汽車?yán)碚?余志生版課后習(xí)題答案

1314第一章

1.1、試說(shuō)明輪胎滾動(dòng)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(shí)受到的道路在行駛方向上的分力稱為滾動(dòng)阻

力。

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

和卸載變形曲線不重合會(huì)有能量損失，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)車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),

由于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過(guò)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(guò)

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Fa相對(duì)于法線前移一個(gè)間隔a,它隨彈性遲滯損失的增大而變大。即滾動(dòng)

時(shí)有滾動(dòng)阻力偶矩Tf=F：a阻礙車輪滾動(dòng).

3）作用形式：滾動(dòng)阻力F,=加產(chǎn)/=—

（f為滾動(dòng)阻力系數(shù)）

1.2,滾動(dòng)阻力系數(shù)及哪些因素有關(guān)？

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

1.3、解答：1）（取四檔為例）由

即

行駛阻力為尸,+大.：

由計(jì)算機(jī)作圖有

驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖

※本題也可采納描點(diǎn)法做圖：

由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在n，向=600r/min,nmax=4000r/min,取六個(gè)點(diǎn)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(shí)速度慢，Evv可忽視:

=0.366

（3）克制該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率（p=—

工

忽視空氣阻力和滾動(dòng)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(dòng)力因素)

cidug(Z5—/')G

II時(shí)，8=1+—SirI1L%2。

mrmr2

=1.128

由以上關(guān)系可由計(jì)算機(jī)作出圖為：

②用計(jì)算機(jī)求汽車用IV檔起步加速至70km/h的加速時(shí)間。

（注：載貨時(shí)汽車用H檔起步加速不能至70km/h）

由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知：

1

即加速時(shí)間可用計(jì)算機(jī)進(jìn)展積分計(jì)算求出，且一一“〃曲線下兩速度間的面積就是通過(guò)

a

此速度去件的加速時(shí)間。

經(jīng)計(jì)算的時(shí)間為：146.0535s

1.4、空車、滿載時(shí)汽車動(dòng)力性有無(wú)變更？為什么？

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

速度。

汽車的動(dòng)力性有三個(gè)指標(biāo)：1）最高車速2）加速時(shí)間3）最大爬坡度

且這三個(gè)指標(biāo)均于汽車是空載、滿載時(shí)有關(guān)。

1.5、如何選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率？

答：根據(jù)（原則）：常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來(lái)初步選擇發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有的功率。［從動(dòng)力

性角度動(dòng)身）這些動(dòng)力性指標(biāo)：沅max，"''

發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)滿意上式的計(jì)算結(jié)果，但也不宜過(guò)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。（詳見(jiàn)第三章課件）

1.6,超車時(shí)該不該換入低一檔的排檔？

答：可參看不同％時(shí)的汽車功率平衡圖：

顯而可見(jiàn)，當(dāng)總的轉(zhuǎn)動(dòng)比擬大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率大，加速簡(jiǎn)單，更易于到達(dá)較高

車速。

1.7、答：1>對(duì)于F-F型轎車：

最大驅(qū)動(dòng)力等于前輪附著力

對(duì)于F-R型轎車：

最大驅(qū)動(dòng)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(duì)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(dāng)。=0.7時(shí)，

1.8、解：＜1＞先求汽車質(zhì)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(shí)，地面最大驅(qū)動(dòng)力

由于不記滾動(dòng)阻力及空氣阻力，即%、晨=0

這時(shí)汽車行駛方程式變?yōu)镕i=F.+F.

當(dāng)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(shí)：3＞0.6

F”

將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，

所以：在加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不能否充分發(fā)揮。

＜2＞調(diào)整：

要使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩能否充分發(fā)揮，則：

應(yīng)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(fù)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(shí)，F(xiàn)w?0,F?0

此時(shí)：“F尸/1

由低速滑行曲線擬臺(tái)直線公式可得：

2＞干脆檔，ig=1〈以四檔為例＞

先求汽車質(zhì)量換算系數(shù)5：

代入數(shù)據(jù)得：8=1.0266

再有動(dòng)力因素公式：

其中：0=f+i=/+0=0.060

n、

所以：Dmax=，,+—b（,=dU~）max

gdt

而：（當(dāng)）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(dòng)機(jī)省油，汽車就肯定省油”,

這兩種說(shuō)法對(duì)不對(duì)？

答：均不正確。

①由燃油消耗率曲線知：汽車在中等轉(zhuǎn)速、較大檔位上才是最省油的。此時(shí)，后

備功率較小，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率較高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量較小。

②發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率高只是汽車省油的一個(gè)方面，另一方面汽車列車的質(zhì)量利用系數(shù)

（即裝載質(zhì)量及整備質(zhì)量之比）大小也關(guān)系汽車是否省油。，

2.2、試述無(wú)級(jí)變速器及汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。

提示：①采納無(wú)級(jí)變速后，理論上克制了發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線的缺陷，使汽車具有及等功

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，大地改善了汽車動(dòng)力性。②同時(shí)，

發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率高，用無(wú)級(jí)變速后，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最經(jīng)濟(jì)工況時(shí)機(jī)增多，進(jìn)步了燃油經(jīng)濟(jì)性。

2.3、用發(fā)動(dòng)機(jī)的“最小燃油消耗特性”和克制行駛阻力應(yīng)供應(yīng)的功率曲線，確定保證發(fā)

動(dòng)機(jī)在最經(jīng)濟(jì)工況下工作的“無(wú)級(jí)變速器調(diào)整特性”。

答：無(wú)級(jí)變速器傳動(dòng)比V及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及期限和行駛速度之間有如下關(guān)系：

i=0.377：---=A——（式中A為對(duì)某汽車而言的

Ua

常數(shù)A=0.377—）

zo

當(dāng)汽車一速度U”'在肯定道路沙鍋行駛時(shí)，根據(jù)應(yīng)當(dāng)供應(yīng)的功率：

p.

由“最小燃油消耗特性”曲線可求動(dòng)身動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)的工作轉(zhuǎn)速為n'e。將Ua',

n'e代入上式，即得無(wú)級(jí)變速器應(yīng)有的傳動(dòng)比i'。帶同一。植的道路上，不同車

速時(shí)無(wú)級(jí)變速器的調(diào)整特性。

2.4、如何從改良汽車底盤設(shè)計(jì)方面來(lái)進(jìn)步燃油經(jīng)濟(jì)性？

提示：①縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量。大型轎車費(fèi)油的緣由是大幅度地增加了滾動(dòng)阻

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

負(fù)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(jìn)步燃油經(jīng)濟(jì)性。

2.5、為什么汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)匹配不好會(huì)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性及動(dòng)力性?試舉例說(shuō)明。

提示：發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率要滿意動(dòng)力性要求（最高車速、比功率）］

①最小傳動(dòng)比的選擇很重要，（因?yàn)槠囍饕宰罡邫n行駛）

若最小傳動(dòng)比選擇較大，后備功率大，動(dòng)力性較好，但發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率較低，燃油

經(jīng)濟(jì)性較差。若最小傳動(dòng)比選擇較小，后備功率較小，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率較高，燃油經(jīng)濟(jì)

性較好，但動(dòng)力性差。

②若最大傳動(dòng)比的選擇較小，汽車通過(guò)性會(huì)降低；若選擇較大，則變速器傳動(dòng)比

變更范圍較大，檔數(shù)多，構(gòu)造困難。

③同時(shí)，傳動(dòng)比檔數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率的時(shí)機(jī)，進(jìn)步了汽車的加速

和爬坡實(shí)力，動(dòng)力性較好；檔位數(shù)多，也增加了發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)性也較好。

2.6、試分析超速擋對(duì)汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。

提示：因?yàn)槠嚥⒉怀３Ｒ源怂俣刃旭?，低速檔只要滿意動(dòng)力性的要求。

2.7、答：1）（考慮空車的狀況》發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率：

由以上三條關(guān)系式，可以繪出各個(gè)檔位下發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)狀況》

等速百公里油耗公式：

由"＞二＞/?

Pe\

①最高檔時(shí)：不妨取

ig=1,pe=18KW

i:n=815r/min,即=19.34Km/h

由負(fù)荷特性曲線的擬合公式：

ii:n=1207r/min,即

Ua=28.64Km/h

由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：

iii:n=1614r/min,即=38.30Km/h

由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：

iv：n=2603r/min,即

Ua=61.77Km/h

由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：

v:n=3403r/min,即

Ua=80.75Km/h

由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：

vi：n=3884r/min,即Ua=92.17Km/h

由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：

故有以上各個(gè)點(diǎn)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(duì)汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)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(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率大,后備功率小，燃油經(jīng)濟(jì)性較高.

2.10、到達(dá)動(dòng)力性最佳的換擋時(shí)機(jī)是什么？到達(dá)燃油經(jīng)濟(jì)性最佳的換檔時(shí)機(jī)是什么？二者是

否一樣？

答：①動(dòng)力性最佳：只要｛匕一（乙,+尸"Lax時(shí)換檔，

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

明顯滿意動(dòng)力性最佳。

②燃油經(jīng)濟(jì)性最佳要求發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率高，后備功率低。

由下圖知，在最高檔時(shí)，后備功率最低，燃油經(jīng)濟(jì)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(dāng)車速為100km/h時(shí)要進(jìn)展制動(dòng)。問(wèn)此時(shí)有

無(wú)可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而丟失制動(dòng)實(shí)力?轎車輪胎的胎壓為179.27kPao

答：假設(shè)路面水層深度超過(guò)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(dòng)實(shí)力。

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

制動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果。試由表中所列數(shù)據(jù)估算G+gg的數(shù)值，以說(shuō)明制動(dòng)器作用時(shí)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(jì)算72+］彳2的數(shù)值。

可以認(rèn)為制動(dòng)器起作用時(shí)間的削減是縮短制動(dòng)間隔的主要緣由。

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

D計(jì)算并繪制利用附著系數(shù)曲線及制動(dòng)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(dòng)間隔。計(jì)算時(shí)取制動(dòng)系反響時(shí)

間r2=0.02s,制動(dòng)減速度上升時(shí)間r2=0.02s。

3）求制功系前部管路損壞時(shí)汽車的制功間隔，制功系后部管路損壞時(shí)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(shí)：°。=；----------------=—0.413

30.845

（p＞（p0故空載時(shí)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(shí)：°。=-=3.95x0,38-1=04282

hg1.17

O

夕＜00時(shí)：前輪先抱死

1

代入數(shù)據(jù)E/=（作圖如下）

1.501-1.17^.

時(shí)：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(jì)算可得：

空載時(shí)°=0.8制動(dòng)效率約為0.7

因此其最大動(dòng)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(jì)算可得：

滿載時(shí)制動(dòng)效率為0.87

因此其最大動(dòng)減速度”,加、=0-8gx0.87=0.696g

制動(dòng)間隔

302

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

獲25.92x0.696g

3）A.若制動(dòng)系前部管路損壞

J7

=后軸利用附著系數(shù)

a-zhg

=后軸制動(dòng)效率Er=—=—二°—

（Prl+L

代入數(shù)據(jù)得：空載時(shí)："=0.45

滿載時(shí)：Er=0.60

a）空載時(shí)其最大動(dòng)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(shí)其最大動(dòng)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(dòng)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(dòng)效率二一

（Ps\-（pfhg/L

代入數(shù)據(jù)空載時(shí)：Ef=0.57

滿載時(shí)：Ef=0.33

a）空載時(shí)其最大動(dòng)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(shí)其最大動(dòng)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(duì)雙軸汽車前、后軸制功力的安排有何規(guī)定。說(shuō)明作出這種規(guī)定的理

由？

答：為了保證制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性和有足夠的制動(dòng)效率，結(jié)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)制定

的ECER13制動(dòng)對(duì)雙軸汽車前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力提出了明確的要求。我國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

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

說(shuō)明。法規(guī)規(guī)定：

對(duì)于0=0.2~0.8之間的各種車輛，要求制動(dòng)強(qiáng)度

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

于最大總質(zhì)量大于3.5t的貨車，在制動(dòng)強(qiáng)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(dòng)強(qiáng)度z20.3時(shí),

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

是對(duì)于轎車而言，制動(dòng)強(qiáng)度在0.3~0.4之間，后軸利用附著系數(shù)曲線不超過(guò)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(gòu)造參數(shù)問(wèn)題1.8中給出的數(shù)據(jù)一樣。轎車裝有單回路制動(dòng)系，其制功器制

動(dòng)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(dòng)效率。*

3）汽車此時(shí)能到達(dá)的最大制動(dòng)減速度（指無(wú)任何車輪抱死時(shí)）臭

4）若將設(shè)車改為雙回路制動(dòng)系統(tǒng)（只變更制動(dòng)的傳動(dòng)系，

見(jiàn)習(xí)題圖3）,而制動(dòng)器總制動(dòng)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(xí)題圖3

中各種雙回路制動(dòng)系統(tǒng)以及在一個(gè)回路失效時(shí)的制動(dòng)系增益。

5）計(jì)算：在0=0.7的路面L。上述各種雙回路系統(tǒng)在一個(gè)回路失效時(shí)的制成效率

及其能到達(dá)的最大制功減速度。

6）比擬各種雙回路系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。

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(dòng)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(dòng)效率E=—=,=0.46

r1+0.7x0.63/2.7

(Pr1+夕也〃

最大動(dòng)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(dòng)效率

zb/L1.25/2.7

H—__—_________=0.55

1

<PS'一(p"JL1-0.7x0.63/2.7

最大動(dòng)減速度q,max=0.7^X0.55=0.39g

b）由第2）問(wèn)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(dòng)效率

zb/L1.25/2.7

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

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

最大動(dòng)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(diǎn)：

a）其中一個(gè)回路失效時(shí)，不易發(fā)生制動(dòng)跑偏現(xiàn)象。但當(dāng)1失效時(shí)，簡(jiǎn)單后輪先

抱死，發(fā)生后軸測(cè)滑的不穩(wěn)定的危急工況。

b）實(shí)現(xiàn)左右側(cè)輪制動(dòng)器制動(dòng)力的完全相等比擬困難。

c）實(shí)現(xiàn)左右側(cè)輪制動(dòng)器制動(dòng)力的完全相等比擬困難。其中一個(gè)管路失效時(shí)，極

簡(jiǎn)單制動(dòng)跑偏。

第五章

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

左轉(zhuǎn)彎，將使兩前輪均產(chǎn)生正的外傾角，其大小為4°。設(shè)側(cè)偏剛度及外傾剛度均不受左、

右輪載荷轉(zhuǎn)移的影響.試求由外傾角引起的前輪側(cè)偏角。

答：由題意：Fy=kk/=

故由外傾角引起的前輪側(cè)偏角：

=kyk=x°

5.26450輕型客車在試驗(yàn)中發(fā)覺(jué)過(guò)多轉(zhuǎn)向和中性轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，工程師們?cè)谇皯壹苌霞友b前

橫向穩(wěn)定桿以進(jìn)步前懸架的側(cè)傾角剛度，結(jié)果汽車的轉(zhuǎn)向特性變?yōu)槿狈D(zhuǎn)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(lái)K<0,如今K>0,即變?yōu)槿狈D(zhuǎn)向。

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)的詳細(xì)參數(shù)有哪些?它們彼此之間的關(guān)系

如何（要求有必要的公式和曲線）？

答：汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有三種類型：中性轉(zhuǎn)向、缺乏轉(zhuǎn)向、過(guò)多轉(zhuǎn)向。

幾個(gè)表征穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向的參數(shù)：

1.前后輪側(cè)偏角肯定值之差（

轉(zhuǎn)向半徑的比R/Ro;

3.靜態(tài)儲(chǔ)藏系數(shù)S.M.

彼此之間的關(guān)系見(jiàn)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(zhuǎn)向特性的方法，并說(shuō)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？

答：方法：

1.時(shí)為缺乏轉(zhuǎn)向，時(shí)

為中性轉(zhuǎn)向，<0時(shí)為過(guò)多轉(zhuǎn)向；

2.R/R0〉l時(shí)為缺乏轉(zhuǎn)向，R/R0=l時(shí)為中性轉(zhuǎn)向，R/R0Q時(shí)為過(guò)多轉(zhuǎn)向；

3.S.M.〉0時(shí)為缺乏轉(zhuǎn)向，S.M.=0時(shí)為中性轉(zhuǎn)向，S.M.<0時(shí)為過(guò)多轉(zhuǎn)向。

汽車重心前后位置和內(nèi)、外輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移使得汽車質(zhì)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(zhuǎn)彎時(shí)車輪行駛阻力是否及直線行駛時(shí)一樣？

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

5.6主銷內(nèi)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(nèi)傾角除產(chǎn)生回正力矩

外，還有使得轉(zhuǎn)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(jìn)步懸架的側(cè)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(cè)傾角剛度同時(shí)增大。

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。根據(jù)二自由度操縱穩(wěn)定性模型，

其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為過(guò)多轉(zhuǎn)向，試找出五種改善其轉(zhuǎn)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(cè)

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

懸架側(cè)傾角剛度，但保證a/k2-b/kl變大；增大汽車質(zhì)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(shí)的汽車m小于滿載時(shí)的m,即滿載時(shí)的K更大，操縱穩(wěn)定性更好。

5.10試用有關(guān)計(jì)算公式說(shuō)明汽車質(zhì)心位置對(duì)主要描繪和評(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：穩(wěn)定性系數(shù)公式：K=

汽車質(zhì)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(guān)參數(shù)如下：

總質(zhì)量m=1818.2kg

2

繞。z軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iz=38S5kg-m

軸距L=3.048m

質(zhì)心至前軸間隔a=l.463m

質(zhì)心至后軸間隔b=l.585m

前輪總側(cè)偏剛度占=62618N/rad

后輪總側(cè)偏剛度&2=T10185N/rad

轉(zhuǎn)向系總傳動(dòng)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(shí)的轉(zhuǎn)向靈敏度絲。

B黑

3）靜態(tài)儲(chǔ)藏系數(shù)S.M.,側(cè)向加速度為0.4g時(shí)的前、后輪側(cè)偏角肯定值之差4-4及

轉(zhuǎn)彎半徑的比值R/R0（R0=15m）?

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

時(shí)間T及峰值反響時(shí)間￡o

rn

提示：1）穩(wěn)定性系數(shù)：K=/ab'

22h)

特征車速4洗

2）轉(zhuǎn)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(shí)間丁=---

co

峰值反響時(shí)間

5.12穩(wěn)態(tài)響應(yīng)中橫擺角速度增益到達(dá)最大值時(shí)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(shí)的穩(wěn)態(tài)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。

u/L

答:轉(zhuǎn)向靈敏度”

8l+Ku2

特征車速

="]=巴，中性轉(zhuǎn)向時(shí)已、u

~L

b）sL6）s

得證。

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

來(lái)表示汽車的轉(zhuǎn)向特性（見(jiàn)第五章第三節(jié)二）；另一為固定圓周法。試驗(yàn)時(shí)在場(chǎng)地上畫一圓，

駕駛員以低速沿圓周行駛，記錄轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角比“0，,然后駕駛員限制轉(zhuǎn)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(jìn)步，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角（一般）將隨之加大。記錄下

角，并以心■-巴曲線來(lái)評(píng)價(jià)汽車的轉(zhuǎn)向特性，試證&匕=1+K/,說(shuō)明如何根據(jù)

GM

星-4曲線來(lái)推斷汽車的轉(zhuǎn)向特性。

證明：轉(zhuǎn)向半徑R=—=————「=A------1-=（1+K”~JRo

q7（u/LVb

U+K"2J

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

DR.C.為側(cè)傾中心。

2）懸架的側(cè)傾角剛度為K/=2々（絲），式中人為一個(gè)彈簧的（線）剛度。

n

提示：1）畫出地面對(duì)于車廂的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心，即為側(cè)傾中心R.C.

2）證明參考書P135-136

5.15試求計(jì)算穩(wěn)態(tài)響應(yīng)質(zhì)心側(cè)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(shí)的質(zhì)心側(cè)偏角。計(jì)算u=31.3m/s時(shí)的瞬態(tài)響應(yīng)峰值反響時(shí)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(shè)計(jì)有安裝前束角和外傾角？

答：因?yàn)檗I車后輪安裝前束角和外傾角是為進(jìn)步操縱穩(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)前束變更的影響。試問(wèn)圖

中哪一條曲線具有側(cè)傾過(guò)多轉(zhuǎn)向效果？

答：圖中點(diǎn)劃線所表示的具有過(guò)多轉(zhuǎn)向效果

5.18轉(zhuǎn)向盤力特性及哪些因素有關(guān)，試分析之。

答：轉(zhuǎn)向盤力特性確定于以下因素：轉(zhuǎn)向器傳動(dòng)比及其變更規(guī)律、轉(zhuǎn)向器效率、動(dòng)力轉(zhuǎn)向

器的轉(zhuǎn)向盤操作力特性、轉(zhuǎn)向桿系傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)向桿系效率、由懸架導(dǎo)向桿系確定的

主銷位置、輪胎上的載荷、輪胎氣壓、輪胎力學(xué)特性、地面附著條件、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動(dòng)

慣性、轉(zhuǎn)向柱摩擦阻力及汽車整體動(dòng)力學(xué)特性。

5.19地面作用于輪胎的切向反作用力是如何限制轉(zhuǎn)向特性的?P152T55。

第六章

6.1,設(shè)通過(guò)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(quán)加速度均方根值a曠和加權(quán)振級(jí)

Law,并由表6-2查出相應(yīng)人的主觀感覺(jué)。

()

答：。"乩?80尸⑺G⑺也,—

查P173圖知：人的主觀感覺(jué)為極不舒適。

6.2、設(shè)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(shí)要求用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)，選好坐標(biāo)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-