汽車理論4余志生版課后習題答案

1314第一章

1.1、試說明輪胎滾動阻力的定義、產(chǎn)朝氣理和作用形式？

答：1）定義：汽車在程度道路上等速行駛時受到的道路在行駛方向上的分力稱為滾動阻

力。

2）產(chǎn)朝氣理：由于輪胎內部摩擦產(chǎn)生彈性輪胎在硬支撐路面上行駛時加載變形曲線

和卸載變形曲線不重合會有能量損失，即彈性物質的遲滯損失。這種遲滯損失表現(xiàn)為

一種阻力偶。

當車輪不滾動時，地面對車輪的法向反作用力的分布是前后對稱的；當車輪滾動時,

由于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的前部點的地面法向反作用力就會大于處于壓縮過

程的后部點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稱，而使

他們的合力Fa相對于法線前移一個間隔a,它隨彈性遲滯損失的增大而變大。即滾動

時有滾動阻力偶矩Tf=F：a阻礙車輪滾動.

3）作用形式：滾動阻力F,=加產(chǎn)/=—

（f為滾動阻力系數(shù)）

1.2,滾動阻力系數(shù)及哪些因素有關？

提示：滾動阻力系數(shù)及路面種類、行駛車速以及輪胎的構造、材料、氣壓等有關。

1.3、解答：1）（取四檔為例）由

即

行駛阻力為尸,+大.：

由計算機作圖有

驅動力行駛阻力平衡圖

※本題也可采納描點法做圖：

由發(fā)動機轉速在n，向=600r/min,nmax=4000r/min,取六個點分別代入公式:

2）⑴最高車速：

有6=尸/+乙

分別代入?！ê虵,公式：

把7；的擬和公式也代入可得:

n>4000

而八max=4000r/min

=0377*9.367*4

：.U。。。=94.93Km/h

max1.0*5.83

⑵最大爬坡度：

掛I檔時速度慢，Evv可忽視:

=0.366

（3）克制該坡度時相應的附著率（p=—

工

忽視空氣阻力和滾動阻力得：

3）①繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線（已裝貨）：40.0626

八Ft—Fw

1_clt5(D=---------為動力因素)

cidug(Z5—/')G

II時，8=1+—SirI1L%2。

mrmr2

=1.128

由以上關系可由計算機作出圖為：

②用計算機求汽車用IV檔起步加速至70km/h的加速時間。

（注：載貨時汽車用H檔起步加速不能至70km/h）

由運動學可知：

1

即加速時間可用計算機進展積分計算求出，且一一“〃曲線下兩速度間的面積就是通過

a

此速度去件的加速時間。

經(jīng)計算的時間為：146.0535s

1.4、空車、滿載時汽車動力性有無變更？為什么？

答：汽車的動力性指汽車在良好路面上直線行駛時，由縱向外力確定的所能到達的平均行駛

速度。

汽車的動力性有三個指標：1）最高車速2）加速時間3）最大爬坡度

且這三個指標均于汽車是空載、滿載時有關。

1.5、如何選擇汽車發(fā)動機功率？

答：根據(jù)（原則）：常先從保證汽車預期的最高車速來初步選擇發(fā)動機應有的功率。［從動力

性角度動身）這些動力性指標：沅max，"''

發(fā)動機的最大功率應滿意上式的計算結果，但也不宜過大，否則會因發(fā)動機負荷率偏低影響

汽車的燃油經(jīng)濟性。（詳見第三章課件）

1.6,超車時該不該換入低一檔的排檔？

答：可參看不同％時的汽車功率平衡圖：

顯而可見，當總的轉動比擬大時，發(fā)動機后備功率大，加速簡單，更易于到達較高

車速。

1.7、答：1>對于F-F型轎車：

最大驅動力等于前輪附著力

對于F-R型轎車：

最大驅動力等于后輪附著力

明顯F-E型轎車總的附著力利用狀況較好。

2>⑴對于夕=0.2:

cA,

極限車速:Rbmax=Ff+F=+

w21.15

極限爬坡度：尸*卜3=Ff+Fi=Of+Gl

極限加速度：斗2=年+丹=6/+嗎

(2)同理可有：當。=0.7時，

1.8、解：＜1＞先求汽車質量換算系數(shù)6：

代入數(shù)據(jù)有：8=1.4168

若地面不發(fā)生打滑，此時，地面最大驅動力

由于不記滾動阻力及空氣阻力，即%、晨=0

這時汽車行駛方程式變?yōu)镕i=F.+F.

當心==140N?M代］有：'

「hhdu

再由F.i=G--—\Gsina+w—+FG---------m——

21LdtuLLdt

將(丁)max代入上試有

dt

此時：3＞0.6

F”

將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，

所以：在加速過程中發(fā)動機扭矩不能否充分發(fā)揮。

＜2＞調整：

要使發(fā)動機扭矩能否充分發(fā)揮，則：

應使：芻生=0.6

其中：FXM=6597.36N不變，

b%du

則由公式：=G——一-^―

LLat

得出:b=1704.6mm

.h17046

…前軸負荷率為：一*100%=-------------*10()%=63.1%

L(1250+1450)

1.9,答：1＞由汽車行駛方程式：

低速滑行時，F(xiàn)w?0,F?0

此時：“F尸/1

由低速滑行曲線擬臺直線公式可得：

2＞干脆檔，ig=1〈以四檔為例＞

先求汽車質量換算系數(shù)5：

代入數(shù)據(jù)得：8=1.0266

再有動力因素公式：

其中：0=f+i=/+0=0.060

n、

所以：Dmax=，,+—b（,=dU~）max

gdt

而：（當）max=』75一/s2

at

n工"du、

3》由max=0+—（-y-）max

gdt

可得，最大爬坡度為：

第二章

2.1、“車開得慢，油門踩得小，就一定省油”，或者“只要發(fā)動機省油，汽車就肯定省油”,

這兩種說法對不對？

答：均不正確。

①由燃油消耗率曲線知：汽車在中等轉速、較大檔位上才是最省油的。此時，后

備功率較小，發(fā)動機負荷率較高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量較小。

②發(fā)動機負荷率高只是汽車省油的一個方面，另一方面汽車列車的質量利用系數(shù)

（即裝載質量及整備質量之比）大小也關系汽車是否省油。，

2.2、試述無級變速器及汽車動力性、燃油經(jīng)濟性的關系。

提示：①采納無級變速后，理論上克制了發(fā)動機特性曲線的缺陷，使汽車具有及等功

率發(fā)動機一樣的驅動功率，充分發(fā)揮了內燃機的功率，大地改善了汽車動力性。②同時，

發(fā)動機的負荷率高，用無級變速后，使發(fā)動機在最經(jīng)濟工況時機增多，進步了燃油經(jīng)濟性。

2.3、用發(fā)動機的“最小燃油消耗特性”和克制行駛阻力應供應的功率曲線，確定保證發(fā)

動機在最經(jīng)濟工況下工作的“無級變速器調整特性”。

答：無級變速器傳動比V及發(fā)動機轉速及期限和行駛速度之間有如下關系：

i=0.377：---=A——（式中A為對某汽車而言的

Ua

常數(shù)A=0.377—）

zo

當汽車一速度U”'在肯定道路沙鍋行駛時，根據(jù)應當供應的功率：

p.

由“最小燃油消耗特性”曲線可求動身動機經(jīng)濟的工作轉速為n'e。將Ua',

n'e代入上式，即得無級變速器應有的傳動比i'。帶同一。植的道路上，不同車

速時無級變速器的調整特性。

2.4、如何從改良汽車底盤設計方面來進步燃油經(jīng)濟性？

提示：①縮減轎車總尺寸和減輕質量。大型轎車費油的緣由是大幅度地增加了滾動阻

力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。為了保證高動力性而裝用的大排量發(fā)動機，行駛中

負荷率低也是緣由之一。

②汽車外形及輪胎。降低CD值和采納子午線輪胎，可顯著進步燃油經(jīng)濟性。

2.5、為什么汽車發(fā)動機及傳動系統(tǒng)匹配不好會影響汽車燃油經(jīng)濟性及動力性?試舉例說明。

提示：發(fā)動機最大功率要滿意動力性要求（最高車速、比功率）］

①最小傳動比的選擇很重要，（因為汽車主要以最高檔行駛）

若最小傳動比選擇較大，后備功率大，動力性較好，但發(fā)動機負荷率較低，燃油

經(jīng)濟性較差。若最小傳動比選擇較小，后備功率較小，發(fā)動機負荷率較高，燃油經(jīng)濟

性較好，但動力性差。

②若最大傳動比的選擇較小，汽車通過性會降低；若選擇較大，則變速器傳動比

變更范圍較大，檔數(shù)多，構造困難。

③同時，傳動比檔數(shù)多，增加了發(fā)動機發(fā)揮最大功率的時機，進步了汽車的加速

和爬坡實力，動力性較好；檔位數(shù)多，也增加了發(fā)動機在低燃油消耗率區(qū)工作的可能

性，降低了油耗，燃油經(jīng)濟性也較好。

2.6、試分析超速擋對汽車動力性和燃油經(jīng)濟性的影響。

提示：因為汽車并不常常以此速度行駛，低速檔只要滿意動力性的要求。

2.7、答：1）（考慮空車的狀況》發(fā)動機輸出功率：

由以上三條關系式，可以繪出各個檔位下發(fā)動機的有效功率圖。再有阻力功率：

由以上信息作出汽車功率平衡圖如下：

2）〈考慮滿載時狀況》

等速百公里油耗公式：

由"＞二＞/?

Pe\

①最高檔時：不妨取

ig=1,pe=18KW

i:n=815r/min,即=19.34Km/h

由負荷特性曲線的擬合公式：

ii:n=1207r/min,即

Ua=28.64Km/h

由負荷特性曲線的擬合公式得：

iii:n=1614r/min,即=38.30Km/h

由負荷特性曲線的擬合公式得：

iv：n=2603r/min,即

Ua=61.77Km/h

由負荷特性曲線的擬合公式得：

v:n=3403r/min,即

Ua=80.75Km/h

由負荷特性曲線的擬合公式得：

vi：n=3884r/min,即Ua=92.17Km/h

由負荷特性曲線的擬合公式得：

故有以上各個點可以做出最高檔的等速百公里油耗曲線：

②同樣,可做出次高擋的等速百公里油耗曲線（省略）

2.8、輪胎對汽車動力性、燃油經(jīng)濟性有些什么影響？

提示：

2.9、為什么公共汽車起步后，駕駛員很快換入高檔？

提示：汽車起步后換入高檔,止匕時,發(fā)動機負荷率大,后備功率小，燃油經(jīng)濟性較高.

2.10、到達動力性最佳的換擋時機是什么？到達燃油經(jīng)濟性最佳的換檔時機是什么？二者是

否一樣？

答：①動力性最佳：只要｛匕一（乙,+尸"Lax時換檔，

以1.3題圖為例，在｛用一（入1+%］）｝>｛月2—（工.2+%2）｝時換檔

明顯滿意動力性最佳。

②燃油經(jīng)濟性最佳要求發(fā)動機負荷率高，后備功率低。

由下圖知，在最高檔時，后備功率最低，燃油經(jīng)濟性最佳。

第四章

4.1一轎車駛經(jīng)有積水層的一良好路面馬路，當車速為100km/h時要進展制動。問此時有

無可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而丟失制動實力?轎車輪胎的胎壓為179.27kPao

答：假設路面水層深度超過輪胎溝槽深度

估算滑水車速：從,=6.34后p,為胎壓（kPa）

代入數(shù)據(jù)得：=84.89km/h

而〃故有可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而失去制動實力。

4.2在第四章第三節(jié)二中.舉出了CA700轎車的制動系由真空助力改為壓縮空氣助力后的

制動試驗結果。試由表中所列數(shù)據(jù)估算G+gg的數(shù)值，以說明制動器作用時間的重要性。

1（,明晨

提示：由表4-3的數(shù)據(jù)以及公式S=;二"皿+）」——

3.612）25.92%max

1..

計算72+］彳2的數(shù)值。

可以認為制動器起作用時間的削減是縮短制動間隔的主要緣由。

4.3—中型貨車裝有前、后制動器分開的雙管路制功系，其有關參數(shù)如下；

D計算并繪制利用附著系數(shù)曲線及制動效率曲線。

2）求行駛車速30km/h,在夕=0.80路面上車輪不抱死的制動間隔。計算時取制動系反響時

間r2=0.02s,制動減速度上升時間r2=0.02s。

3）求制功系前部管路損壞時汽車的制功間隔，制功系后部管路損壞時汽車的制功間

隔。

答案：1）

L/3z

前軸利用附著系數(shù)為：（pf

b+zhg

后軸利用附著系數(shù)為：（p=

r"一

a-zh

L/3-b

3.95x0.38-1.85八〃”

空載時：°。=；----------------=—0.413

30.845

（p＞（p0故空載時后輪總是先抱死。

z_alL

由公式紇

（Pr（1一/）+〃

2.1

代入數(shù)據(jù)Er=（作圖如下）

2.449+0.845%.

滿載時：°。=-=3.95x0,38-1=04282

hg1.17

O

夕＜00時：前輪先抱死

1

代入數(shù)據(jù)E/=（作圖如下）

1.501-1.17^.

時：后輪先抱死

2.95

代入數(shù)據(jù)Er二（作圖如下）

2.449+1.17^,.

2）由圖或者計算可得：

空載時°=0.8制動效率約為0.7

因此其最大動減速度%max=0-8gX0.7=0.56g

代入公式：

0.02+竿302

x304--------------=6.57m

獲25.92x0.56g

由圖或者計算可得：

滿載時制動效率為0.87

因此其最大動減速度”,加、=0-8gx0.87=0.696g

制動間隔

302

x30+--------------=5.34m

獲25.92x0.696g

3）A.若制動系前部管路損壞

J7

=后軸利用附著系數(shù)

a-zhg

=后軸制動效率Er=—=—二°—

（Prl+L

代入數(shù)據(jù)得：空載時："=0.45

滿載時：Er=0.60

a）空載時其最大動減速度/max=0-8gx0.45=0.36g

代入公式：

ccc0.02302

0.02+^-x30+-------------=10.09m

25.92x0.36g

b）滿載時其最大動減速度”.ax=0.8gx0.6=0.48g

代入公式：

10.02+一302

x304--------------=7.63m

3.625.92x0.48g

B.若制動系后部管路損壞

Lz

n前軸利用附著系數(shù)（p

fb+zh

7b/L

=前軸制動效率二一

（Ps\-（pfhg/L

代入數(shù)據(jù)空載時：Ef=0.57

滿載時：Ef=0.33

a）空載時其最大動減速度4,”ax=0-8gx0.57=0.456g

代入公式：

1…002302

0.02+-y-x30+--------------=8.02m

3.625.92x0.456g

b）滿載時其最大動減速度abmaK=0.8gx0.33=0.264g

代入公式：

10.02+一302

x30+=13.67m

3.625.92x0.264g

4.4在汽車法規(guī)中，對雙軸汽車前、后軸制功力的安排有何規(guī)定。說明作出這種規(guī)定的理

由？

答：為了保證制動時汽車的方向穩(wěn)定性和有足夠的制動效率，結合國歐洲經(jīng)濟委員會制定

的ECER13制動對雙軸汽車前、后輪制動器制動力提出了明確的要求。我國的行業(yè)標準

ZBT240007-89也提出了類似的要求。下面以轎車和最大總質量大于3.5t的貨車為例予以

說明。法規(guī)規(guī)定：

對于0=0.2~0.8之間的各種車輛，要求制動強度

車輛在各種裝載狀態(tài)時，前軸利用附著系數(shù)曲線應在后軸利用附著系數(shù)曲線之上。對

于最大總質量大于3.5t的貨車，在制動強度z=0.15~0.3之間，每根軸的利用附著系數(shù)

曲線位于。=z±0.08兩條平行于志向附著系數(shù)直線的平行線之間；而制動強度z20.3時,

后軸的利用附著系數(shù)滿意關系式z20.3+0.74（e-0.38）,則認為也滿意了法規(guī)的要求。但

是對于轎車而言，制動強度在0.3~0.4之間，后軸利用附著系數(shù)曲線不超過直線

°=z+0.05的條件下，允許后軸利用系數(shù)曲線在前軸利用附著系數(shù)曲線的上方。

4.5一轎車構造參數(shù)問題1.8中給出的數(shù)據(jù)一樣。轎車裝有單回路制動系，其制功器制

動力安排系數(shù)4=0.65。試求：

1）同步附著系數(shù)。

2）在e=0.7路面上的制動效率。*

3）汽車此時能到達的最大制動減速度（指無任何車輪抱死時）臭

4）若將設車改為雙回路制動系統(tǒng)（只變更制動的傳動系，

見習題圖3）,而制動器總制動力及總泵輸出管路壓力之比稱為

制功系增益，并令原車單管路系統(tǒng)的增益為G；確定習題圖3

中各種雙回路制動系統(tǒng)以及在一個回路失效時的制動系增益。

5）計算：在0=0.7的路面L。上述各種雙回路系統(tǒng)在一個回路失效時的制成效率

及其能到達的最大制功減速度。

6）比擬各種雙回路系統(tǒng)的優(yōu)缺點。

LB-b2.7x0.65-1.25

答案：1）同步附著系數(shù)Go=--------=--------------------=O.o

40.63

2)因0=0.7<夕0所以前輪先抱死

1.25/2.7

=---------------------=0.951

0.65-0.7x0.63/2.7

3)最大制動減速度：

4)G=芋力=0.65

a)1失效區(qū)=^^^=2(1—P)G'=0.7G

2

2失效F優(yōu),=鋁BF=2叫,=1.3G

右一丁

2

b)l失效G

2

2失效彳一=G

-T

2

c)1失效乎=G

2

o?

2失效彳一=G

~T

2

5)a)1失效F=——=Gz

xb2gdt

J7

=后軸利用附著系數(shù)=

a-zhg

1.45/2.7

n后軸制動效率E=—=,=0.46

r1+0.7x0.63/2.7

(Pr1+夕也〃

最大動減速度為max=S7gX0.46=0.32g

Gdu

2失效F

xbigdt

Lz

=前軸利用附著系數(shù)<pf=

'b^hg

=>前軸制動效率

zb/L1.25/2.7

H—__—_________=0.55

1

<PS'一(p"JL1-0.7x0.63/2.7

最大動減速度q,max=0.7^X0.55=0.39g

b）由第2）問知：前輪先抱死

1失效及2失效狀況一樣。

=>前軸利用附著系數(shù)9/.=7絲一

1

b+zhg

—前軸制動效率

zb/L1.25/2.7

Ef---=-------:----=---------------------=0.95

(pfp-(pfhg/L0.65-0.7x0.63/2.7

最大動減速度4max=0-7gX0.95X；=0.33g

c）及b）回路的狀況一樣。

6）比擬優(yōu)缺點：

a）其中一個回路失效時，不易發(fā)生制動跑偏現(xiàn)象。但當1失效時，簡單后輪先

抱死，發(fā)生后軸測滑的不穩(wěn)定的危急工況。

b）實現(xiàn)左右側輪制動器制動力的完全相等比擬困難。

c）實現(xiàn)左右側輪制動器制動力的完全相等比擬困難。其中一個管路失效時，極

簡單制動跑偏。

第五章

5.1一轎車（每個）前輪胎的側偏剛度為-50176N/rad、外傾剛度為-7665N/rad。若轎車向

左轉彎，將使兩前輪均產(chǎn)生正的外傾角，其大小為4°。設側偏剛度及外傾剛度均不受左、

右輪載荷轉移的影響.試求由外傾角引起的前輪側偏角。

答：由題意：Fy=kk/=

故由外傾角引起的前輪側偏角：

=kyk=x°

5.26450輕型客車在試驗中發(fā)覺過多轉向和中性轉向現(xiàn)象，工程師們在前懸架上加裝前

橫向穩(wěn)定桿以進步前懸架的側傾角剛度，結果汽車的轉向特性變?yōu)槿狈D向。試分析其理論

根據(jù)（要求有必要的公式和曲線）。

答：穩(wěn)定性系數(shù)：K=g;----|

L（女2%J

占、左2變更，

原來K<0,如今K>0,即變?yōu)槿狈D向。

5.3汽車的穩(wěn)態(tài)響應有哪幾種類型?表征穩(wěn)態(tài)響應的詳細參數(shù)有哪些?它們彼此之間的關系

如何（要求有必要的公式和曲線）？

答：汽車穩(wěn)態(tài)響應有三種類型：中性轉向、缺乏轉向、過多轉向。

幾個表征穩(wěn)態(tài)轉向的參數(shù)：

1.前后輪側偏角肯定值之差（

轉向半徑的比R/Ro;

3.靜態(tài)儲藏系數(shù)S.M.

彼此之間的關系見參考書公式（5-13）（5-16）（5-17）0

5.4舉出三種表示汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性的方法，并說明汽車重心前后位置和內、外輪負荷轉

移如何影響穩(wěn)態(tài)轉向特性？

答：方法：

1.時為缺乏轉向，時

為中性轉向，<0時為過多轉向；

2.R/R0〉l時為缺乏轉向，R/R0=l時為中性轉向，R/R0Q時為過多轉向；

3.S.M.〉0時為缺乏轉向，S.M.=0時為中性轉向，S.M.<0時為過多轉向。

汽車重心前后位置和內、外輪負荷轉移使得汽車質心至前后軸間隔a、b

發(fā)生變更，K也發(fā)生變更。

5.5汽車轉彎時車輪行駛阻力是否及直線行駛時一樣？

答：否，因轉彎時車輪受到的側偏力，輪胎產(chǎn)生側偏現(xiàn)象，行駛阻力不一樣.

5.6主銷內傾角和后傾角的功能有何不同？

答：主銷外傾角可以產(chǎn)生回正力矩，保證汽車直線行駛：主銷內傾角除產(chǎn)生回正力矩

外，還有使得轉向輕巧的功能。

5.7橫向穩(wěn)定桿起什么作用？為什么有的車裝在前懇架，有的裝在后懸架，有的前后都裝？

答：橫向穩(wěn)定桿用以進步懸架的側傾角剛度。

裝在前懸架是使汽車穩(wěn)定性因數(shù)K變大，裝在后懸架使K變小，前后懸架都裝則使

前后懸架側傾角剛度同時增大。

5.8某種汽車的質心位置、軸距和前后輪胎的型號已定。根據(jù)二自由度操縱穩(wěn)定性模型，

其穩(wěn)態(tài)轉向特性為過多轉向，試找出五種改善其轉向特性的方法。

答：即要K變大，可在前懸架上裝橫向穩(wěn)定桿，后懸架不變；前懸架不變，減小后懸架側

傾角剛度；同時在前后懸架裝橫向穩(wěn)定桿，但保證a/k2-b/kl變大；同時減小前后

懸架側傾角剛度，但保證a/k2-b/kl變大；增大汽車質量。

5.9汽車空載和滿載是否具有一樣的操縱穩(wěn)定性？

答：否，m不同，空載時的汽車m小于滿載時的m,即滿載時的K更大，操縱穩(wěn)定性更好。

5.10試用有關計算公式說明汽車質心位置對主要描繪和評價汽車操縱穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)響應指

標的影響。

答：穩(wěn)定性系數(shù)公式：K=

汽車質心位置變更，則a、b變更，即K也隨之變更。

5.11二自由度轎車模型的有關參數(shù)如下：

總質量m=1818.2kg

2

繞。z軸轉動慣量Iz=38S5kg-m

軸距L=3.048m

質心至前軸間隔a=l.463m

質心至后軸間隔b=l.585m

前輪總側偏剛度占=62618N/rad

后輪總側偏剛度&2=T10185N/rad

轉向系總傳動比i=20

試求：

1）穩(wěn)定性因數(shù)K、特征車速

2）穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線”）「一〃"車速u=22.35m/s時的轉向靈敏度絲。

B黑

3）靜態(tài)儲藏系數(shù)S.M.,側向加速度為0.4g時的前、后輪側偏角肯定值之差4-4及

轉彎半徑的比值R/R0（R0=15m）?

4）車速u=30.56m/s,瞬態(tài)響應的橫擺角速度波動的固有（圓）頻率/、阻尼比1、反響

時間T及峰值反響時間￡o

rn

提示：1）穩(wěn)定性系數(shù)：K=/ab'

22h)

特征車速4洗

2）轉向靈敏度2ML

\+Ku2

3)K-----(%—a,)CU|

ayL

4）固有圓頻率g

h

阻尼比J

2conm

①

反響時間丁=---

co

峰值反響時間

5.12穩(wěn)態(tài)響應中橫擺角速度增益到達最大值時的車速稱為特征車速9一證明：

特征車速〃“=Ji7定，且在特征車速時的穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，為具有相等軸距L

中性轉向汽車橫擺角速度增益的一半。

u/L

答:轉向靈敏度”

8l+Ku2

特征車速

="]=巴，中性轉向時已、u

~L

b）sL6）s

得證。

5.13測定汽車穩(wěn)態(tài)轉向特性常用兩種方法，一為固定轉向盤轉角法，并以R/9一句曲線

來表示汽車的轉向特性（見第五章第三節(jié)二）；另一為固定圓周法。試驗時在場地上畫一圓，

駕駛員以低速沿圓周行駛，記錄轉向盤轉角比“0，,然后駕駛員限制轉向盤使汽車始終在圓

周上以低速持續(xù)加速行駛。隨著車速的進步，轉向盤轉角（一般）將隨之加大。記錄下

角，并以心■-巴曲線來評價汽車的轉向特性，試證&匕=1+K/,說明如何根據(jù)

GM

星-4曲線來推斷汽車的轉向特性。

證明：轉向半徑R=—=————「=A------1-=（1+K”~JRo

q7（u/LVb

U+K"2J

5.14習題圖4是滑柱連桿式獨立懸架（常稱為MePhersonstrutsuspnsion）示意圖。試證：

DR.C.為側傾中心。

2）懸架的側傾角剛度為K/=2々（絲），式中人為一個彈簧的（線）剛度。

n

提示：1）畫出地面對于車廂的瞬時轉動中心，即為側傾中心R.C.

2）證明參考書P135-136

5.15試求計算穩(wěn)態(tài)響應質心側偏角增益烏），的公式，并求題5.11中轎車在u=31.3m/s（70

mile/h)>%,=0.4g時的質心側偏角。計算u=31.3m/s時的瞬態(tài)響應峰值反響時間￡和

轎車的汽車因數(shù)T.B.值。

提示：將方程組(5-9)兩式聯(lián)立，v=0,"=0,消去嗎=與，

8

5.16為什么有些小轎車后輪也設計有安裝前束角和外傾角？

答：因為轎車后輪安裝前束角和外傾角是為進步操縱穩(wěn)定性。

5.17習題圖5為三種前獨立懸架對車輪相對車身垂直上下位移時前束變更的影響。試問圖

中哪一條曲線具有側傾過多轉向效果？

答：圖中點劃線所表示的具有過多轉向效果

5.18轉向盤力特性及哪些因素有關，試分析之。

答：轉向盤力特性確定于以下因素：轉向器傳動比及其變更規(guī)律、轉向器效率、動力轉向

器的轉向盤操作力特性、轉向桿系傳動比、轉向桿系效率、由懸架導向桿系確定的

主銷位置、輪胎上的載荷、輪胎氣壓、輪胎力學特性、地面附著條件、轉向盤轉動

慣性、轉向柱摩擦阻力及汽車整體動力學特性。

5.19地面作用于輪胎的切向反作用力是如何限制轉向特性的?P152T55。

第六章

6.1,設通過座椅支承面?zhèn)髦寥梭w垂直加速度的譜密度為一白噪聲，

2-3

Ga(y)=0.im--5。求在0.5?80IIZ頻率范圍加權加速度均方根值a曠和加權振級

Law,并由表6-2查出相應人的主觀感覺。

()

答：。"乩?80尸⑺G⑺也,—

查P173圖知：人的主觀感覺為極不舒適。

6.2、設車速y=20m/s,路面不平度系Gq(%)=2.56*1(T8］，參考空間頻率

no=0.im-\畫出路面垂直位移、速度和加速度Gq(/)、Gq(7)、Gq(/)的譜圖。

畫圖時要求用雙對數(shù)坐標，選好坐標刻度值，并注明單位。

8

解：Gq(/)=Gq(n°)%22L=2.56*10-*0.「*半

畫出圖形為:

d-