汽車?yán)碚摰谖灏嬲n后習(xí)題答案

1、第一章 汽車的動(dòng)力性1.1 試說明輪胎滾動(dòng)阻力的定義，產(chǎn)生機(jī)理和作用形式。定義:汽車在水平道路上等速行駛時(shí)受到的道路在行駛方向上的分力稱為滾動(dòng)祖力。 2)產(chǎn)生機(jī)理:由于輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生彈性輪胎在硬支律路面上行駛時(shí)加載 變形曲線和卸載變形曲線不重合會(huì)有能全損失，即彈性物質(zhì)的遲滯損失。這種遲滯損失表現(xiàn)為一種阻力偶。 當(dāng)車輪不滾動(dòng)時(shí)，地面對(duì)豐輪的法向反作用力的分布是前后對(duì)稱的;當(dāng) 車輪滾動(dòng)時(shí)，由于彈性阻滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的前部點(diǎn)的地面法向反作用力就會(huì)大于處于壓縮過程的后部點(diǎn)的地面法向反作用力，這樣，地面法向反作用力的分布前后不對(duì)稱，而使他們的合力FZ相對(duì)于法線前移一個(gè)距離a，它隨彈性遲滯損失的增大

2、變大。即滾動(dòng)時(shí)有滾動(dòng)阻力偶Tf = FZ.a阻礙車輪滾動(dòng)。3作用形式: Tf = Wf，Tf = Tf/r 1.2 滾動(dòng)阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？ 答：滾動(dòng)阻力系數(shù)與路面的種類、行駛車速以及輪胎的構(gòu)造、材料和氣壓有關(guān)。1.3 =494.312+0.13Ua2由計(jì)算機(jī)作圖有：1.4 空車、滿載時(shí)汽車動(dòng)力性有無變化？為什么？ 答：動(dòng)力性會(huì)發(fā)生變化。因?yàn)闈M載時(shí)汽車的質(zhì)量會(huì)增大，重心的位置也會(huì)發(fā)生改變。質(zhì)量增大，滾動(dòng)阻力、坡度 阻力和加速阻力都會(huì)增大，加速時(shí)間會(huì)增加，最高車速降低。重心位置的改變會(huì)影響車輪附著率，從而影響最大爬坡度。 1.5 如何選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率？ 答：發(fā)動(dòng)機(jī)功率的選擇常先從保證汽車預(yù)

3、期的最高車速來初步確定。若給出了期望的最高車速，選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大體等于，但不小于以最高車速行駛時(shí)的行駛阻力功率之和。發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率但也不宜過大，否則會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。在實(shí)際工作中，還利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)初步估計(jì)汽車比功率來確定發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有功率。不少國(guó)家還對(duì)車輛應(yīng)有的最小比功率作出規(guī)定，以保證路上行駛車輛的動(dòng)力性不低于一定水平，防止某些性能差的車輛阻礙車流。 1.6 超車時(shí)該不該換入低一擋的排擋？ 答：超車時(shí)排擋的選擇，應(yīng)該使車輛在最短的時(shí)間內(nèi)加速到較高的車速，所以是否應(yīng)該換入低一擋的排擋應(yīng)該由汽車的加速度倒數(shù)曲線決定。如果在該車速時(shí)，汽車在此排檔的加速度倒數(shù)大于低排

4、擋時(shí)的加速度倒數(shù)，則應(yīng)該換入低一檔，否則不應(yīng)換入低一擋。 1.7 可得、最大爬坡度為:第二章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性 2.1“車開得慢，油門踩得小，就一定省油” ，或者“只要發(fā)動(dòng)機(jī)省油，汽車就一定省油”這兩種說法對(duì)不對(duì)？ 答：不對(duì)。由汽車百公里等速耗油量圖，汽車一般在接近低速的中等車速時(shí)燃油消耗量最低，并不是在車速越低越省油。由汽車等速百公里油耗算式（2-1）知，汽車油耗量不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率有關(guān)，而且還與車速、檔位選擇、汽車的狀況、汽車的質(zhì)量利用系數(shù)等使用因素有關(guān)，還與汽車的質(zhì)量和總體尺寸、傳動(dòng)系、輪胎的選擇有關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)省油時(shí)汽車不一定就省油。 2.2 試述無級(jí)變速器與汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性的關(guān)

5、系。 答：采用無級(jí)變速后，理論上克服了發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線的缺陷，使汽車具有與等功率發(fā)動(dòng)機(jī)一樣的驅(qū)動(dòng)功率，充分發(fā)揮了內(nèi)燃機(jī)的功率，大大地改善了汽車動(dòng)力性。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率高，用無級(jí)變速后，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最經(jīng)濟(jì)工況機(jī)會(huì)增多，提高了然油經(jīng)濟(jì)性。 2.3 用發(fā)動(dòng)機(jī)的“最小燃油消耗特性”和克服行駛阻力應(yīng)提供的功率曲線，確定保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最經(jīng)濟(jì)狀況下工作的“無級(jí)變速器調(diào)節(jié)特性” 。 答：由發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性曲線的包絡(luò)線即為發(fā)動(dòng)機(jī)提供一定功率時(shí)的最低燃油消耗率曲線，如課本圖 2-9a。利用此圖可以找出發(fā)動(dòng)機(jī)提供一定功率時(shí)的最經(jīng)濟(jì)狀況（轉(zhuǎn)速與負(fù)荷） 。把各功率下最經(jīng)濟(jì)狀況運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速與負(fù)荷率表明在外特性曲線

6、上，便得到“最小燃油消耗特性” 。無級(jí)變速器的傳動(dòng)比 i與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n及汽車行駛速度ua之間關(guān)系2.4 如何從改進(jìn)汽車底盤設(shè)計(jì)方面來提高燃油經(jīng)濟(jì)性？ 答：汽車底盤設(shè)計(jì)應(yīng)該從合理匹配傳動(dòng)系傳動(dòng)比、縮減尺寸和減輕質(zhì)量、合理選擇輪胎來提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 2.5 為什么汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配不好會(huì)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性？試舉例說明。 答：在一定道路條件下和車速下，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率相同，但傳動(dòng)比大時(shí)，后備功率越大，加速和爬坡能力 越強(qiáng)，但發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，傳動(dòng)比小時(shí)則相反。所以傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該綜合考慮動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性因素。如最小傳動(dòng)比的選擇，根據(jù)汽車功率平

7、衡圖可得到最高車速 umax(驅(qū)動(dòng)力曲線與行駛阻力曲線的交點(diǎn)處車速)，發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最大功率時(shí)的車速為 up。當(dāng)主傳動(dòng)比較小時(shí)，upumax，汽車后備功率小，動(dòng)力性差，燃油經(jīng)濟(jì)性好。當(dāng)主傳動(dòng)比較大時(shí)，則相反。最小傳動(dòng)比的選擇則應(yīng)使 up 與 umax 相近，不可為追求單純的的動(dòng)力性或經(jīng)濟(jì)性而降低另一方面的性能。 2.6 試分析超速檔對(duì)汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。 答：汽車在超速檔行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率高，燃油經(jīng)濟(jì)性好。但此時(shí)，汽車后備功率小，所以需要設(shè)計(jì)合適的次一擋傳動(dòng)比保證汽車的動(dòng)力性需要。2.8 輪胎對(duì)汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有些什么影響？ 答：1）輪胎對(duì)汽車動(dòng)力性的影響主要有三個(gè)方面：輪胎的結(jié)

8、構(gòu)、簾線和橡膠的品種，對(duì)滾動(dòng)阻力都有影響， 輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)還會(huì)隨車速與充氣壓力變化。滾動(dòng)阻力系數(shù)的大小直接影響汽車的最高車速、極限最大加速度和 爬坡度。 汽車車速達(dá)到某一臨界值時(shí)，滾動(dòng)阻力迅速增長(zhǎng)，輪胎會(huì)發(fā)生很危險(xiǎn)的駐波現(xiàn)象，所以汽車的最高車速 應(yīng)該低于該臨界車速。輪胎與地面之間的附著系數(shù)直接影響汽車的極限最大加速度和爬坡度。 2）輪胎對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)直接影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。滾動(dòng)阻力大燃油消耗量明顯升高。 2.9 為什么公共汽車起步后，駕駛員很快換入高檔？ 答：因?yàn)槠囋诘蜋n時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率低，燃油消耗量好，高檔時(shí)則相反，所以為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性應(yīng)該在起步后很快換入高檔

9、。 2.10 達(dá)到動(dòng)力性最佳換檔時(shí)機(jī)是什么？達(dá)到燃油經(jīng)濟(jì)性的最佳換檔時(shí)機(jī)是什么？二者是否相同？ 答：達(dá)到動(dòng)力性最佳應(yīng)該使汽車加速到一定車速的時(shí)間最短，換檔時(shí)機(jī)應(yīng)根據(jù)加速度倒數(shù)曲線確定，保證其覆蓋面積最小。達(dá)到燃油經(jīng)濟(jì)性的換檔時(shí)機(jī)應(yīng)該根據(jù)由“最小燃油消耗特性”確定的無級(jí)變速器理想變速特性，考慮道路的值，在最接近理想變速特性曲線的點(diǎn)進(jìn)行換檔。二者一般是不相同的。第四章 汽車的制動(dòng)性 4.1 一轎車駛經(jīng)有積水層的一良好路面公路，當(dāng)車速為 100km/h 時(shí)要進(jìn)行制動(dòng)。為此時(shí)有無可能出現(xiàn)劃水現(xiàn)象而 喪失制動(dòng)能力？轎車輪胎的胎壓為 179.27kPa。 解：4.3 作出這種規(guī)定的目的是為了保證制動(dòng)時(shí)汽車

10、的方向穩(wěn)定性和有足夠的制動(dòng)效率。 4.5 6）兩種回路的優(yōu)缺點(diǎn)比較 雙回路系統(tǒng) a)制動(dòng)系增益最大，一個(gè)回路失效時(shí)的最大制動(dòng)減速度也比 b),c)大，所以其性能較優(yōu)。 雙回路系統(tǒng) b)、c)制動(dòng)系增益相同，如果不考慮軸距的影響，兩者在一個(gè)回路失效時(shí)的制動(dòng)效率相同。但是，c) 在一個(gè)回路失效時(shí)，制動(dòng)力作用在一側(cè)車輪上，車身左右受力嚴(yán)重不均衡，會(huì)產(chǎn)生跑偏等問題。 第五章 汽車的操縱穩(wěn)定性 5.1 一轎車（每個(gè)）前輪的側(cè)偏剛度為-50176N/rad、外傾剛度為-7665N/rad。若轎車向左轉(zhuǎn)彎，將使前輪均產(chǎn)生 正的外傾角，其大小為 4 度。設(shè)側(cè)偏剛度與外傾剛度均不受左、右輪負(fù)載轉(zhuǎn)移的影響，試求由

11、外傾角引起的前輪側(cè)偏角。解： （）=-0.611 5.2 6450N 輕型客車在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向和中性轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，工程師們?cè)趹壹苌霞友b橫向穩(wěn)定桿以提高前懸架的 側(cè)傾角剛度，結(jié)果汽車的轉(zhuǎn)向特性變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向。試分析其理論依據(jù)（要求有必要的公式和曲線） 。5.3 汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有哪幾種類型？表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的具體參數(shù)有哪些？它們彼此之間的關(guān)系如何？ 答：汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有三種類型，即中性轉(zhuǎn)向、不足轉(zhuǎn)向和過多轉(zhuǎn)向。 表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的參數(shù)有穩(wěn)定性因數(shù)K，前、后輪的側(cè)偏角角絕對(duì)值之差 (1 21 ) ，轉(zhuǎn)向半徑的比 R/R0，靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù) S.M.等。 它們之間的彼此關(guān)系為： 5.4 舉出三種表示汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性

12、的方法，并說明汽車重心前后位置和內(nèi)、外輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移如何影響穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性？ 5.5 汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)車輪行駛阻力是否與直線行駛時(shí)一樣？ 答：不一樣。汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)由于側(cè)傾力矩的作用，左、右車輪的垂直載荷不再相等，所受阻力亦不相等。另外，車 輪還將受到地面?zhèn)认蚍醋饔昧Α?5.6 主銷內(nèi)傾角和后傾角功能有何不同？ 答：主銷內(nèi)傾角的作用，是使車輪在方向盤收到微小干擾時(shí)，前輪會(huì)在回正力矩作用下自動(dòng)回正。另外，主銷內(nèi)傾還可減少前輪傳至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的沖擊，并使轉(zhuǎn)向輕便。 主銷后傾的作用是當(dāng)汽車直線行駛偶然受外力作用而稍有偏轉(zhuǎn)時(shí)， 主銷后傾將產(chǎn)生車輪轉(zhuǎn)向反方向的力矩使車輪自動(dòng)回正，可保證汽車支線行駛的穩(wěn)定性。 汽車轉(zhuǎn)向輪的

13、回正力矩來源于兩個(gè)方面，一個(gè)是主銷內(nèi)傾角，依靠前軸軸荷，和車速無關(guān)；一個(gè)是主銷后傾角， 依靠側(cè)傾力，和車速有關(guān)；速度越高，回正力矩就越大。 5.7 橫向穩(wěn)定桿起什么作用？為什么有的車裝在前懸架，有的裝在后懸架，有的前后都裝？答：橫向穩(wěn)定桿的主 要作用是增加汽車的側(cè)傾剛度，避免汽車在轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生過多的側(cè)傾。另外，橫向穩(wěn)定桿還有改變汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的 作用，其機(jī)理在題 5.2 中有述。橫向穩(wěn)定安裝的位置也是由于前、后側(cè)傾剛度的要求，以及如何調(diào)節(jié)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的因素決定的。 5.8 某種汽車的質(zhì)心位置、軸距和前后輪胎的型號(hào)已定。按照二自由度操縱穩(wěn)定性模型，其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為過多 轉(zhuǎn)向，試找出五種改善其特性

14、的方法。 答：增加主銷內(nèi)傾角；增大主銷后傾角；在汽車前懸架加裝橫向穩(wěn)定桿；使汽車前束具有在壓縮行程減小，復(fù)原行程增大的特性；使后懸架的側(cè)傾轉(zhuǎn)向具有趨于不足轉(zhuǎn)向的特性。 5.9 汽車空載和滿載是否具有相同的操縱穩(wěn)定性？ 答：不具有相同的操縱穩(wěn)定。因?yàn)槠嚳蛰d和滿載時(shí)汽車的總質(zhì)量、質(zhì)心位置會(huì)發(fā)生變化，這些將會(huì)影響汽車的 穩(wěn)定性因數(shù)、輪胎側(cè)偏剛度、汽車側(cè)傾剛度等操縱穩(wěn)定性參數(shù)。 5.10 試用有關(guān)公式說明汽車質(zhì)心位置對(duì)主要描述和評(píng)價(jià)汽車操縱穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的影響。 答：以靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)為例說明汽車質(zhì)心位置對(duì)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的影響：當(dāng)中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)與質(zhì)心位置重合時(shí)，S.M.0，汽車為中性轉(zhuǎn)向特性；當(dāng)質(zhì)心在中

15、性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前時(shí)， S.M.為正值，汽車具有不足轉(zhuǎn)向特性；當(dāng)質(zhì)心在中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后時(shí)， S.M.為負(fù)值，汽車具有過多轉(zhuǎn)向特性。 5.11 5.12 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)中橫擺角速度增益達(dá)到最大值時(shí)的車速稱為特征車速 uch 。證明：特征車速 uch ? 1/ K ，且在特 征車速時(shí)的橫擺角速度增益，為具有相等軸距 L 中性轉(zhuǎn)向汽車橫擺角速度增益的一半。 答：特征車速指汽車穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益達(dá)到最大值時(shí)的車速，汽車穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益為： 5.13 5.16答：提高操縱穩(wěn)定性 5.17 習(xí)題圖 5 為三種前獨(dú)立懸架對(duì)車輪相對(duì)車身垂直上下位移時(shí)前束變化的影響。試問圖中哪一條曲線具有側(cè)傾 過多轉(zhuǎn)向效果？答：曲線 1 對(duì)應(yīng)的前獨(dú)立懸架，轉(zhuǎn)彎時(shí)車廂側(cè)傾，內(nèi)側(cè)前輪處于反彈行程，前束增加，車輪向汽車縱向中心線轉(zhuǎn) 動(dòng)，外側(cè)前輪處于壓縮行程，前束減小，車輪向外轉(zhuǎn)動(dòng)。采用這種懸架導(dǎo)致汽車的側(cè)傾轉(zhuǎn)向增加了不足轉(zhuǎn)向量，具有 側(cè)傾不足轉(zhuǎn)向效果。 曲線 2 對(duì)應(yīng)的前獨(dú)立懸架，曲線較其他兩種更貼近縱坐標(biāo)軸，說明這種懸架的側(cè)傾轉(zhuǎn)向量很小，幾乎等于零。 曲線 3 對(duì)應(yīng)的前獨(dú)立懸架，轉(zhuǎn)彎時(shí)車廂側(cè)傾，內(nèi)側(cè)前輪處于反彈行程，前束減小，車輪向汽車縱向中心線相反方 向轉(zhuǎn)動(dòng)，外側(cè)前輪處于壓縮行程，前束增大，車輪向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。采用這種懸架導(dǎo)致汽車的側(cè)傾轉(zhuǎn)向增加了過多轉(zhuǎn)向量， 具有側(cè)傾過多轉(zhuǎn)向效果。 5.18 轉(zhuǎn)向盤力特性與哪些因素有關(guān)，