汽车理论大题 改过

1.3、确定轻型货车的动力性（1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图

（2）求汽车最高速度，最大爬坡度，克服该坡度时相应的附着率

解答：1）（取四档为例） 由

u F n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭

⎪

⎬⎫

→→→ 即

r

i i T F T

o g q t η=

4

32)

1000

(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=

o

g i i rn

u 377.0=

行驶阻力为w f F F +：

2

15

.21a D w f U A C Gf F F +=+

2

131.0312.494a

U +=

2）⑴最高车速： 有w f t F F F +=

⇒2

131.0312.494a

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 +-=

⇒Gf

F Gi

t -=max

⇒013.08

.9*388014400

max max

-=-=f G F i t

=0.366

（3）克服该坡度时相应的附着率 z

x

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 z ϕ

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=ϕ

80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。

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：

max

2

022

92.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττ

g

56.092.253030202.002.06.312

⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==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

max

2

022

92.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττ

g

696.092.253030202.002.06.312⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==5.34m

3） A.若制动系前部管路损坏

Gz dt du

g G F xb ==

2

)(2g z zh a L

G

F -=

⇒后轴利用附着系数 g r zh a Lz

-=

ϕ

⇒后轴制动效率L

h L a z E g r r r /1/ϕϕ+== 代入数据得：空载时：r E =0.45

满载时：r E =0.60

a)空载时 其最大动减速度

g g a b 36.045.08.0max =⨯=

代入公式：

max

2

022

92.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττ

g

36.092.253030202.002.06.312

⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==10.09m

b)满载时 其最大动减速度

g g a b 48.06.08.0max =⨯=

代入公式：

max

2

022

92.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττ

g

48.092.2530

30202.002.06.312

⨯+

⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=

=7.63m B ．若制动系后部管路损坏

Gz dt du

g G F xb ==

1

)(1g z zh b L G

F +=

⇒前轴利用附着系数 g

f zh b Lz +=

ϕ

⇒前轴制动效率L

h L

b z

E g f f

f /1/ϕϕ-=

=

代入数据 空载时：f E =0.57 满载时：f E =0.33

a)空载时 其最大动减速度

g g a b 456.057.08.0max =⨯=

代入公式：

max

2

022

92.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττ

g

456.092.253030202.002.06.312⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==8.02m

b)满载时 其最大动减速度

g g a b 264.033.08.0max =⨯=

代入公式：

max 2

022

92.2526.31b a a a u u s +⎪⎭⎫ ⎝⎛''+'=ττ g

264.092.253030202.002.06.312⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+==13.67

m

5．11二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 162618/k N rad = 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 sw

ωδ。

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12

a 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ς、反应时间τ与峰值反应时间ε。 提示： 1) 稳定性系数：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=

12

2k b k a L m K

特征车速K u ch 1=

2) 转向灵敏度

21Ku L

u s

r +=

⎪⎭⎫δω 3)

()211

αα-=

L

a K y ⇒ 21αα-， δ

L

R =0⇒δ,

()

21ααδ--=L R ⇒

0R R

4) 固有圆频率 m c

'

=

0ω

阻尼比m h

'=

02ωξ

反应时间ω

τΦ

-=

峰值反应时间 ω

ξωω

εΦ-=

0arctg

1.已知某车轮半径R=0.5m ，垂直载荷Fz=2000N ，若紧急制动时，车轮制动器产生的制动力矩为T μ=500N ·m ，问当路

面附着系数φ=0.45时，F xb 和F μ各为多少？

解：制动器制动力F μ=T μ/R=1000N ； 附着力F φ=Fz ×φ=2000×0.45=900N ； 由于F μ＞F φ，因此F xb =F φ=900N

2.若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α=30°，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 。问：此时的路面附着系数φ值最小应为

多少？

解：求出后轮法向反力Fz2=G （a ＊cos α+hg ＊sin α）/L

汽车行驶方程式：Ft= Ff+Fw+Fi+F j ≤F φ （忽略Fw ，