《2022年汽车理论课后题答案清华大学余志生 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年汽车理论课后题答案清华大学余志生 .pdf（38页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、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
2、而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩aFTzf阻碍车轮滚动。3）作用形式： 滚动阻力fwFfrTFff（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、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4 档或 5 档变速器，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）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有档起步加速行驶至70km/h 的车速时间曲线，或者用计算机求汽车用档起步加速至70km/h 的加速时间。轻型货车的有关数据：
3、汽油发动机使用外特性的Tqn 曲线的拟合公式为432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nnnnTq式中 , Tq 为发功机转矩 (N m)；n 为发动机转速 (r min)。发动机的最低转速nmin=600r/min ，最高转速nmax=4000 rmin 装载质量2000kg 整车整备质量1800kg 总质量3880 kg 车轮半径0.367 m 传动系机械效率0.85波动阻力系数f0.013空气阻力系数迎风面积CDA 2.772m主减速器传动比i05.83飞轮转功惯量If0.218kg2m二前轮转动惯量Iw11.798
4、kg2m四后轮转功惯量Iw23.598kg2m变速器传动比ig(数据如下表 )精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 38 页轴距L3.2m 质心至前铀距离 (满载 )1.947m 质心高 (满载 )hg0.9m 解答：1） （取四档为例）由uFnunTqTqFtt即riiTFTogqt432)1000(8445. 3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nnnnTqogiirnu377.0行驶阻力为wfFF：215.21aDwfUACGfFF2131.0312.494aU由计算机作图
5、有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 38 页本题也可采用描点法做图：由发动机转速在min/600nminr，min/4000nmaxr，取六个点分别代入公式：2）最高车速：有wftFFF2131.0312.494atUF分别代入aU和tF公式：2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9 .6*nTq把qT的拟和公式也代入可得： n4000 而4000m axnr/min 93.9483.5*0. 14000*367. 0*377. 0maxUKm/h 最大爬坡度
6、：挂档时速度慢，Fw可忽略：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 38 页)(maxwftiFFFFGfFGit max013.08. 9*388014400maxmaxfGFit=0.366 （3）克服该坡度时相应的附着率zxFF忽略空气阻力和滚动阻力得：6.0947.12. 3*366. 0/aillaiFFiz3） 绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626 )(1fDgdudta（GFwFtD为动力因素）时，22022111riiImrImTgfw2222367.085.0*83.5*09. 3*218.038
7、001367.0598.3798.13800111.128 riiTFTogqt432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nnnnTq215.21aDwUACF由以上关系可由计算机作出图为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 38 页用计算机求汽车用档起步加速至70km/h 的加速时间。（注： 载货时汽车用档起步加速不能至70km/h）由运动学可知：dua1dtAdut0a1t即加速时间可用计算机进行积分计算求出，且aua1曲线下两速度间的面积就是通过此速
8、度去件的加速时间。经计算的时间为：146.0535s 1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？答：汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时，由纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。汽车的动力性有三个指标：1）最高车速2）加速时间3）最大爬坡度且这三个指标均于汽车是空载、满载时有关。1.5、 如何选择汽车发动机功率? 答：依据（原则） ：常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率。从动力性角度出发这些动力性指标：jtiu,m axwftePPP1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 38 页发动机的最大功率应
9、满足上式的计算结果，但也不宜过大，否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。（详见第三章课件）1.6、超车时该不该换入低一档的排档? 答： 可参看不同0i时的汽车功率平衡图：显而可见，当总的转动比较大时，发动机后备功率大，加速容易，更易于达到较高车速。1.7、统计数据表明，装有0.52L 排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动(F.F.)轿车，其平均的轴负荷为汽车总重力的 61.5；若是前置发动机后轮驱动(F.R.)轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的55.7。设一轿车的轴距L2.6m，质心高度 h0.57m。试比较采用F.F.及 F. R形式时的附着力利用情况，分析时其前轴负荷率取相应
10、形式的平均值。确定上述 F. F.型轿车在 0. 2 及 0. 7 路面上的附着力，并求由附着力所决定的权限最高车速与极限最大爬坡度及极限最大加速度(在求最大爬坡度和最大加速度时可设Fw0)。其他有关参数为：m1600kg，CD0.45，A2.002m，f0.02，1.00。答： 1 对于 F-F 型轿车：最大驱动力等于前轮附着力3m axm ax7614036001aDateuACuGfP精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 38 页mgFFz%5.61Fxbmax对于 F-R 型轿车：最大驱动力等于后轮附着力mgFFz%)
11、7.551(Fxbmax44.3%mg显然 F-F 型轿车总的附着力利用情况较好。2 (1)对于0.2：NFFz64.1928Fxbmax极限车速：2xbmax15.21FaDwfUACGfFFhkm/8.194Uamax极限爬坡度：GiGfFFifxbmaxFfGFxb maxmaxi02.08.9*160064.1928imax13.0极限加速度：dtdUmGfFFjfxbmaxF)/(01.1)(maxhskmmGfFdtdU（2）同理可有：当7.0时，hkm/0.388Uamax4105.0imax)/(023.4)(maxhskmdtdU1.8、一轿车的有关参数如下：总质量 1600
12、kg；质心位置： a=1450mm，b1250mm，hg630mm; 发动机最大扭矩Memax 140N m; I 挡传精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 38 页动比 iI0.385； 主减速器传动比io408;传动效率 m 0.9；车轮半径 r300mm; 飞轮转动惯量If 0.25kg2m；全部车轮的转动惯量Iw 4.5kg2m(其中，前轮的Iw 2.25 kg2m，后轮的 Iw 2.25 kg2m)。若该轿车为前轮驱动，问：当地面附着系数为0.6 时，在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度？应如何调
13、整重心在前、后方向的位置(即 b 值)，才可以保证获得应有的最大加速度。若令Lb100为前轴负荷率，求原车的质心位置改变后，该车的前轴负荷率。解题时，为计算方便，可忽略滚动阻力与空气阻力。解： 先求汽车质量换算系数：22022111riiImrImTgfw代入数据有：=1.4168 若地面不发生打滑，此时，地面最大驱动力riiTFtgtqt0 xb1maxFN36.6597Fxb1max由于不记滚动阻力与空气阻力，即fF、0wF这时汽车行驶方程式变为当MNMTeMaxQ140代入有：91.2)dtdu(max再由wgzFdtdumGLhLbGFsin1jitFFFdtdumGiriiTtgtq
14、0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 38 页dtdumLhLbGg将max)dtdu(代入上试有NFz27.6180min1此时：6.011zxbFF将出现打滑现象，所以：在加速过程中发动机扭矩不能否充分发挥。 调整：要使发动机扭矩能否充分发挥，则：应使：6.011zxbFF其中：N36.6597Fxb1不变，则由公式：dtdumLhLbGFgz1得出： b=1704.6mm 前轴负荷率为：%100*)14501250(6.1704%100*Lb%1 .631.9、一辆后袖驱动汽车的总质量2152kg， 前轴负荷52，后轴
15、负荷48，主传动比 io4.55，变速器传动比： 一挡：3.79，二挡： 2.17，三挡： 1.41，四挡： 1.00，五挡： 0. 86。质心高度hg 0.57m，CDA1.52m，轴距 L2.300m，飞轮转动惯量 Ifkgm2，四个车轮总的转动惯量Iw3.6kg2m，车轮半径r0.367m。该车在附着系数0.6 的路面上低速滑行曲线和直接挡加速曲线如习题图1 所示。国上给出了滑行数据的拟合直线v19.760.59T，v的单位为km/h，T 的单位为s，直接挡最大加速度max0.75m/2s(us=50km/h) 。设各挡传动效率均为0.90，求：1)汽车在该路面上的波动阻力系数。2)求直
16、接挡的最大动力因素。3)在此路面上该车的最大爬坡度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 38 页答： 1 由汽车行驶方程式: jiwftFFFFF低速滑行时 , , 此时：由低速滑行曲线拟台直线公式可得: 060. 0)59.076.19(gdtTgdtdvf2 直接档，1ig先求汽车质量换算系数：22022111riiImrImTgfw代入数据得：0266.1再有动力因素公式：gdtdUD0wF0jFftFF精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 38 页
17、其中：060.00iff所以：maxmax)(DdtdUg而：2max/75.0)(smdtdU6.3*75.0*81.90266.1060.0Dmax34255.03 由maxmax)(DdtdUg可得，最大爬坡度为：fDmaxmaxi28255.0maxi41.16max第二章2.1、 “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”，这两种说法对不对？答： 均不正确。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。发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系
18、数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。 ，2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。提示：采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了内燃机的功率，大地改善了汽车动力性。同时，发动机的负荷率高，用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多，提高了燃油经济性。2.3、用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线，确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 38 页答：无级变速器传
19、动比I 与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系：aaunAu0inr0.377i（式中 A 为对某汽车而言的常数0377.0Air）当汽车一速度ua在一定道路沙锅行驶时，根据应该提供的功率：TwPPPe由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为en。将ua，en代入上式，即得无级变速器应有的传动比i 。带同一植的道路上，不同车速时无级变速器的调节特性。2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性? 提示：缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、 坡度阻力和加速阻力。为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。汽车
20、外形与轮胎降低DC值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明。提示： 发动机最大功率要满足动力性要求（最高车速、比功率）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。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。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
21、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。2.6、试分析超速挡对汽车动力性和燃油经济性的影响。提示： 因为汽车并不经常以此速度行驶，低速档只要满足动力性的要求。2.7、习题图 2 是题 1.3 中货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。负荷特性曲线的拟合公式为44332210BbeeeePBPBPBPB式中， b 为燃油消耗率 g(kw. h); Pe为发动机净功率(kw)。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 38 页精选学习资料 - - - - - - - -
22、- 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 38 页拟合式中的系数为怠速油耗smL /299.0Qid(怠速转速400r/min) 。计算与绘制题1.3 中货车的1)汽车功率平衡图。2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。或利用计算机求货车按JB335283 规定的六工况循环行驶的百公路油耗。计算中确定燃油消耗率值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。六工况循环的参数如下表参看图 2-2。 （汽油的密度是0.7g/
23、cm3）答： 1) 发动机输出功率：3600/aTogqeuriiTP32100(8445. 3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19nnnnTqogaiirnu377.0由以上三条关系式，可以绘出各个档位下发动机的有效功率图。再有阻力功率：)761403600(1P3faDaTTwuACuGfP35310*638.310*647.7aauu精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 38 页由以上信息作出汽车功率平衡图如下：2) 等速百公里油耗公式: gubPae02.1Qs(L/10
24、0Km)ogaiirnu377.0由epnb 最高档时 : 1gi, 不妨取18KweP:n=815r/min,即hKmua/34.19精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 38 页由负荷特性曲线的拟合公式: 44332210BbeeeePBPBPBPB)/(2.1740hKwgbLgubPae2.23102.1Qs:n=1207r/min,即hKmua/64.28由负荷特性曲线的拟合公式得: )/(0.295hKwgbL0.26Qs:n=1614r/min,即hKmua/30.38由负荷特性曲线的拟合公式得: )/(2.3
25、05hKwgbL5.20Qs:n=2603r/min,即hKmua/77.61由负荷特性曲线的拟合公式得: )/(1.280hKwgbL7.11Qs:n=3403r/min,即hKmua/75.80由负荷特性曲线的拟合公式得: )/(3.431hKwgbL6.13Qs:n=3884r/min,即hKmua/17.92精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 38 页由负荷特性曲线的拟合公式得: )/(4.529hKwgbL8.14Qs故有以上各个点可以做出最高档的等速百公里油耗曲线: 同样 ,可做出次高挡的等速百公里油耗曲线(省
26、略 ). 2.8、轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响? 提示：2.9、为什么公共汽车起步后，驾驶员很快换入高档? 提示： 汽车起步后换入高档,此时 ,发动机负荷率大 ,后备功率小 ,燃油经济性较高.2.10、达到动力性最佳的换挡时机是什么？达到燃油经济性最佳的换档时机是什么?二者是否相同 ? 答： 动力性最佳：只要maxt)(FfwFF时换档，以 1.3 题图为例，在)(F)(F222t111tfwfwFFFF时换档显然满足动力性最佳。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 38 页 燃油经济性最佳要求发动机负荷率高，后
27、备功率低。由下图知，在最高档时，后备功率最低，燃油经济性最佳。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 38 页第三章改变 13 题中轻型货车的主减速器传动比，作出io 为 5.17、5.43、5.83、6.17、6.33 时的燃油经济性一加速时间曲线，讨论不同io 值对汽车性能的影响和采用不同变速器对汽车性能的影响。（汽油的密度是 0.7g/cm3）答：17.5i0时，百公里消耗燃油：（以最高档，较高转速（n 取 3403r/min） ，最经济负荷（即90%负荷大约 18Kw）行驶时油耗） ：此时：ogaiirnu377.01
28、hKm /07.9117.5*13403*367.0*377.0443322101BbeeeePBPBPBPB)/(3.4311hKwgb将1b，1au代入下式得：gubPae02.1QsLQs17.12加速时间：（这里以最高档四档 、速度由 0 加速到 96.6Km/h 的时间）因与题 1.3 第三问求法相同，这里不在累述，可直接有计算机求得：加速时间 t=684.97s 43.5i0时，百公里消耗燃油：同上可得：LQs78.12加速时间 t= 665.78s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 38 页83.5i0时，
29、百公里消耗燃油：同上可得：LQs72.13加速时间t=643.91s 17.6i0时，百公里消耗燃油：同上可得：LQs52.14加速时间t=630.14s 33.6i0时，百公里消耗燃油：同上可得：LQs90.14加速时间t=624.77s 由以上数据可做出燃油经济性一加速时间曲线如下：第四章41 一轿车驶经有积水层的良好路面公路，当车速为100km/h 时要进行制动。问此时有无可能出现滑水现象而丧失制动能力?轿车轮胎的胎压为17927kPa。答： 假设路面水层深度超过轮胎沟槽深度估算滑水车速：ihp34.6ip为胎压（ kPa）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
30、- - - - - - -第 21 页，共 38 页代入数据得：89.84hkm/h 而h故有可能出现滑水现象而失去制动能力。42 在第四章第三节二中举出了CA700 轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。试由表中所列数据估算 2221的数值，以说明制动器作用时间的重要性。提示：由表 4-3 的数据以及公式max2002292.2526.31baaauus计算 2221的数值。可以认为制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原因。43 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
31、 ， 在.080 路 面 上 车轮 不 抱 死的 制 动距 离 。 计 算时 取 制 动系 反 应时 间s02.02，制动减速度上升时间s02.0 2。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。答案： 1）前轴利用附着系数为：gfzhbzL后轴利用附着系数为：grzhazL 1空载时：ghbL0=413.0845.085.138.095.30故空载时后轮总是先抱死。由公式LhLazEgrrr/1/代入数据rrE845.0449.21 .2（作图如下）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 3
32、8 页满载时：ghbL0=4282.017.1138.095.30时：前轮先抱死LhLbzEgfff/代入数据fE=f17.1501.11（作图如下）0时：后轮先抱死LhLazEgrrr/1/代入数据rE=r17.1449.295.2（作图如下）2）由图或者计算可得：空载时8 .0制动效率约为0.7 因此其最大动减速度ggab56.07.08.0max精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 38 页代入公式：max2002292.2526.31baaauusg56.092.253030202.002.06 .312=6.57m
33、 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ggab696. 087.08 .0max制动距离max2002292.2526 .31baaauusg69 6.092.253030202.002.06 .312=5.34m 3） A.若制动系前部管路损坏GzdtdugGFxb2)(2gzzhaLGF后轴利用附着系数grzhaLz后轴制动效率LhLazEgrrr/1/代入数据得：空载时：rE=0.45 满载时：rE=0.60 a)空载时其最大动减速度ggab36.045.08 .0max代入公式：max2002292.2526. 31baaauusg36.092.2530302
34、02.002.06 .312=10.09m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 38 页b)满载时其最大动减速度ggab48. 06.08.0max代入公式：max2002292.2526. 31baaauusg48.092.253030202.002.06.312=7.63m B若制动系后部管路损坏GzdtdugGFxb1)(1gzzhbLGF前轴利用附着系数gfzhbLz前轴制动效率LhLbzEgfff/1/代入数据空载时：fE=0.57 满载时：fE=0.33 a)空载时其最大动减速度ggab456.057.08 .
35、0max代入公式：max2002292.2526. 31baaauusg456.092.253030202.002.06 .312=8.02m b)满载时其最大动减速度ggab264.033.08.0max代入公式：max2002292.2526.31baaauus精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 38 页g264.092.253030202.002. 06.312=13.67m 44 在汽车法规中，对双轴汽车前、后轴制功力的分配有何规定。说明作出这种规定的理由? 答：为了保证制动时汽车的方向稳定性和有足够的制动效率，联
36、合国欧洲经济委员会制定的ECE R13 制动对双轴汽车前、 后轮制动器制动力提出了明确的要求。我国的行业标准ZBT240007 89 也提出了类似的要求。下面以轿车和最大总质量大于3.5t 的货车为例予以说明。法规规定：对于8 .02.0之间的各种车辆，要求制动强度)2.0(85.01.0z车辆在各种装载状态时，前轴利用附着系数曲线应在后轴利用附着系数曲线之上。对于最大总质量大于 3.5t 的货车，在制动强度3 .015. 0z之间，每根轴的利用附着系数曲线位于08.0z两条平行于理想附着系数直线的平行线之间；而制动强度3. 0z时，后轴的利用附着系数满足关系式)38.0(74.03 .0z，
37、则认为也满足了法规的要求。但是对于轿车而言， 制动强度在0.30.4 之间，后轴利用附着系数曲线不超过直线05.0z的条件下，允许后轴利用系数曲线在前轴利用附着系数曲线的上方。45 一轿车结构参数问题1.8 中给出的数据一样。轿车装有单回路制动系，其制功器制动力分配系数65.0。试求：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 38 页1)同步附着系数。2)在7 .0路面上的制动效率。* 3)汽车此时能达到的最大制动减速度(指无任何车轮抱死时)f。4)若将设车改为双回路制动系统(只改变制动的传动系，见习题图 3)，而制动器总制动力
38、与总泵输出管路压力之比称为制功系增益，并令原车单管路系统的增益为G。确定习题图3 中各种双回路制动系统以及在一个回路失效时的制动系增益。5)计算：在7.0的路面L。上述各种双回路系统在一个回路失效时的制功效率及其能达到的最大制功减速度。6)比较各种双回路系统的优缺点。答案： 1）同步附着系数8.063.025.165.07 .20ghbL2）因7.00所以前轮先抱死LhLbzEgfff/7.0f=7.2/63.07.065.07 .2/25.1=0.951 3）最大制动减速度：maxba=2/53. 67 .0smgEf4）TuFG65.0a) 1 失效227.0)1 (221)1(GGTFT
39、Fuu精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 38 页2 失效113.1221GGTFTFuub)1 失效2121GTFu2 失效2121GTFuc) 1 失效2121GTFu2 失效2121GTFu5）a)1 失效GzdtdugGFxb2)(2gzzhaLGF后轴利用附着系数grzhaLz后轴制动效率LhLazEgrrr/1/7 .2/63.07.017.2/45.10.46 最大动减速度ggab32.046.07.0max2 失效GzdtdugGFxb1)(1gzzhbLGF前轴利用附着系数gfzhbLz前轴制动效率精选学
40、习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 38 页LhLbzEgfff/1/7 .2/63.07.017 .2/25.10.55 最大动减速度ggab39.055.07.0maxb)由第 2）问知：前轮先抱死1 失效与 2 失效情况相同。GzdtdugGFxb1)(1gzzhbLGF前轴利用附着系数gfzhbLz前轴制动效率LhLbzEgfff/=7. 2/63.07. 065.07 .2/25.1=0.95 最大动减速度ggab33.02195.07.0maxc)与 b）回路的情况相同。6）比较优缺点：a） 其中一个回路失效时，不易
41、发生制动跑偏现象。但当1 失效时，容易后轮先抱死，发生后轴测滑的不稳定的危险工况。b） 实现左右侧轮制动器制动力的完全相等比较困难。c） 实现左右侧轮制动器制动力的完全相等比较困难。其中一个管路失效时，极容易制动跑偏。第五章51 一轿车 (每个 )前轮胎的侧偏刚度为-50176Nrad、外倾刚度为 -7665Nrad。若轿车向左转弯，将使两前轮均产生正的外倾角，其大小为 40。设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响试求由外倾角引起的前轮侧偏角。答：由题意： FY=kk=精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 38 页
42、故由外倾角引起的前轮侧偏角：= kk=052 6450 轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象，工程师们在前悬架上加装前横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度，结果汽车的转向特性变为不足转向。试分析其理论根据(要求有必要的公式和曲线 )。答：稳定性系数：122kbkaLmK1k、2k变化，原来 K0,现在 K0, 即变为不足转向。53 汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何(要求有必要的公式和曲线)？答：汽车稳态响应有三种类型：中性转向、不足转向、过多转向。几个表征稳态转向的参数：1前后轮侧偏角绝对值之差(转向半径的比R/R0; 3静态储备系数S.M.
43、彼此之间的关系见参考书公式（5-13 ） （5-16 ） （5-17 ） 。54 举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？答： 方法：1.时为不足转向，时为中性转向，1 时为不足转向， R/R0=1 时为中性转向， R/R00 时为不足转向，S.M.=0 时为中性转向，S.M.0 时为过多转向。汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移使得汽车质心至前后轴距离a、b 发生变化， K 也发生变化。55 汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？答： 否，因转弯时车轮受到的侧偏力，轮胎产生侧偏现象，行驶阻力不一样。56 主销内倾角和后倾角的功能有
44、何不同? 答：主销外倾角可以产生回正力矩，保证汽车直线行驶；主销内倾角除产生回正力矩外，还有使得转向轻便的功能。57 横向稳定杆起什么作用?为什么有的车装在前恳架，有的装在后悬架，有的前后都装？答：横向稳定杆用以提高悬架的侧倾角刚度。装在前悬架是使汽车稳定性因数K 变大，装在后悬架使K 变小，前后悬架都装则使前后悬架侧倾角刚度同时增大。58 某种汽车的质心位置、轴距和前后轮胎的型号已定。按照二自由度操纵稳定性模型，其稳态转向特性为过多转向，试找出五种改善其转向特性的方法。答：即要 K 变大，可在前悬架上装横向稳定杆，后悬架不变；前悬架不变，减小后悬架侧倾角刚度；同时在前后悬架装横向稳定杆，但保
45、证a/k2-b/k1变大；同时减小前后悬架侧倾角刚度，但保证a/k2-b/k1 变大；增大汽车质量。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 38 页59 汽车空载和满载是否具有相同的操纵稳定性? 答：否， m 不同，空载时的汽车m 小于满载时的m，即满载时的K 更大，操纵稳定性更好。510 试用有关计算公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车操纵稳定性、稳态响应指标的影响。答： 稳定性系数公式：122kbkaLmK汽车质心位置变化，则a、b 变化，即 K 也随之改变。511二自由度轿车模型的有关参数如下：总质量m18182kg
46、 绕zo轴转动惯量23885zIkg 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/kNrad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chu。2)稳态横摆角速度增益曲线r)s-au车速 u=22.35m/s 时的转向灵敏度rsw。3)静态储备系数S.M.，侧向加速度为04g 时的前、后轮侧偏角绝对值之差12aa与转弯半径的比值 R/R0(R0=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0、阻尼比、反应时间与峰值反应时间。提示：1
47、) 稳定性系数：122kbkaLmK特征车速Kuch12) 转向灵敏度21KuLusr3) 211LaKy21，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 38 页LR0, 21LR0RR4) 固有圆频率mc0阻尼比mh02反应时间峰值反应时间0arctg512 稳态响应中横摆角速度增益达到最大值时的车速称为特征车速chu。证明：特征车速chu=1/ K，且在特征车速时的稳态横摆角速度增益，为具有相等轴距L 中性转向汽车横摆角速度增益的一半。答：转向灵敏度21KuLusr特征车速Kuch1srLu,中性转向时srLu得证。513
48、测定汽车稳态转向特性常用两种方法，一为固定转向盘转角法，并以0/R Rya曲线来表示汽车的转向特性(见第五章第三节二)；另一为固定圆周法。试验时在场地上画一圆，驾驶员以低速沿圆周行驶，记录转向盘转角0sw， ，然后驾驶员控制转向盘使汽车始终在圆周上以低速持续加速行驶。随着车速的提高，转向盘转角sw（一般）将随之加大。记录下sw角，并以0swyswa曲线来评价汽车的转向特性，试证201swswKu，说明如何根据0swyswa曲线来判断汽车的转向特性。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 38 页证明： 转向半径222111Ku
49、LKuKuLuuuRr0R201swswKu=0RR514 习题图 4 是滑柱连杆式独立悬架(常称为 Mc Pherson strut suspnsion) 示意图。试证：1)R.C.为侧倾中心。2)悬架的侧倾角刚度为2()smpK rkn，式中sk为一个弹簧的 (线)刚度。提示：1)画出地面对于车厢的瞬时转动中心，即为侧倾中心R.C.2)证明参考书P135-136 5 15 试求计算稳态响应质心侧偏角增益)s的公式，并求题 5 11中轿车在u=31 3m/s(70 mileh)、0.4yag时的质心侧偏角。计算u=313ms 时的瞬态响应峰值反应时间和轿车的汽车因数T.B.值。提示： 将方程
50、组（ 5-9 ）两式联立，v=0,r=0, 消去r)s516 为什么有些小轿车后轮也设计有安装前束角和外倾角? 答： 因为轿车后轮安装前束角和外倾角是为提高操纵稳定性。517 习题图 5 为三种前独立悬架对车轮相对车身垂直上下位移时前束变化的影响。试问图中哪一条曲线具有侧倾过多转向效果？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 38 页答： 图中点划线所表示的具有过多转向效果518 转向盘力特性与哪些因素有关，试分析之。答：转向盘力特性决定于以下因素：转向器传动比及其变化规律、转向器效率、动力转向器的转向盘操作力特性、转向杆系传