第五版汽车理论复习重点
第五版汽车理论复习重点
1.1什么是汽车的动力性,其评价指标是什么?各指标的含义是什么?汽车动力性是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.评价指标汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车能爬上的最大坡度.最高车速是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度.汽车的加速时间表示汽车的加速能力,包括原地起步加速时间和超车加速时间.汽车爬坡能力是用满载或者一部分负载的汽车在良好路面上的最大爬上坡度表示的.2.什么是汽车的驱动力,它与汽车的结构参数与发动机的性能有何关系?汽车的驱动力汽车发动机产生的转矩,经传动系统传至驱动轮上,地面对车轮的反作用力与发动机转矩、变速器传动比、主减速器传动比、传动系的机械效率成正比,与车轮半径成反比.3.何为发动机外特性?外特性:发动机节气门全开的速度特性.使用外特性:带上全部附件设备时的发动机特性.差别:外特性的最大功率大于使用外特性.计算动力性用:使用外特性.机械损失:齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失.液力损失:消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失.4.车轮自由半径:车轮处于无载时的半径.滚动半径:车轮滚动距离与车轮滚动圈数的比值.静力半径:汽车静止时,车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离.5.何为汽车的驱动力图?当已知发动机使用外特性能与汽车相应结构参数,如何作汽车的驱动力图?驱动力图:一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线来全面表示汽车的驱动力.用发动机外特性曲线、传动系传动比、传动效率、车轮半径等参数求出各个档位的驱动力值t F ,再根据发动机转速求出汽车行驶速度a u ,即可求得t F —a u 曲线.6.汽车的行驶阻力有哪几项?滚动阻力的形成原因与其计算方法?滚动阻力系数的物理含义与其在各种路面上的取值X 围,影响滚动阻力的主要因素是什么?1)滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力2)车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以与相应的轮胎和支承路面的变形,此时由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞,使轮胎变形时对它做的功不能全部回收. Wf F f W —车轮负荷 f —滚动阻力系数3)滚动阻力系数是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比.4)影响滚动阻力的主要因素:行驶车速,轮胎的结构、材料、气压,路面的种类.8.空气阻力的构成与其主要成分,空气阻力的计算方法?列举减少空气阻力系数的一些措施.构成:压力阻力、摩擦阻力压力阻力分为:形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力主要成分:形状阻力13.何为汽车的附着力F和附着系数ϕ?什么是附着率?ϕ附着力:地面对轮胎切向反作用力的极限值.附着系数:是附着力与车轮法向压力的比值.附着率:指汽车直线行驶状况下,充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数.为什么加速上坡行驶时需要较大的附着率?上坡行驶时,驱动轮发出的驱动力大,要求的最低附着系数大,因此需要较大的附着率.为什么高速行驶时需要较大的附着率?随着车速的增加,车轮的法向反作用力下降,而切向反作用力则按车速的平方关系增大,因此,附着率随着车速的提高而急剧增大,所以需要较大的附着率.15.何为汽车的动力因数?其表达式?动力因数:是剩余牵引力〔总牵引力减空气阻力〕和汽车总重之比.16.何为后备功率?后备功率的用途?体的确定汽车的爬坡度或加速度第二章汽车的燃油经济性1.什么是汽车的燃油经济性?评价指标是什么?燃油经济性:在保证动力性的条件下,汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力.评价指标:等速行驶百公里燃油消耗量.2.何为汽车的多工况循环油耗,用它评价汽车的燃油经济性有何优点?多工况道路循环油耗:汽车在道路上按照规定的车速和时间规X作反复循环行驶时所测定的燃油经济性指标.用这种方法测定的燃油经济性,比较接近汽车实际的行驶情况.3.何为汽车发动机的万有特性、负荷率?速度特性和负荷特性都只能表达两个参数之间的关系,为了表示三个或者三个以上参数之间的关系,可以采用多参数特性,即万有特性.负荷率:发动机功率在与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率.4.试分析影响汽车燃油经济性的主要因素?使用方面:行驶车速、档位选择、挂车的应用、正确的保养与调整.结构方面:汽车总尺寸与质量、发动机效率、传动系的档位多少、汽车外形与轮胎.5."车开得慢,油门踩得小,就—定省油〞,或者"只要发动机省油,汽车就一定省油〞,这两种法对不对?均不正确.①由燃油消耗率曲线知:汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的.此时,后备功率较小,发动机负荷率较高燃油消耗率低,百公里燃油消耗量较小.②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面,另一方面汽车的质量利用系数〔即装载质量与整备质量之比〕大小也关系汽车是否省油.6.轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响?1)轮胎对汽车动力性的影响主要有三个方面:①轮胎的结构、帘线和橡胶的品种,对滚动阻力都有影响,轮胎的滚动阻力系数还会随车速与充气压力变化.滚动阻力系数的大小直接影响汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度. ②汽车车速达到某一临界值时,滚动阻力迅速增长,轮胎会发生很危险的驻波现象,所以汽车的最高车速应该低于该临界车速.③轮胎与地面之间的附着系数直接影响汽车的加速时间和最大爬坡度.2)轮胎对燃油经济性的影响:轮胎的滚动阻力系数直接影响汽车的燃油经济性.滚动阻力大燃油消耗量明显升高. 11.为什么汽车中速行驶省油?由发动机外特性曲线可知,汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低,高速时随车速增加而迅速增加.因为高速行驶时.虽然发动机负荷率高,但汽车的行驶阻力增大很大而导致百公里油耗增加.12.汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性发动机最大功率要满足动力性要求〔最高车速、比功率〕①最小传动比的选择很重要,〔因为汽车主要以最高档行驶〕.若最小传动比选择较大,后备功率大,动力性较好,但发动机负荷率较低,燃油经济性较差.若最小传动比选择较小,后备功率较小,发动机负荷率较高,燃油经济性较好,但动力性差.②若最大传动比的选择较小,汽车通过性会降低;若选择较大,则变速器传动比变化X围较大,档数多,结构复杂.③同时,传动比档数多,增加了发动机发挥最大功率的机会,提高了汽车的加速和爬坡能力,动力性较好;档位数多,也增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性,降低了油耗,燃油经济性也较好.13.试分析超速挡对汽车动力性和燃油经济性的影响.动力性:超速档下发动机负荷率较高,后备功率小,动力性较差.燃油经济性:超速档下发动机负荷率较高,燃油消耗率较低.车速不高的情况下,燃油经济性好.高速时,滚动阻力和空气阻力较大,超速档负荷率较高,燃油消耗率增大,经济性下降.第三章汽车的动力装置参数的选定1.发动机的功率选择有几种方法?分别是什么?何为汽车的比功率?,汽车的比功率和汽车的总重有何关系?两种.通过最高车速选择和通过比功率选择.比功率:单位汽车总质量具有的发动机功率.比功率是汽车发动机最大功率与汽车总质量之比.2.何为最小传动比?选择传动系最小传动比〔或主减速比〕应考虑哪些因素?最小传动比:齿轮最小的转速百分比.因素:最高车速、汽车的后备功率、驾驶性能、燃油经济性.3.最小传动比增大时,对汽车的动力性和燃油经济性有何影响,适当减小时又有何影响,为什么?欲使汽车最高车速最大,应如何选择最小传动比?最小传动比增大时,汽车的动力性降低,燃油经济性变差.过小,发动机在重负荷下工作,加速性不好,出现噪声和振动.最小传动比应选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率时的车速,这时最高车速最大.4.何为最大传动比?汽车传动系的最大传动比〔变速器Ⅰ档传动比〕应如何选择?写出其计算表达式?最大传动比m ax t i 是变速器Ⅰ档传动比1g i 与主减速器传动比0i 的乘积.确定最大传动比时考虑三方面的因素:最大爬坡度、附着条件、汽车的最低稳定车速.5.汽车档数对汽车动力性和燃油经济性的影响?汽车的动力性、燃油经济性和汽车传动系的档位数有着密切的关系.档位数多,使发动机发挥最大功率的机会增多,提高了汽车的加速能力和爬坡能力.同时,档位数多,使发动机在低燃油消耗区工作的可能性增加,降低了油耗.因此,传动系档位数的增加会改善汽车的动力性和燃油经济性.6.传动系的变速器档位速比的分配规律是什么?变速器各档位速比按等比级数分配有何好处?有的汽车传动系档位不按等比级数分配,其合理的分配方案是什么?按等比原则分配传动比好处:起步加速时操作方便.充分利用发动机提供的功率,提高动力性.增加汽车的后备功率,提高加速或上坡能力.方案:较高档位相邻两档间的传动比的间隔应小些,特别是最高档与次高档之间应更小些.第四章 汽车的制动性1.汽车的制动性能与其评价指标是什么?制动性:汽车行驶时能在短时间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.评价指标:制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性.2.何为汽车的制动效能?何为汽车的制动效能恒定性? 制动效能:即制动距离与制动减速度,是指在良好路面上,汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度.制动效能恒定性:抗热衰退性能,汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度.3.何为汽车的地面制动力、制动器制动力与其路面附着力?三者有何关系?地面制动力:汽车制动时主要由地面提供的与行驶方向相反的外力.制动器制动力:在轮胎周缘为了克服制动器摩擦力矩所需的力.路面附着力:轮胎与地面的摩擦力.地面制动力首先取决于制动器制动力,随制动器制动力增大而增长,但同时又受地面附着条件的限制,达到最大地面附着力后,即便制动器制动力可以继续增大,地面制动力也不再增长.4.何为轮胎的滑动〔移〕率,如何计算?汽车的附着系数〔制动力系数b ϕ和侧向力系数l ϕ〕与滑动率之间有何关系?影响附着系数的主要因素是什么?解释滑水现象的原因. 滑动率:制动过程中轮胎滑动成分的多少.滑动率增大,制动力系数先迅速增大,达到最大值后有所下降.滑动率越低,同一偏角条件下的侧向力系数越大.主要因素:道路的材料、路面的状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以与汽车运动的速度.滑水现象:在某一车速下,在胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时,轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触.5.汽车的最大制动减速度如何计算?6.影响汽车制动距离的主要因素是什么?制动时间大致分几个阶段?主要因素:制动器起作用的时间、最大制动减速度即附着力〔或最大制动器制动力〕以与起始制动车速.驾驶员反应阶段、制动器起作用阶段、持续制动阶段、放松制动器阶段.7.何为制动跑偏,其主要原因是什么?制动跑偏:制动时汽车自动向左或向右偏驶.主要原因:1〕汽车左、右车轮,特别是前轴左、右车轮〔转向轮〕制动器的制动力不相等.2〕制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调〔相互干涉〕.8.何为制动侧滑,通常哪一轴侧滑的危险性更大?为什么.在什么情况下,汽车会出现严重的侧滑?侧滑:是指制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动. 最危险的情况是在高速制动时发生后轴侧滑,此时汽车常发生不规则的急剧回转运动而失去控制.路面越滑、制动距离和制动时间越长,后轴侧滑越剧烈.9.何为理想的前、后制动器制动力分配曲线?何为制动器制动力分配系数?何为具有固定比例前后制动器制动力分配曲线?制动力分配曲线:在任何附着系数ϕ的路面上,前、后车轮同时抱死的条件是:前、后轮制动器制动力之和等于附着力,并且前、后轮制动器制动力分别等于各自的附着力 制动器制动力分配系数:常用前制动器制动力与汽车总制动器制动力之比来表明分配的比例.两轴汽车的前、后制动器制动力之比为一固定值.何为汽车的同步附着系数?其基本含义和决定因素是什么?同步附着系数:由汽车结构参数决定的、反映汽车制动性能的参数.决定因素:汽车结构参数10.何为f 线组,其含义是什么?何为r 线组,其含义是什么?f 线组: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.r 线组:前轮没有抱死而后轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线.11.试解释利用附着系数的概念.何为制动效率?阐述一般情况下对前后制动器制动力的分配要求.空车和满载时汽车制动性有无变化?为什么?利用附着系数:汽车以一定减速度制动时,除去制动强度0ϕ=z 以外,不发生车轮抱死所要求的〔最小〕路面附着系数总大于其制动强度.制动效率:车轮不锁死的最大制动减速度与车轮和地面间附着系数的比值.汽车制动系的实际前、后制动力分配线〔β线〕应总是在理想的制动力分配线〔I 曲线〕下方,并且β线月靠近I 曲线越好.有变化.空车和满载时制动力相同,空车惯性力小,制动距离短,制动性能好.12.用I 曲线、β曲线、f 线、r 线分析汽车在各种路面上的制动时的制动过程?当0ϕϕ〈时,β线位于I 曲线下方,制动时总是前轮先抱死. 当0ϕϕ〉时,β线位于I 曲线上方,制动时总是后轮先抱死.第五章 汽车的操纵稳定性1.何为轮胎的侧偏角?何为轮胎的侧偏特性?何为轮胎的侧偏刚度?侧偏角:汽车轮胎的中心线,在侧向力F 的作用下,与车轮平面错开了一定距离,产生的倾斜角.侧偏特性:是指侧偏力、回正力矩与侧偏角间的关系. 侧偏刚度:轮胎侧偏力与侧偏角的比值.2.当轮胎发生侧偏时,回正力矩是如何产生的?侧向力作用使得车轮变形,向一个方向侧偏时,轮胎侧偏产生的力矩使车轮向更大的角度偏转,这使车轮变形减少,整个车轮平面与行驶方向重合.3.轮胎的结构、工作条件对侧偏特性有何影响?1)尺寸较大的轮胎有较高的侧偏刚度.〔2〕高宽比对侧偏刚度影响很大,随高宽比的增加而减小.〔3〕轮胎的垂直载荷,随轮胎的垂直载荷增加侧偏刚度增加.〔4〕轮胎的充气气压,随轮胎的充气气压增加而增大,但气压过高后将不再变化.6.何为汽车的稳态响应?何为汽车的横摆角速度增益?写出其表达式.稳态响应:不随时间变化的汽车的时域响应.横摆角速度增益:常用输出与输入的比值,如稳态的横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态转向.7.何为汽车稳定性因数K,它与汽车哪些结构参数有关?写出计算表达式.稳定性因数K :表征汽车稳态响应的一个重要参数.结构参数:汽车的质量,质心位置,前、后轮的侧偏刚度.8.如何判定和表征汽车三种不同的稳态转向特性?每种转向特性各有什么特点?表征稳态响应的具体参数有哪些,他们之间的关系如何〔要求有必要的公式和曲线〕?汽车稳态响应有三种类型:中性转向、不足转向、过多转向. 表征稳态响应的具体参数:1〕前后轮侧偏角绝对值之差()21αα-.()21αα->0时为不足转向,()21αα-=0时为中性转向,()21αα-<0为过多转向.操纵稳定性更好. 13.欲使汽车的稳态转向特性向某一方向转化,应改变哪几个主要参数?稳定性因数K 、前后轮侧偏角之差()21αα-、转向半径比横摆角速度r W 波动时的固有频率0W 、阻尼比ζ、反应时间τ、达到第一峰值1r W 的时间ε.稳定条件:ζ=1,ζ0W >0收敛;阻尼比大于1-不足转向、过多转向〔车速不高稳定,否则不稳定〕.16.何为侧倾轴线、侧倾中心?如何作出?试述外倾角对车轮侧偏特性的影响.什么是线刚度?如何计算单横臂独立悬架的线刚度?侧倾轴线:车厢相对地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线.侧倾中心:该轴线通过车厢在前后轴处横断面上的瞬时转动中心,这两个瞬时中心称为侧倾中心.随着外倾角增大,胎面与路面的接触情况越来越差,会影响最大地面侧向反作用力而损害汽车的极限侧向加速度. 线刚度:车轮保持在地面上而车厢做垂直运动时,单位车厢位移下,悬架系统给车厢的总弹性恢复力.17.分析汽车受侧向力作用发生侧倾时车轮载荷重新分配对轮胎侧偏刚度〔绝对值〕与稳态特性的影响.〔1〕左右车轮垂直载荷差别越大.,平均侧偏刚度越小,侧偏角越大.〔2〕在侧向力的作用下,若汽车前轴左右车轮垂直载荷变动量越大,汽车趋于增加不足转向量;若汽车后轴左右车轮垂直载荷变动量越大,汽车趋于减小不足转向量.18.汽车在前轴增加一横向稳定杆后不足转向量有何变化?汽车在前轴增加一横向稳定杆后,前悬架的侧倾刚度大于后悬架,前轴的所分配到的侧倾力矩大,从而导致轮间轴荷转移量大,前轴总侧偏刚度下降,,侧偏角增大,产生不足转向趋势,增加不足转向量.19.何为侧倾转向、变形转向与变形外倾?侧倾转向:在侧倾力作用下车厢发生侧倾,由车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动、后轮绕垂直于地面轴线的转动,即车轮转向角的变动.变形转向:悬架导向杆系各元件在各种力、力矩作用下发生的变形,引起车轮绕主销或垂直于地面轴线的转动.变形外倾:悬架导向装置变形引起的外倾角的变化,从而影响汽车的稳态和瞬态响应.20.何为转向系统和纵置钢板弹簧悬架的运动干涉?如何减少这种干涉?车厢侧倾时,若非独立悬架汽车的转向系与悬架在运动学上关系不协调,将引起转向车轮干涉转向.减小侧倾转向.第六章汽车的平顺性1.何为汽车的平顺性?评价指标是什么?汽车在一般行驶速度X围内行驶时,能保证乘员不会因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉,以与保持所运货物完整无损的性能.评价指标:车身加速度、乘员主观感受的舒适度.2.人体对振动的最敏感的频率X围是什么?垂直轴向:4~12.5Hz水平:0.5~2Hz3.平顺性的评价方法有几种?分别是什么?两种.基本评价方法和辅助评价方法.4.车身质量简化时需要满足的三个条件是什么?何为汽车的悬挂质量分配系数?I的值保持不变. 总质量保持不变、质心位置不变、转动惯量y悬挂质量分配系数:簧上质量在车身上上下跳动,前后簧上质量之间的相互影响系数.5.单质量有阻尼自由振动的阻尼作用是什么?何为阻尼比对系统作负功,不断消耗系统的能量,使自由振动不断衰减最终停止,强迫振动的振幅受到抑制.阻尼比:阻尼系数与临界阻尼系数之比,表达结构体标准化的阻尼大小.6.何为振动系统的固有圆频率,他与汽车加速度有何关系?如要降低振动系统的固有圆频率,应改变哪个参数如何改变固有圆频率:随时间按正弦或余弦规律变化,振动的频率与初始条件无关,而仅与系统的固有特性有关〔如质量、形状、材质等〕.随着车身固有圆频率的增大,车身加速度与固有圆频率成正比.稳定性因数K,减小K值.7.汽车的平顺性分析的振动响应量有哪些?车身加速度,悬架弹簧的动挠度,车轮与路面之间的动载. 8.如何选择悬架系统固有频率与阻尼比?轿车舒适性要求高,固有频率选择比较低,减小车身减速度.货车和越野汽车为减少撞击限位的概率,固有频率较高. 7.1何为汽车的通过性?何为挂钩牵引力?何为滑转率?汽车的通过性:指汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带与各种障碍的能力.挂钩牵引力:表示土壤强度贮备,它是汽车越野行驶的一种贮备,可以用来使车辆加速、上坡、克服道路不平的阻力和牵引连接在挂钩上的挂车或武器装备.滑转率:车辆驱动轮或履带的接地面相对于地面有向后的滑动的程度.1.汽车支撑通过性评价指标有哪几项?含义是什么?牵引系数TC:单位车重的挂钩牵引力〔净牵引力〕.牵引效率〔驱动效率〕TE:驱动轮输出功率与输入功率之比. 燃油利用指数E:单位燃油消耗所输出的功.f2.什么是间隙失效、顶起失效、触头失效与托尾失效?间隙失效:由于汽车与地面间的间隙不足而被地面托住、无法通过的情况.顶起失效:车辆中间底部的零件碰到地面而被顶住.触头失效:车辆前端触与地面而不能通过.托尾失效:车辆尾部触与地面而不能通过.3.何为汽车的最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角、最小转弯直径与转弯通道圆?它们和通过性的关系?最小离地间隙: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.反映汽车无碰撞的通过地面凸起的能力.接近角:汽车满载、静止时,前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角.接近角越大,越不易发生触头失效.离去角:汽车满载、静止时,后端突出点向后轮所引切线与地面间的夹角.离去角越大,越不易发生托尾失效.纵向通过角:汽车满载、静止时,分别通过前、后车轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面,当两切平面交于车体下部较低部位是所夹的最小锐角.表示汽车能够无碰撞的通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸.纵向通过角越大,顶起失效的可能性越小,汽车的通过性越好.最小转弯直径:当转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时,外侧转向轮的中心路面在支承平面上滚过的轨迹圆直径.表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可。
汽车理论第五版课后习题答案解析
2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。
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 动祖力。
2)产生机理:由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支律路面上行驶时加载 变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能全损失, 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,地面对丰轮的法向反作用力的分布是前后对称的;当 车 轮滚动时,由于弹性阻滞现象,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F Z 相对于法线前移一个距离a ,它随弹性迟滞损 失的增大变大。
即滚动时有滚动阻力偶 T f = F z.?a 阻碍车轮滚动。
3]作用形式:T f = Wf ,T f = T f /r1.2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。
1.3①=T5 +氓环侖一 244倍护十40 一沁金F TX44宣命13.解苦:1)(取四裆为銅)由眞—TqTq —^n >=> 巧一u —> nO.3 77rn行我阻力为幵■!■凡:=494.312+0.13U2由计算机作图有:幾本毬也可采用滞点法做圏:由发动就韓速雇口丽=fSOO/mim =4000/min ,职六个点分別我.人公式:2)⑴駅舟车速:有耳二丹+吒^>7; =494,312 + 0.13 1TJ? 分别代入S 和百公孔:T. *6.9*5^3*0.850377*03691h ,*=494312+013 K ———-——『弓 5,83*6.09⑵載大爬坡度:挂T 档时速度慢,Fw 吁怂略:100009000rac700060005D *4003000200010000367把耳的拟和公或也代入可得: n>4000 而 n max = 400()r/mm二 % =山377 ^0367*4^00 = 04.93 Km/hL0*5.^可I10 2D 30 JO 50 Ua(Km^h)喊廿打行帥羽卄平誓图=>耳=Emk(Ff +凡) nG心耳唤-0 n= 1 440-0.0 1=0.366L _ dr白 du gQT> — 于、U 时,= 1 + —瓦[» + —m r tnI 〕 l 1.798+3占98 卜 I 0.218*二0竽 *5^3^ *0启5 _ +IS(H)__t!36f + 38OO-1.12R耳 _ TJ3咕我IZ 存侖皿钟侖尸十和胸侖7阿孟由以上关系可由计算机作出图为;②用计算机求汽车用用档起步加速至70km/h 的加速时间*(3)克服策坡度时相应的附着辜评=」忽唯空气醜力樹滚动阻力得:Fi9 ・ ----- N___耳 all a19473)⑴缕制汽车行驶加速倒数曲戢(巴装货):40.0626U 0,366*3,2—— ---------------- —t J.o036/{注:栽雳时汽羣制U档起步加速不能至^Okm/h)由适动学可知:dt = — dua—t —[ -L/u —Aa]即加建时间可用计算机进行机分计算农出,且二一叫曲銭下两速皮间的画<1 欷就足通it此速度去件的加速时间。
《汽车理论》总复习
汽车理论主要研究汽车的各项性能。
动力性 汽 车 的 性 能 主 要 包 括 燃油经济性 制动性 操纵稳定性 平顺性
汽车动力装置 参数的确定 汽车设计追求
的是最高性价比
汽车运用工程
通过性
的最核心理论指导
2
第一章
汽车的动力性
本章将介绍汽车动力性的评价指标
汽车的驱动力、行驶阻力、动力因数、附着力等;
abmax s g
当汽车装有ABS时
汽车能达到的制动减速度
abmax p g
当汽车没有装ABS, 又不允许车轮抱死时
abmax b g
ab max ?
21
第三节 汽车的制动效能及其恒定性
总制动距离
1 u0 2 abmax 2 2 s2 u0 2 6
教学难点
1. 滚动阻力及滚动阻力系数 2. 附着力与附着率
第二节 汽车燃油经济性的计算
计算的基本依据
发动机万有特性图 和汽车功率平衡图
等速时发动机应提供的功率为
Pe
1
由 ua和 Pe在万有特性图上可确定
T
( P Pw )
f
燃油消耗率b。
6
第二节 汽车燃油经济性的计算
汽车以ua等速行驶时,单位时间燃油消耗量为
Pe ua C Au 2 ( Gf D a ) 3600T 21.15
a1 an Q1 b1 pe1 /1.02 ua1 g (ua1 , Q1 ) (uan , Qn )
u ......u
第三节 影响汽车燃油经济性的因素
带挂车运输
1)提高生产率30%~50%;
b hg β 由 得 1 a hg
汽车理论(第五版)选择题汇总
汽车理论(第五版)选择题汇总1、汽车动力性主要由最高车速、加速时间和最大爬坡度三方面指标来评定。
2、汽车加速时间包括原地起步加速时间和超车加速时间。
原地起步加速时间指汽车由I挡或II挡起步,并以最大的加速强度逐步换至最高挡后到达某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间指用最高档或次高档由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。
3、汽车附着力决定于地面附着系数及地面作用于驱动轮的法向反力。
4、我国一般要求越野车的最大爬坡度不小于60%。
5、汽车行驶阻力主要包括滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。
6、传动系损失主要包括机械损失和液力损失。
7、在同一道路条件与车速下,虽然发动机发出的功率相同,但档位越低,后备功率越大,虽然发动机发出的功发动机的负荷率就越小,燃油消耗率越大。
在同一道路条件与车速下,在同一道路条件与车速下,虽然发动机发出的功率相同,但挡位越低,后备功率越高,发动机的负荷率越低,燃油消耗率越高,百公里燃油消耗量越多。
一般说来,汽车主减速器传动比越小,汽车行驶的后备功率越小,动力性越差。
百公里燃油消耗量的数值越大,汽车的燃油经济性越差;单位燃油消耗量行驶里程的数值越大,汽车的燃油经济性越好。
汽车等速百公里燃油消耗量正比于等速行驶的行驶阻力与燃油消耗率,反比于传动系效率。
发动机的燃油消耗率,一方面取决于发动机的排量及其设计制造水平,另一方面又与汽车行驶时发动机的负荷率有关。
8、在我国及欧洲,燃油经济性指标的单位是L/100KM,而在美国燃油经济性指标的单位是mile/USgal或MPG。
9、汽车带挂车后省油的原因主要有两个,一是增加了发动机的负荷率,二是增大了汽车列车的利用质量系数。
10、制动性能的评价指标主要包括制动效能、制动效能恒定性和制动时方向的稳定性。
11、评定制动效能的指标是制动距离和制动减速度。
12、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。
汽车理论考试重点知识
第一章、汽车的动力性1、汽车的动力性: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。
汽车动力性的评价指标:汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车的最大爬坡度2、汽车的驱动力定义(绘制汽车驱动力图):地面对驱动力的反作用tF即是驱动汽车的外力,称为汽车的驱动力。
产生:汽车发动机产生转矩,经传动系传至驱动轮得到的。
此时,作用于驱动轮上的转矩产生一对地面的圆周力(方向与驱动力方向相反)。
3、汽车的行驶阻力产生:汽车在水平路面上等速行驶时,必须克服来自地面的滚动阻力和来自空气的空气阻力。
当汽车在坡道上上坡行驶时还必须克服重力沿坡道的分力坡度阻力,加速行驶时还需克服加速阻力。
组成:滚动阻力、空气阻力、加速阻力、坡度阻力。
空气阻力:汽车直线行驶时受到空气作用力在行驶方向上的分力。
坡度阻力:汽车重力在坡道分力表现为阻力。
加速阻力:汽车加速行驶时需要克服直来那个加速运动时的惯性力。
4、轮胎滚动阻力的定义:车轮滚动时,轮胎与路面接触区域产生法向、切向的相互作用力及相应的轮胎和支承路面的变形。
弹性迟滞的产生机理及作用形式:轮胎各组成部分互相间的摩擦以及橡胶帘线等物质的分子间的摩擦最后转变为热能而消失在空气中,为弹性物质的迟滞损失。
由于弹性迟滞损失使车轮法线前后法向反作用力大小不等。
滚动阻力系数的影响因素:路面的种类、行驶速度、轮胎的构造(结构、帘线、橡胶)、轮胎的气压。
5、附着力:地面对轮胎切向反作用力的极限值。
附着率:汽车直线行驶状况下,充分发挥驱动力作用时需求的最低附着系数。
6、汽车驱动力—行驶阻力平衡图(驱动力—车速)上到行驶阻力与驱动力相等时,汽车处于平衡状态,最大速度。
(汽车可以利用剩余的驱动力加速及爬坡。
)7、汽车动力特性图:(动力因数—车速图)汽车的动力因数及车速关系,到滚动阻力系数与动力因数相等时最车速。
第二章、汽车的燃油经济性1、汽车的燃油经济性定义:在保证动力性的条件下,汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。
汽车理论第五版重点
用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力)、摩擦阻力 FW=1/2CDAρur2(CD—空气阻
力系数;A—迎风面积; ur —相对速度;ρ—空气密度=1.2258) FW
CD AU a2 21.15
上式必须按指定的单位
计算,得到的空气阻力 FW 单位就是 N。
35. 压力阻力:作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。
i,
du dt
为使用参)
46. 驱动力-行驶阻力图:在驱动力图的基础上,画出 Ff+ FW =f( ua )就是驱动力行驶阻力平衡图。
确定最高车去 uamax : Fi 0, Fj 0, Ft Ff FW
du 1 47. 确定加速时间 t: Fi =0, dt = m (Ft-(Ff+ FW ))
10. 驱动力 Ft:发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮,产生驱动力矩Tt ,驱动轮在Tt 的作用下给地面作
用一圆周力Fo,地面对驱动轮的反作用力
Ft
即为驱动力。地面驱动轮的反作用力 Ft
Tt r
Ttq ig i0T r
( Ttq
发动机转矩 ig 变速器传动比 i0 主减速器传动比T 传动系的机械效率)
需要注意的是,这四种阻力并不一定同时存在。比如,汽车在水
平路面上匀速行驶时,就没有坡度阻力和加速阻力,即,上式中
的 Fi 和 Fj 都等于 0。
23. 滚动阻力 Ff 产生的原因:轮胎(主要)、路面变形产生迟滞损失
24. 轮胎的迟滞损失:轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回,一部分能量消耗在轮
Tf 2 r
FX 2
FZ 2
汽车理论(第五版)名词解释汇总
汽车理论(第五版)名词解释汇总1、等速百公里油耗:汽车在一定的载荷下,以最高档位在水平良好路面等速行驶100KM所消耗燃油量。
2、滑水现象:在某一车速下,在胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷,轮胎将完全漂浮于水面上与路面毫无接触3、驱动力F t:发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮,产生驱动力矩T t,驱动轮在T t的作用下给地面作用一圆周力F0,地面对驱动轮的反作用力F t即为驱动力。
4、汽车的动力性: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。
5、发动机的转速特性:发动机的转速特性,即Pe、Ttq、b=f(n)关系曲线。
P36、使用外特性曲线:带上全部附件设备时的发动机特性曲线,称为使用外特性曲线。
7、自由半径:车轮处于无载时的半径。
8、静力半径r s:汽车静止时,车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
9、滚动半径r r:车轮几何中心到速度瞬心的距离。
10、驱动力图:P711、轮胎的迟滞损失:轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回,一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上,产生热量,这种损失称为轮胎的迟滞损失。
12、驻波现象:在高速行驶时,轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复,其残余变形形成了一种波,这就是驻波。
此时轮胎周缘不再是圆形,而呈明显的波浪形。
轮胎刚离开地面时波的振幅最大,它按指数规律沿轮胎圆周衰减。
13、空气阻力:汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。
14、压力阻力:作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方向上的分力。
15、内循环阻力:满足冷却、通风等需要,使空气流经车体内部时构成的阻力。
16、诱导阻力:空气升力在水平方向的投影。
17、空气升力:由于流经车顶的气流速度大于流经车底的气流速度,使得车底的空气压力大于车顶,从而空气作用在车身上的垂直方向的压力形成压差,这就是空气升力。
18、摩擦阻力:由于空气粘性作用在车身表面产生的切向力的合力在行驶方向的分力。
汽车理论(第五版)第四章_汽车的制动性
s2 u0 2
abmax 式中 k 2
du k d
du kd
当τ=0时,u=u0
1 u u0 k 2 2
ds 1 u0 k 2 由于 d 2
1 ds u0 k 2 d 2
8
第二节 制动时车轮的受力
一、地面制动力 FXb
FXb Tμ r
ua
W
由制动力矩所引起的、地 面作用在车轮上的切向力。
Tp
制动力矩Tµ
Tμ
FXb
FXb
地面附着力
r
FZ
9
FXb F
第二节 制动时车轮的受力
二、制动器制动力Fμ
与附着力无关
Fμ
Tμ r
在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力。
21
第二节 制动时车轮的受力
FY
FY
平地转向时,离心力Fl由地面侧向力FY平衡。
22
第二节 制动时车轮的受力
当汽车在倾斜弯道转向时,离心力Fl可由重力的分力平衡。 弯道内倾,可以减小所需的地面侧向力;倾角依道路 转弯半径和设计车速而定。
23
第二节 制动时车轮的受力
环形跑道(视频)
(注意观察弯道的倾斜情况)
当 2 时
1 ue u0 k 2 2 2
当 ''时,将k
1 abmax 2 2 6
ab max
2''
代入
当τ=0 时,s=0
s u0
1 3 k 6
s2 u0 2
s2 s2 s2
s2 u0 2 u0 2
汽车理论课件-汽车理论第五版
奥迪A6L 2.8
235km/h
宝马530i
250km/h
奔驰E 280
250km/h
高级轿车
红旗CA7460
185km/h
奔驰S600(5.8L)
250km/h
宝马760
250km/h
宾利雅致(6.8L )
270km/h
迈巴赫(5.5L )
250km/h
劳斯莱斯幻影(6.7L ) 240km/h
第一节 汽车的动力性指标
下给地面作用一圆周力
r
F0,地面对驱动轮的反
作用力Ft即为驱动力。
Ft
F0
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
一、驱动力Ft
Ft
Tt r
ua
Tt—驱动力矩;
Tt Ttqigi 0T
Ttq —发动机转矩;
Tt
ig—变速器传动比;
i0—主减速器传动比;
r
ηT—传动系的机械效率。
Ft
Ttqigi 0T
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
4.汽车的驱动力图
依据下面两式
Ft
Ttqigi 0 T
r
以及发动机外特性曲线
ua
0.377 nr ig i 0
做出的Ft - ua关系图,即驱动力图。
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
例:已知奥迪A4轿车发动机的数据(如下表所示),
ig1=2.13,i0=6.333,r=0.317m,ηT=0.90,由
张金柱 译.化学工业出版社 喻凡 ,林逸 编著.汽车系统动力学. 机械工业出版社
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汽车理论(第五版) 第七章
TC Fd / G
Fd —汽车的挂钩牵引力;G—汽车重力。
3
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
2.牵引效率(驱动效率)TE
驱动轮输出功率与输入功率之比。反映了车轮功率传递过
程中的能量损失。
Fd ua Fd r 1 sr TE Tw Tw
式中,u 为汽车行驶速度;TW为驱动轮输入转矩;ω为驱
z0 z t 2
W kc bk D
0
dz 2tdt
z0
z
t 2 dt 0
2 2 n 1
n
3W z0 kc bk D 3 n
26
第三节 车辆的挂钩牵引力
1.刚性车轮滚动时的土壤阻力
将z0代入 Frc表达式,得到压实土壤阻力 Frc
土壤的切应力与剪切变形的关系曲线
c tan 1 exp j / K max 1 exp j / K
式中,K为土壤剪切变形模数。
d dj
j 0
对于“塑性”土壤
max
K
exp j / K
j 0
max
K
19
第二节 松软地面的物理性质
1
第七章 汽车的通过性
第一节 汽车通过性评价指标及几何参数
本节将主要介绍汽车支承通过性的评价指标 和影响通过性的汽车几何参数。
返回目录过性评价指标
汽车支承通过性的指标评价:牵引系数、牵引效率及燃 油利用指数。 1.牵引系数TC 单位车重的挂钩牵引力(净牵引力)。表明汽车在松软 地面上加速、爬坡及牵引其他车辆的能力。
被地面托住,无法通
过的情况。
与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸,称为汽车通过性 几何参数,包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去 角、最小转弯直径等。
汽车理论第五版_课后习题答案(正确)(完整资料).doc
【最新整理,下载后即可编辑】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 )。
《汽车理论》重点
《汽车理论》重点1.汽车动力性的总指标是汽车的最高车速Uamax;汽车的加速时间t;汽车的最大爬坡度imax2.汽车动力性的主要评价指标:最高车速、加速性能和上坡性能。
3.汽车燃料经济性指标:评价指标、运行燃料消耗指标和考核指标。
4.汽车的稳定性是指汽车抗倾翻和抗滑移的能力以及汽车能按照驾驶员给定的方向行驶和抵抗外界干扰、保持稳定行驶的能力。
5.汽车的通过性是指在一定载质量下,汽车能以足够高的平均车速,通过各种坏路及无路地带克服各种障碍的能力。
6.汽车行驶平顺性,又称乘坐舒适性,是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时,能保证乘员不会因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉,以及保持所运货物完整无损的性能。
7.发动机的外特性曲线:如果发动机节气门全开,或高压油泵在最大供油位置,则此特性曲线称为发动机外特性曲线。
如果节气门部分开启或部分供油则称为发动机部分负荷特性。
8.发动机特性曲线:如果将发动机的功率,转矩,以及燃油消耗率与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示,则此曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线。
9.滚动阻力和空气阻力是永恒存在的。
10.驱动力是由发动机的转矩经传动系传至驱动轮上得到的,地面对驱动轮的反作用力Ft是驱动汽车的外力,此外力称为汽车的驱动力。
11.将发动机的功率,转矩以及燃油消耗率与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示,则此曲线称为发动机转速特性曲线,或称为发动机特性曲线。
如果发动机节气门全开,或高压油泵在最大供油量位置,则此特性曲线称为发动机外特性曲线;如果节气门部分开启或部分供油,则称为发动机部分负荷特性曲线。
12.传动系功率损失可分为机械损失(传动副,轴承,油封等处的摩擦损失)和液力损失(消耗于润滑油的搅动,润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失)两大类。
13.汽车行驶方程式:Ft=Ff+Fw+Fi+Fj14.附着率:指汽车直线行驶的状况下,充分发挥驱动力作用是要求的最低附着系数。
(完整版)汽车理论复习重点
第一章汽车的动力性1.什么是汽车的动力性,其评价指标是什么?各指标的含义是什么?汽车动力性是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。
评价指标汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车能爬上的最大坡度。
最高车速是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度。
汽车的加速时间表示汽车的加速能力,包括原地起步加速时间和超车加速时间。
汽车爬坡能力是用满载或者一部分负载的汽车在良好路面上的最大爬上坡度表示的。
2.什么是汽车的驱动力,它与汽车的结构参数及发动机的性能有何关系?汽车的驱动力汽车发动机产生的转矩,经传动系统传至驱动轮上,地面对车轮的反作用力与发动机转矩、变速器传动比、主减速器传动比、传动系的机械效率成正比,与车轮半径成反比。
3.汽车的车速如何计算,他与发动机转速及传动系参数的关系?4.何为发动机外特性?何为发动机使用外特性?它与外特性的差别,计算汽车动力性应使用何种发动机特性?传动系的功率损失分为机械损失和液力损失,分别说明两种损失的具体表现形式。
外特性:发动机节气门全开的速度特性。
使用外特性:带上全部附件设备时的发动机特性。
差别:外特性的最大功率大于使用外特性。
计算动力性用:使用外特性。
机械损失:齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。
液力损失:消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。
5.车轮自由半径、滚动半径、静力半径的含义?自由半径:车轮处于无载时的半径。
滚动半径:车轮滚动距离与车轮滚动圈数的比值。
静力半径:汽车静止时,车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
6.何为汽车的驱动力图?当已知发动机使用外特性能及汽车相应结构参数,如何作汽车的驱动力图?驱动力图:一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线来全面表示汽车的驱动力。
用发动机外特性曲线、传动系传动比、传动效率、车轮半径等参数求出各个档位的驱动力值t F ,再根据发动机转速求出汽车行驶速度a u ,即可求得t F —a u 曲线。
汽车理论(第五版) 第五章(6-9节)
7
第六节 汽车操纵稳定性与传动系的关系
二、地面切向反作用力控制转向特性 的基本概念简介
1.切向力对 r的影响 切向力对ω 切向力对
8
第六节 汽车操纵稳定性与传动系的关系
2.切向力控制方法 切向力控制方法
1)总切向反作用力控制
ABS就是总制动力控制,保证较佳的滑动率,提 就是总制动力控制,保证较佳的滑动率, 就是总制动力控制 高制动时汽车的方向稳定性。 高制动时汽车的方向稳定性。 TCS 是总驱动力控制,防止出现过大的滑转率, 是总驱动力控制,防止出现过大的滑转率, 提高驱动时汽车的方向稳定性。 提高驱动时汽车的方向稳定性。
பைடு நூலகம்
41
第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统
六、装有VSC系统汽车的试验结果
42
第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统
六、装有VSC系统汽车的试验结果
43
第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统
本节内容结束
下一节
44
第五章 汽车的操纵稳定性
第八节
汽车的侧翻
返回目录
45
第八节 汽车的侧翻
汽车侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴线转动90° 汽车侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴线转动 ° 或更大的角度, 或更大的角度,以至车身与地面相接触的一种极其危险的 侧向运动。 侧向运动。
28
第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统
起始车速为110km/h时正弦 时正弦 起始车速为
起始车速为140km/h时正弦 时正弦 起始车速为
& 转向角输入下的 β − β 曲线
& 转向角输入下的 β − β曲线
29
第七节 提高操纵稳定性的电子控制系统
《汽车理论》第五版余志生版 课后答案(整理版)
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 ff = (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、解答:1)(取四档为例) 由u F n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→r i i T F To g q t η=即432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nn n n Tq −+−+−=o g i i rn u 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※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 +=⇒2131.0312.494at 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 Git −=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 ϕ3)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,22022111ri i I m r I mT g 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, 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,矩T fF z a 。
为克服该滚动阻力偶矩,需要在车轮中心加一推力 (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T q 19.313 295.27(丄)165.44^^)240.874(旦)33.8445^^)4q1000 1000 1000 1000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 。
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1.1什么是汽车的动力性,其评价指标是什么各指标的含义是什么汽车动力性是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。
评价指标汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车能爬上的最大坡度。
最高车速?是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度。
汽车的加速时间?表示汽车的加速能力,包括原地起步加速时间和超车加速时间。
汽车爬坡能力?是用满载或者一部分负载的汽车在良好路面上的最大爬上坡度表示的。
2.什么是汽车的驱动力,它与汽车的结构参数及发动机的性能有何关系汽车的驱动力 汽车发动机产生的转矩,经传动系统传至驱动轮上,地面对车轮的反作用力与发动机转矩、变速器传动比、主减速器传动比、传动系的机械效率成正比,与车轮半径成反比。
3.何为发动机外特性外特性:发动机节气门全开的速度特性。
使用外特性:带上全部附件设备时的发动机特性。
差别:外特性的最大功率大于使用外特性。
计算动力性用:使用外特性。
机械损失:齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。
液力损失:消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。
4.车轮自由半径:车轮处于无载时的半径。
滚动半径:车轮滚动距离与车轮滚动圈数的比值。
静力半径:汽车静止时,车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。
5.何为汽车的驱动力图当已知发动机使用外特性能及汽车相应结构参数,如何作汽车的驱动力图驱动力图:一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线来全面表示汽车的驱动力。
用发动机外特性曲线、传动系传动比、传动效率、车轮半径等参数求出各个档位的驱动力值t F ,再根据发动机转速求出汽车行驶速度a u ,即可求得t F —a u 曲线。
6.汽车的行驶阻力有哪几项滚动阻力的形成原因及其计算方法滚动阻力系数的物理含义及其在各种路面上的取值范围,影响滚动阻力的主要因素是什么1)滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力2)车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支承路面的变形,此时由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞,使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。
Wf F f W —车轮负荷 f —滚动阻力系数3)滚动阻力系数是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比。
4)影响滚动阻力的主要因素:行驶车速,轮胎的结构、材料、气压,路面的种类。
8.空气阻力的构成及其主要成分,空气阻力的计算方法列举减少空气阻力系数的一些措施。
构成:压力阻力、摩擦阻力压力阻力分为:形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力主要成分:形状阻力物理含义:无风天气、正常道路上行驶汽车的驱动力与行驶阻力的数量关系。
12.汽车行驶的附着条件指什么改变何种因素可提高汽车的附着力13.何为汽车的附着力F和附着系数ϕ什么是附着率ϕ附着力:地面对轮胎切向反作用力的极限值。
附着系数:是附着力与车轮法向压力的比值。
附着率:指汽车直线行驶状况下,充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。
为什么加速上坡行驶时需要较大的附着率上坡行驶时,驱动轮发出的驱动力大,要求的最低附着系数大,因此需要较大的附着率。
为什么高速行驶时需要较大的附着率随着车速的增加,车轮的法向反作用力下降,而切向反作用力则按车速的平方关系增大,因此,附着率随着车速的提高而急剧增大,所以需要较大的附着率。
15.何为汽车的动力因数其表达式动力因数:是剩余牵引力(总牵引力减空气阻力)和汽车总重之比。
16.何为后备功率后备功率的用途体的确定汽车的爬坡度或加速度第二章汽车的燃油经济性1.什么是汽车的燃油经济性评价指标是什么燃油经济性:在保证动力性的条件下,汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。
评价指标:等速行驶百公里燃油消耗量。
2.何为汽车的多工况循环油耗,用它评价汽车的燃油经济性有何优点多工况道路循环油耗:汽车在道路上按照规定的车速和时间规范作反复循环行驶时所测定的燃油经济性指标。
用这种方法测定的燃油经济性,比较接近汽车实际的行驶情况。
3.何为汽车发动机的万有特性、负荷率速度特性和负荷特性都只能表达两个参数之间的关系,为了表示三个或者三个以上参数之间的关系,可以采用多参数特性,即万有特性。
负荷率:发动机功率在与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率。
4.试分析影响汽车燃油经济性的主要因素使用方面:行驶车速、档位选择、挂车的应用、正确的保养与调整。
结构方面:汽车总尺寸与质量、发动机效率、传动系的档位多少、汽车外形与轮胎。
5.“车开得慢,油门踩得小,就—定省油”,或者“只要发动机省油,汽车就一定省油”,这两种法对不对均不正确。
①由燃油消耗率曲线知:汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。
此时,后备功率较小,发动机负荷率较高燃油消耗率低,百公里燃油消耗量较小。
②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面,另一方面汽车的质量利用系数(即装载质量与整备质量之比)大小也关系汽车是否省油。
6.轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响1)轮胎对汽车动力性的影响主要有三个方面:①轮胎的结构、帘线和橡胶的品种,对滚动阻力都有影响,轮胎的滚动阻力系数还会随车速与充气压力变化。
滚动阻力系数的大小直接影响汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度。
②汽车车速达到某一临界值时,滚动阻力迅速增长,轮胎会发生很危险的驻波现象,所以汽车的最高车速应该低于该临界车速。
③轮胎与地面之间的附着系数直接影响汽车的加速时间和最大爬坡度。
2)轮胎对燃油经济性的影响:轮胎的滚动阻力系数直接影响汽车的燃油经济性。
滚动阻力大燃油消耗量明显升高。
11.为什么汽车中速行驶省油由发动机外特性曲线可知,汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低,高速时随车速增加而迅速增加。
因为高速行驶时。
虽然发动机负荷率高,但汽车的行驶阻力增大很大而导致百公里油耗增加。
12.汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性发动机最大功率要满足动力性要求(最高车速、比功率)①?最小传动比的选择很重要,(因为汽车主要以最高档行驶)。
若最小传动比选择较大,后备功率大,动力性较好,但发动机负荷率较低,燃油经济性较差。
若最小传动比选择较小,后备功率较小,发动机负荷率较高,燃油经济性较好,但动力性差。
?②?若最大传动比的选择较小,汽车通过性会降低;若选择较大,则变速器传动比变化范围较大,档数多,结构复杂。
?③?同时,传动比档数多,增加了发动机发挥最大功率的机会,提高了汽车的加速和爬坡能力,动力性较好;档位数多,也增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性,降低了油耗,燃油经济性也较好。
13.试分析超速挡对汽车动力性和燃油经济性的影响。
动力性:超速档下发动机负荷率较高,后备功率小,动力性较差。
燃油经济性:超速档下发动机负荷率较高,燃油消耗率较低。
车速不高的情况下,燃油经济性好。
高速时,滚动阻力和空气阻力较大,超速档负荷率较高,燃油消耗率增大,经济性下降。
第三章 汽车的动力装置参数的选定1.发动机的功率选择有几种方法分别是什么何为汽车的比功率,汽车的比功率和汽车的总重有何关系 两种。
通过最高车速选择和通过比功率选择。
比功率:单位汽车总质量具有的发动机功率。
比功率是汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。
2.何为最小传动比选择传动系最小传动比(或主减速比)应考虑哪些因素最小传动比:齿轮最小的转速百分比。
因素:最高车速、汽车的后备功率、驾驶性能、燃油经济性。
3.最小传动比增大时,对汽车的动力性和燃油经济性有何影响,适当减小时又有何影响,为什么欲使汽车最高车速最大,应如何选择最小传动比最小传动比增大时,汽车的动力性降低,燃油经济性变差。
过小,发动机在重负荷下工作,加速性不好,出现噪声和振动。
最小传动比应选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率时的车速,这时最高车速最大。
4.何为最大传动比汽车传动系的最大传动比(变速器Ⅰ档传动比)应如何选择写出其计算表达式最大传动比m ax t i 是变速器Ⅰ档传动比1g i 与主减速器传动比0i 的乘积。
确定最大传动比时考虑三方面的因素:最大爬坡度、附着条件、汽车的最低稳定车速。
5.汽车档数对汽车动力性和燃油经济性的影响汽车的动力性、燃油经济性和汽车传动系的档位数有着密切的关系。
档位数多,使发动机发挥最大功率的机会增多,提高了汽车的加速能力和爬坡能力。
同时,档位数多,使发动机在低燃油消耗区工作的可能性增加,降低了油耗。
因此,传动系档位数的增加会改善汽车的动力性和燃油经济性。
6.传动系的变速器档位速比的分配规律是什么变速器各档位速比按等比级数分配有何好处有的汽车传动系档位不按等比级数分配,其合理的分配方案是什么按等比原则分配传动比好处:起步加速时操作方便。
充分利用发动机提供的功率,提高动力性。
增加汽车的后备功率,提高加速或上坡能力。
方案:较高档位相邻两档间的传动比的间隔应小些,特别是最高档与次高档之间应更小些。
第四章 汽车的制动性1.汽车的制动性能及其评价指标是什么制动性:汽车行驶时能在短时间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。
评价指标:制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性。
2.何为汽车的制动效能何为汽车的制动效能恒定性制动效能:即制动距离与制动减速度,是指在良好路面上,汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。
制动效能恒定性:抗热衰退性能,汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度。
3.何为汽车的地面制动力、制动器制动力及其路面附着力三者有何关系地面制动力:汽车制动时主要由地面提供的与行驶方向相反的外力。
制动器制动力:在轮胎周缘为了克服制动器摩擦力矩所需的力。
路面附着力:轮胎与地面的摩擦力。
地面制动力首先取决于制动器制动力,随制动器制动力增大而增长,但同时又受地面附着条件的限制,达到最大地面附着力后,即便制动器制动力可以继续增大,地面制动力也不再增长。
4.何为轮胎的滑动(移)率,如何计算汽车的附着系数(制动力系数b ϕ和侧向力系数l ϕ)与滑动率之间有何关系影响附着系数的主要因素是什么解释滑水现象的原因。
滑动率:制动过程中轮胎滑动成分的多少。
滑动率增大,制动力系数先迅速增大,达到最大值后有所下降。
滑动率越低,同一偏角条件下的侧向力系数越大。
主要因素:道路的材料、路面的状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度。
滑水现象:在某一车速下,在胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时,轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触。
5.汽车的最大制动减速度如何计算g a p b ϕ=m ax6.影响汽车制动距离的主要因素是什么制动时间大致分几个阶段主要因素:制动器起作用的时间、最大制动减速度即附着力(或最大制动器制动力)以及起始制动车速。
驾驶员反应阶段、制动器起作用阶段、持续制动阶段、放松制动器阶段。