车动力装置参数的选定3.1改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比，做出0i 为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性—加速时间曲线，讨论不同0i 值对汽车性能的影响。
解：加速时间的结算思路与方法：在算加速时间的时候，关键是要知道在加速的过程中，汽车的行驶加速度dudt随着车速的变化。
由汽车行驶方程式：0221.15tq g TD a T i i C A duGf Gi u m rdtηδ=+++，可以的到： 021[()]21.15tq g TD a T i i C A du Gf u dt m r ηδ=-+（0i F =） 由于对于不同的变速器档位，车速a u 与发动机转速n 的对应关系不同，所以要针对不同的变速器档位，求出加速度a 随着车速a u 变化的关系。
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第一章汽车的动力性与绪论1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有H档起步加速行驶至70km/h的车速—时间曲线，或者用计算机求汽车用H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曲线的拟合公式为Tq 19.13 259.27(-^) 165.44(-^)240.874(-^)3 3.8445(-^)41000 1000 1000 1000式中，Tq为发功机转矩(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=4000 r/min装载质量整车整备质量总质量车轮半径传动系机械效率波动阻力系数空气阻力系数x迎风面积主减速器传动比2000kg1800kg3880 kg0.367 mn T = 0.85f = 0.013C D A = 2.77m2i o = 5.832I f= 0.218kg • m2 I w1= 1.798kg • m飞轮转功惯量二前轮转动惯量2I w2 = 3.598kg • m 变速器传动比g （数据如下表）I持116!Vfi四駱蛮遜6.OT3.091.71 l.ffl —5.56L&HL000.799轴距=质心至前铀距离（满载） a = 1.947m质心高（满载）h g = 0.9m解答:1）（取四档为例）由F t Tq Tq n F t u u n即Tq i g io T卜tr0 . 377 rn ui g i o行驶阻力为F fF w :四后轮转功惯量 Tq191333-84451QQ Q 425927(1000165424Q872494.312 0.131U0 10 20 3040 50 50 70 SO 90100Ua(Km/h)※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在n min 600r / min , n max 4000r / min ,取六个点分别代入公式:2）⑴最高车速：有 F t F f F w由计算机作图有100009000S000SOOO4COO300020001000F t494.312 0.131U驱动力行驶阻力平衡圏分别代入U a和F t公式:21把T q 的拟和公式也代入可得:n>4000而 “max 4000 r/min⑵最大爬坡度:挂I 档时速度慢，Fw 可忽略:Gi FtmaxGf=0.366（3）克服该坡度时相应的附着率忽略空气阻力和滚动阻力得：Fi i il 0.366* 3.2 0.6F z a/l a 1.9473）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626Tq* 6.9*5.83* 0.85494.312。
汽车理论课后习题答案 第四章 汽车的制动性
第四章4．1 一轿车驶经有积水层的—良好路面公路，当车速为100km/h 时要进行制动。
问此时有无可能出现滑水现象而丧失制动能力?轿车轮胎的胎压为179．27kPa 。
答：假设路面水层深度超过轮胎沟槽深度估算滑水车速：i h p 34.6=μ i p 为胎压（kPa ） 代入数据得：89.84=h μkm/h而h μμ> 故有可能出现滑水现象而失去制动能力。
4．2在第四章第三节二中．举出了CA700轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。
试由表中所列数据估算''2'221ττ+的数值，以说明制动器作用时间的重要性。
提示：由表4-3的数据以及公式max202292.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττ 计算''2'221ττ+的数值。
可以认为制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原因。
4．3一中型货车装有前、后制动器分开的双管路制功系，其有关参数如下；1)计算并绘制利用附着系数曲线与制动效率曲线。
2)求行驶车速30km/h ，在.0=ϕ80路面上车轮不抱死的制动距离。
计算时取制动系反应时间s 02.0'2=τ，制动减速度上升时间s 02.0''2=τ。
3)求制功系前部管路损坏时汽车的制功距离，制功系后部管路损坏时汽车的制功距离。
答案：1）前轴利用附着系数为：gf zh b zL +=βϕ 后轴利用附着系数为： ()gr zh a z L --=βϕ1空载时：g h b L -=βϕ0=413.0845.085.138.095.3-=-⨯ 0ϕϕ> 故空载时后轮总是先抱死。
由公式()Lh La zE g r rr /1/ϕβϕ+-==代入数据rrE ϕ845.0449.21.2+=（作图如下）满载时：g h b L -=βϕ0=4282.017.1138.095.3=-⨯ 0ϕϕ<时：前轮先抱死L h Lb zE g f ff //ϕβϕ-==代入数据f E =fϕ17.1501.11-（作图如下）0ϕϕ>时：后轮先抱死 ()Lh La zE g r rr /1/ϕβϕ+-==代入数据r E =rϕ17.1449.295.2+（作图如下）2）由图或者计算可得：空载时 8.0=ϕ制动效率约为0.7因此其最大动减速度g g a b 56.07.08.0max =⨯= 代入公式：max202292.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττg56.092.253030202.002.06.312⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==6.57m 由图或者计算可得： 满载时 制动效率为0.87因此其最大动减速度g g a b 696.087.08.0max '=⨯= 制动距离max202292.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττg696.092.253030202.002.06.312⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==5.34m3）A.若制动系前部管路损坏 Gz dt dug G F xb ==2)(2g z zh a LGF -=⇒后轴利用附着系数 gr zh a Lz -=ϕ⇒后轴制动效率Lh La z E g r rr /1/ϕϕ+==代入数据得：空载时：r E =0.45满载时：r E =0.60a)空载时 其最大动减速度g g a b 36.045.08.0max =⨯=代入公式：max202292.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττg36.092.253030202.002.06.312⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==10.09mb)满载时 其最大动减速度g g a b 48.06.08.0max =⨯=代入公式：max202292.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττg48.092.253030202.002.06.312⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==7.63mB ．若制动系后部管路损坏 Gz dt dug G F xb ==1)(1g z zh b LGF +=⇒前轴利用附着系数 gf zh b Lz +=ϕ⇒前轴制动效率Lh Lb zE g f ff /1/ϕϕ-==代入数据 空载时：f E =0.57 满载时：f E =0.33a)空载时 其最大动减速度g g a b 456.057.08.0max =⨯=代入公式：max202292.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττg456.092.253030202.002.06.312⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==8.02mb)满载时 其最大动减速度g g a b 264.033.08.0max =⨯=代入公式：max202292.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττg264.092.253030202.002.06.312⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==13.67m4．4在汽车法规中，对双轴汽车前、后轴制功力的分配有何规定。
汽车理论最新版课后答案第4章
第四章 汽车的制动性4.1一轿车驶经有积水层的一良好路面公路，当车速为100km/h 时要进行制动。
为此时有无可能出现划水现象而丧失制动能力？轿车轮胎的胎压为179.27kPa 。
解：由Home 等根据试验数据给出的估算滑水车速的公式：6.3484.9/h u km h ===所以车速为100km/h 进行制动可能出现滑水现象。
4.2在第四章第三节二中，举出了CA700轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。
试由表中所列数据估算'''221ττ+的数值，说明制动器作用时间的重要性。
注：起始制动速度均为30km/h分析：计算'''2212ττ+的数值有两种方法。
一是利用式（4-6）进行简化计算。
二是不进行简化，未知数有三个，制动器作用时间'''222()τττ+，持续制动时间3τ，根据书上P79页的推导，可得列出制动时间、制动距离两个方程，再根据在制动器作用时间结束时与车速持续制动阶段初速相等列出一个方程，即可求解。
但是结果表明，不进行简化压缩空气－液压制动系的数值无解，这与试验数据误差有关。
解：方法一（不简化计算）：制动时间包含制动器作用时间'''222()τττ+，持续制动时间3τ。
223'''t τττ++= ①制动距离包含制动器作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离2s 和3s22022max 21(''')''6b s u a τττ=+-，2max332b a s τ=，总制动距离：22max 22022max 231(''')''62b b a s s s u a ττττ=+=+-+ ②在制动器作用时间结束时与车速持续制动阶段初速相等0max 2max 31''2b b u a a ττ-=③方程①②③联立可得：22max'')2o b u s a τ=-，''032max 12b u a ττ=-，223'''t τττ=-+。
《汽车理论(第3版)》试卷及参考答案
汽车理论（第三版）试卷绪论第一题填空1.汽车使用性能分为：对自然环境条件的适应性、技术经济性、劳动保护性。
2.汽车对自然环境条件的适应性包括：动力性、通过性、操纵性。
3.汽车的通过性包括：支承通过性、几何通过性，主要取决于地面的物理性质及汽车的几何参数和结构参数。
4. 汽车的技术经济性主要用生产率和燃油经济性来表示，主要评价指标有：生产率、油耗、可靠性与耐用性、维修保养方便性。
5. 劳动保护性的主要评价指标有：舒适性、稳定性（操纵稳定性）、制动性、驾驶室的牢固程度。
第二题名词解释1.动力性：指汽车在良好、平直的路面上行驶时所能达到的平均行驶速度。
2.通过性：汽车以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带(如松软地面、坎坷不平地段)和各种障碍（陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障）的能力。
3.纵向通过角: 汽车前、后轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面,两切平面交于车体下部较低位置时所夹锐角。
4.汽车的操纵性：是指在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当受到外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
5.最小转弯半径：方向盘转至极限位置时从转向中心到前外轮接地中心的距离，表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。
第三题应用题1.标出下图中汽车的主要通过性参数，说明其含义。
解：γ1－接近角；γ2－离去角；γ3－纵向通过角；h－最小离地间隙第四题简答题1.简述间隙失效的主要形式、几何参数及其含义。
答：1）间隙失效：汽车因离地间隙不足而被地面托住无法通过的现象。
2）顶起失效：车辆中间底部的零部件碰到地面而被顶住的现象。
3）触头或托尾失效：因车辆前端或尾部触及地面而不能通过的现象。
4）几何参数h：最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角。
最小离地间隙h：汽车满载、静止时，支承平面与汽车上的中间区域最低点之间的距离，反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。
汽车理论最新版课后答案第3、4章
第三章 汽车动力装置参数的选定3.1改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比，做出0i 为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性—加速时间曲线，讨论不同0i 值对汽车性能的影响。
解：加速时间的结算思路与方法：在算加速时间的时候，关键是要知道在加速的过程中，汽车的行驶加速度dudt随着车速的变化。
由汽车行驶方程式：0221.15tq g TD a T i i C A duGf Gi u m rdtηδ=+++，可以的到： 021[()]21.15tq g TD a T i i C A du Gf u dt m r ηδ=-+（0i F =） 由于对于不同的变速器档位，车速a u 与发动机转速n 的对应关系不同，所以要针对不同的变速器档位，求出加速度a 随着车速a u 变化的关系。
先确定各个档的发动机最低转速和最高转速时对应的汽车最高车速max a u 和最低车速min a u 。
然后在各个车速范围内，对阻力、驱动力进行计算，然后求出dudt，即a 。
式中tq T 可以通过已经给出的使用外特性q T n -曲线的拟合公式求得。
求出加速度a 随着车速a u 变化的关系之后，绘制出汽车的加速度倒数曲线，然后对该曲线进行积分。
在起步阶段曲线的空缺部分，使用一条水平线与曲线连接上。
一般在求燃油经济性——加速时间曲线的时候，加速时间是指0到100km/h （或者0到60mile/h ，即0到96.6km/h ）的加速时间。
可是对于所研究的汽车，其最高行驶速度是94.9km/h 。
而且从该汽车加速度倒数曲线上可以看出，当汽车车速大于70km/h 的时候，加速度开始迅速下降。
因此可以考虑使用加速到70km/h 的加速时间进行代替。
（计算程序见后）对于四档变速器：计算的结果是如下：然后计算各个主传动比下，六工况百公里油耗。
利用第二章作业中所使用的计算六工况百公里油耗的程序进行计可以绘制出燃油经济性——加速时间曲线如下：从图上可以发现，随着0i 的增大，六工况百公里油耗也随之增大；这是由于当0i 增大以后，在相同的行驶车速下，发动机所处的负荷率减小，也就是处在发动机燃油经济性不佳的工况之下，导致燃油经济性恶化。
汽车理论课后习题答案
第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，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。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
okm1.3 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）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
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档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至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 ）。
汽车理论课后题答案
第一章 汽车的动力性答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，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。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
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）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
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档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至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 曲线的拟合公式为式中，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 传动系机械效率 ηt 滚动阻力系数 f 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2 主减速器传动比 i 0 飞轮转动惯量 I f =?m 2 二前轮转动惯量 I w1=?m 2 四后轮转动惯量 I w2=?m 2变速器传动比 ig(数据如下表)轴距 L=质心至前轴距离（满载） a= 质心高（满载） hg=分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力－行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。
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Er(满载)
20.0
0.0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.43 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 附着系数
青岛理工大学 邹旭东 zxd@
4.3
2）由图或者计算可得：
空载时 =0.8时制动效率约为0.672， 因此其最大动减速
度为
abmax 0.8g 0.672 0.538g
4.3
3）(a)若制动器前部管路损坏，则前轴失去制动能力 ，此时制动力分配系数β=0，则：
FXb2
(1
)
G g
du dt
FZ 2
G L
(a
zhg
)
Gz
r
FXb2 FZ 2
Lz a zhg
空载时后轴制动效率为：
Er
z
r
a
L rhg
0.454
青岛理工大学 邹旭东 zxd@
4.2题
在第四章第三节二（P99）中，举出了CA700轿车的制动
系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。试由
表中所列数据估算
' 2
1 2
'' 2
的数值，以说明制动器作用时
间的重要性。制动起始速度为30km/h。
制动时间/s
真空助力制
2
真空助力系统，
' 2
1 2
3.6 (s ua20 )
ua0
25.92ab max
2''=0.89s，改后减少为0.44s。
可以认为制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原
因。
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4.3题
一中型货车装有前、后制动器分开的双管路制功 系，其有关参数如下：
6.以载货汽车为例，试分析超载对制动性能的影 响。
答：
1）汽车超载后，需要通过制动器以及车轮与地面消 耗的摩擦功增大，因此持续制动的时间增长，制动 距离增大，降低了制动效能。
2）下长坡多次制动要控制车速时制动器产生的热量 增多，热衰退加剧，可能使制动失效。
青岛理工大学 邹旭东 zxd@
青岛理工大学 邹旭东 zxd@
思考
2.制动力具有固定比值的双轴汽车 在平路上制动时，试证明：当
前轴的利用附着系数f ＞后轴 利用附着系数r，一定前轮先
抱死。
证明：
f
zL
b zhg
r
(1 )zL
a zhg
zhg b L
f r
0 hg b
L
z 0
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思考
3.已知某货车总质量ma=9290kg,质心位置a=2.943m，
b=1.007m，hg=1.17m。求：汽车在 =0.5的路面上
制动前轮先抱死，并且从制动车轮局部滑移到有
< 0时：前轮先抱死
0
L b
hg
0.428
Ef
1
1.5011.17 f
> 0时：后轮先抱死
Er
2.95
2.449 1.17r
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4.3题 1)
利用附着系数与制动强度关系
利用附着系数
1
空载前轴
0.9
空载后轴
0.8
满载前轴
一轴车轮抱死时车辆的减速度不小于0.45g的汽车 制动力分配比值β。
思路：根据利用附着系数公式，制动减速度0.45g时 制动强度为0.45，利用附着系数即为0.5（前轮即 将抱死，利用附着系数最大为地面附着系数0.5）
，代入计算即可。
f
zL
b zhg
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其最大动减速度为0.363g，制动距离为10 m；
满载时后轴制动效率为0.604，其最大动减速度为0.483g
，制动距离为7.58 m
青岛理工大学 邹旭东 zxd@
4.3
3）(b)若制动器后部管路损坏，则后轴失去制动能力 ，此时制动力分配系数β=1，则： 空载时前轴制动效率为
第四章 习题
4.1 一轿车驶经有积水层的一良好路面公路，当车 速为100km/h时要进行制动。问此时有无可能出现 滑水现象而丧失制动能力?轿车轮胎的胎压为 179.27kPa。
答：假设路面水层深度超过轮胎沟槽深度。
估算滑水车速：uh 6.34 pi
Pi为胎压（kPa）
代入数据得： uh=84.89km/h，故有可能出现滑水 现象而失去制动能力。
2)在 =0.7路面上的制动效率。
3)汽车此时能达到的最大制动减速度(指无任何车 轮抱死时)。
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4.5
4)若将设车改为双回路制动系统(只改变制动的传动 系)，而制动器总制动力与总泵输出管路压力之比
称为制功系增益，并令原车单管路系统的增益为G'
。确定习题图3中各种双回路制动系统以及在一个 回路失效时的制动系增益。 5)计算路面附着系数不变时，上述各种双回路系统在 一个回路失效时的制功效率及其能达到的最大制功 减速度。 6)比较各种双回路系统的优缺点。
载荷 总质量 质心高 轴距 质心至前 制动力分
ma/kg hg/m L/m 轴距离a/m 配系数β
空载 4080 0.845 3.95 2.10
0.38
满载 9290 1.170 3.95 2.95
0.38
1)计算并绘制利用附着系数曲线与制动效率曲线。
2)求行驶车速30km/h，在 =0.80路面上车轮不抱死的制
思考
4.汽车采用自动防抱死装置为了是使车辆在制动 时保持（车轮滚动 ）状态，以获得低的滑动率 和高的制动力系数因而提高汽车的(制动效能 ) 和( 方向稳定性 )。
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思考
5.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 。
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4.5
解：1）同步附着系数0
0
L b
hg
2.7 0.65 1.25 0.63
0.8
2）因 <0所以前轮先抱死，则前轮的制动效率为：
Ef
z
f
b / L 0.95
f hg / L
3）最大制动减速度 abmax E f 0.7 g 6.52 m/s 2
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4.5
解： 5）
abmax 0.7g 0.407 2.79 m/s 2
c)与b)回路的情况相同。
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4.5
6）比较优缺点：
a）其中一个回路失效时，不易发生制动跑偏现 象。但当1失效时，容易后轮先抱死，发生后轴 测滑的不稳定的危险工况。
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4.5
解：5）a) 1或2失效，参见4.3题3） b) 1或2失效，效果相同，前轮先抱死。
FXb1 Gz
FZ1
G 2L
(b
zhg
)
f
FXb1 FZ1
2zL
b zhg
Ef
z
f
b
2L f hg
0.407
abmax 0.7g 0.407 2.79 m/s 2
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4.5
解：4）单双管路系统增益相 同 a) 管路1失效
管路2失效
b)管路1与管路2失效效果 相同
c)与b) 效果相同
G Fu
P
G Fu2 (1 )F 0.35G
P
P
G Fu1 F 0.65G
PP
G Fu1 Fu2 F 0.5G 2P 2P 2P
0.7
满载后轴
0.6
制动强度
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
制动强度
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4.3题 1)
120.0
制动效率曲线
100.0
80.0
制动效率
60.0
Er(空载)
40.0
Ef(满载)
FXb2 FZ 2
(1 )zL
(a zhg )
故空空载载时时：后轮总是先抱死。0
L b
hg
0.413
0
只计算后轮的制动效率，将数据代入制动效率公式
得：
Er
2.1
2.449 0.845r
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4.3题
解：1）
满载时：
代入公式求制动距离为：
s
1 3.6
2
2
2
ua0
ua20 25.92ab
max
6.83 m
满载时 =0.8时制动效率约为0.87， 因此其最大动减速度
为
a' 0.8g 0.87 0.696g b max
制动距离s为5.34 m.
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Ef
b
L f hg
0.565
最大动减速度为0.452g，制动距离为8.08 m 满载时前轴制动效率为0.332，最大动减速度为