青岛理工大学汽车理论期末复习资料Word文档下载推荐.docx
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部分负荷特性曲线常用来表征汽车的_軽_性。
节气门全开，则此特性曲线称发动机外特性曲线。
节气门部分开启，则此特性曲线称部分负荷特性曲线。
&
设某四驱汽车在路面附着系数为帖0.8的路面上进行由低初速度开始的急加速行驶试验。
测得汽车的加速度达到l.Og（g为重力加速度）。
请分析并计算，该车在何种情况下能够得到如此大的加速度（可做适当近似或假设，要求给出计算结果）。
那只能是下坡的时候,12.6829度的坡，坡度是22.5%
统计数字表明，装有0.5〜2L排量发动机的轿车，若是前置前驱，其平均的前轴负荷为汽车总重的61.5%；
若是前置后驱，其平均的前轴负荷为汽车总重的55.7%o设一汽车的轴距L=2.687m,质心高度hg=0.57m.试比较采用F・F•及F.R•型式时的附着力利用情况，即前轮驱动好还是后轮驱动好。
1＞对于F-F型轿车：
最大驱动力等于前轮附着力
片血緘=行=心0=61・5%〃农卩
对于F-R型轿车：
最大驱动力等于后轮附着力
Fxbmax=®
=Fz（p=（1_55.7%）"
农0
=44.3%mg^
显然F-F型轿车总的附着力利用情况较好。
第二章思考题
1.夷汽车燃油经济性通常可根据发动机的万有特性图及汽丫功率平衡图（或负荷特性图）来分析。
2.可用于评价汽车燃油经济性的指标有哪些？
1.白公里油耗：
垂量:
kg/100km»
N/100km、容积:
L/100km
2.单位燃油量能行驶的里程（美国标准）英里/加仑（MPG）
3.单位行程、单位容載量的燃油消耗量（汽运专用）重量:
N/t・100km容积:
L/t・100km
3.分析一下汽车在路面较好地形有利的条件下合理拖挂，可以提髙生产率、降低油耗的原因？
…一运量•运距一托1）阻力增加，发动机负荷率增大，b下降
'
一时间八心5刃整车质量利用系数增大，货车以100t・km计算成本，折算到每吨货物的油耗将降低。
4.影响汽车燃油经济性的因素有哪些？
等速白公里燃油消耗量正比于等速行驶时的燃油消耗率及行驶阻力，反比于传动效率
1）发动机负荷率及发动机性能有关。
发动机的工作过程中影响油耗的两个最根本因素是空燃比和发动机负荷,这两个值都有一个理论上的最佳值，在实际工作过程中，空燃比和发动机负荷的实际值越接近理论值，汽车就越省油。
发动机在负荷为90$、空燃比为1.05:
1时燃烧效率最高
2）行驶阻力：
a滚动阻力，每减少3%-5%的滚动阻力就能节约1$的燃油消耗，因此，如果一部车使用四条节油轮胎,平均可降低约5%的汽车燃油量。
b车重。
对一台车油耗影响最大的因素其实要算车重。
行驶同样的距离，越重的车做功越多，也就需要更多的燃油。
c风阻系数，由丁•现代汽车速度的增高，汽车的造型对燃油经济性也有重要影响，车速越快影响越大
3）传动系的传动效率。
传动系的速比越小，汽车的燃油经济性越高
4）汽车燃油消耗还及停车怠速油耗、汽车附件（空调等）消耗及制动能量损耗有关
5.夷轮胎对汽车的动力性、燃油经济性有什么影响？
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及充气圧力变化。
滚动阻力系数的大小直接影响汽车的最高车速、极限最大加速度和爬坡度。
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丁•该临界车速。
③轮胎及地面之间的附着系数直接影响汽车的极限最大加速度和爬坡度。
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。
6.夷简述一下无级变速器提高汽车燃油经济性的原因。
变速器档位越多，不但汽车换档平顺，而1L使发动机增加了处丁•经济工况下运行的机会,有利丁•提高燃油经济性。
因此自动挡变速箱，挡位越多越省油，无级变速CVT最省油。
7.夷为何现在的自动变速器挡位越来越多？
档数越多，汽车对行使条件的适应性越好；
换档时平顺性就越就越能利用发动机的动力，，保证在任何条件下具有使发动机在最经济工况下工作的可能性。
在速度不变的情况下，接合高速档时，传动比小发动机转速低,接合低速档时，传动比大相应的发动机转速高。
由发动机负荷特性可知，当发动机负荷相同时,一般是转速越低燃油消耗率越小。
在一定的行驶条件下，传动系的速比越小，汽车的燃油经济性越高,因此汽车的经济行驶都在高档位。
夷简述混合动力汽车省油的原理。
混合动力车型就是通过回收车辆的制动能量实现节油的传统车辆在制动时通过制动摩擦片或缓速器将大量的动能变为热能消耗掉了而并联式混合动力车则将动能通过电机回收变为电能储存至储能系统中。
在车辆驱动时传统车辆为驾驶员油门踏板直接控制发动机输出驱动力矩而并联式混合动力车则为油门踏板控制发动机和电机共同输出驱动力矩此时电机将制动回收时储存在储能系统中的电能转化为动能驱动车辆这样可以减少发动机的负荷以减少燃油的消耗。
所以说当并联式混合动力车辆在传统模式下运行时工作原理就及传统车辆完全相同1L油耗也及传统车辆相同而在混合模式下因为加入了制动回收能量及电机辅助驱动所以较传统模式能达到节油的效果
9.夷长途货运汽车经常采用超载的方式获得更大的收益，用所学理论知识解释原因。
装我质玄
整车整备质玄超载能使整车质量利用系数增大,货车以loot-km计算成本，折算到每吨货
物的油耗将降低。
10.☆说明汽车高挡位中速行驶的省油的原因。
由燃油消耗率曲线知：
汽车在中等转速、较大档位上时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，白公里燃油消耗量较小。
如果大油门低速的话发动机的动力用不了，造成浪费；
如果高速的话汽车的动力有很大一部分彼风阻和车轮阻力消耗了，造成费油。
所以汽车高档位中速行驶省油。
11・众所周知日本车比较省油，根据所了解的日本车的特点结合所学知识分析一下原因。
1）发动机技术侧重节油：
日系发动机，不管是本m著名的I-VTEC发动机还是丰田著名的VVT-I发动机，其最显著的优势就是节油性
2）日本车轻，日本车的车身钢板薄，同价位的车就比较省油，但是安全性能却保证不了，经常有新闻报道高速上连环撞车事件，日本车被撞的不成车样
3）日本车注重减小风阻。
在一些车系上能看到他们的前照灯的设计独特，有利减小风阻。
第三章思考题
1.确定汽车变速器挡位数应考虑的因素有哪些？
汽车的使用条件：
对整车性能的要求；
发动机的功率。
2.匹配确定汽车发动机功率的方法有哪些？
1）、由最大车速确定发动机功率、2）由比功率确定发动机功率3）确定Pa/m法。
3.夷匹配确定汽车传动系最小传动比要求保证哪些条件？
1•保证―——保证动力性2、兼顾动力性及燃油经济性3.对于商用车保证直接挡的动力因数DOmax
4.保证汽车的驾驶性能。
驾驶性能是指加速性，包括动力装置的转矩响应、噪声和振动，由主观评价。
及排量、最小传动比、传动系刚度有关。
3.夷匹配确定汽车传动系最大传动比要求满足哪些条件？
1）、满足驱动条件，一挡保证克服最大阻力，保证爬坡度。
2）、满足附着条件
3）、满足最低稳定车速
4.夷为何说变速器挡位数增多既可以提高动力性又可以提高燃油经济性？
档位数增多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率利用的机会，提高了加速和爬坡能力：
增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，增加了根据不同的地面条件选择较佳挡位的机会
5.夷汽车常设置较髙挡位间的速比间距小一些，且速比分布关系如下，请分析这样设置的道理。
«
•••
此种分配方式：
换挡平稳无冲击：
功率利用好，能提高汽车的动力性：
便丁•和副变速器结合构成更多挡位。
汽车高挡行驶机会多，这样会使高挡的动力性和经济性好，易操作性好。
低挡时车速下降少，而高挡使车速下降大，容易保证换挡同步
第四章思考题
1.夷分析对载重汽车空载比满载更容易发生甩尾的原因。
（只耍分析汽车制动力分配是按照满载还是空载分配的，按满载分配，以及这样分配之后的空载时制动那个轴先抱死即可）在高速制动时，当后轮抱死，将会发生后轴侧滑，此时汽车常发生不规则的急剧回转运动而失去控制，属于危险工况。
2.制动力具有固定比值的双轴汽车在平路上制动时，试证明：
当前轴的利用附着系数dl>
后轴利用附着系数4>
2,一定前轮先抱死。
z<
%
3.法已知某货车总质量9290kg,质心位置a=2.943m,b=l.007m,hg=l.17m。
求：
汽车在<
i>
=0.5的路面上制动前轮先抱死，并且从制动车轮局部滑移到有一轴车轮抱死时车辆的减速度不小于0.45g的汽车制动力分配比值bo
（思路：
根据利用附着系数公式，制动减速度0・45g时制动强度为0.45,利用附着系数即为0・5,前轮即将抱死，利用附着系数最大为地面附着系数0.5,带入计算即可）
4.夷汽车釆用自动防抱死装置为了是使车辆在制动时保持（车轮滚动）状态，以获得低的滑动率和高的制动力系数因而提高汽车的（制动效能）和（方向稳定性）。
5.夷汽车安装ABS（制动防抱死系统）后，对汽车制动时的方向稳定性有什么改善？
分析其原因。
关系曲线表明，滑动率越低，同一侧偏角条件下的侧向力系数越大，轮胎保持转向，防止侧滑的能力越大。
制动时ABS使滑动率保持在较低值，获得较高的侧向力系数，地面可作用于车轮的侧向力大，方向稳定性好：
6.以载货汽车为例，试分析超载对制动性能的影响。
1）汽车超载后，需要通过制动器以及车轮及地面消耗的摩擦功增大，因此持续制动的时间增长，制动距离增大，降低了制动效能。
2）、下长坡多次制动要控制车速时制动器产生的热量增多，热衰退加剧，肯能使制动失效。
7.夷用I曲线和B曲线说明为什么空载汽车比满裁汽车制动时容易失去转向稳定性。
为什么利用附着系数越接近制动强度，地面的附着条件发挥越充分，汽车制动分配合理程度越高？
利用附着系数是在保证车轮不抱死的情况下最大的制动强度；
而制动强度越大，那么整车制动效能越好，所以当制动强度和利用附着系数接近的时候，车辆所能达到的制动强度月大，制动力分配越合理。
你可以再哪个图上划横线，先和哪个交就先抱死哪个。
特别要注意那个图上的45度线，那个图你知道是哪个的对吧？
汽车理论课本上利用附着系数那个。
9.及汽车制动效能的恒定性有关系的有哪些？
1）效能恒定性主要是制动的热衰退性，制动的热衰退性及制动器摩擦副的材料及摩擦系数和制动器的结构有关：
10.列举有助于提高制动器的热稳定性的措施。
1）提高摩擦材料抗热衰退性：
采用耐热粘合剂，如改性的酚醛树脂，或用无机粘合剂：
减少有机成分含量，增加金属添加剂；
使摩擦片具有一些气孔可先进行表面预处理，使其产生表而稳定层來缓和热衰退。
2）制动鼓壁厚大一些，有足够的热容量，温升低；
3）盘式制动器热稳定性优于鼓式制动器，可采用助力器克服效能低的缺点：
4）结构上保证散热性好，盘式制动器可使用通风盘。
盘式一一热稳定性好，山区选用
鼓式一一冷态效能高，半原选用
第五章思考题
1、汽车前后轮总的侧偏角包括哪几方面？
（1）考虑到垂直载荷及外倾角变动等因素的弹性侧偏角。
（2）侧倾转向角。
（3）变形转向角。
2、前轮角阶跃输入下容易使汽车失去稳定性的稳态转向特性是哪种？
过多转向
3氏影响轮胎侧偏刚度k的因素有哪些？
1）轮胎尺寸、形式和结构参数。
尺寸较大的轮胎有较高的侧偏刚度。
子午线轮胎接地面宽，侧偏刚度咼O
2）轮胎的高宽比，高宽比小的轮胎侧偏高度大。
3）垂直载荷，侧偏刚度随垂直載荷的增大而增大，但垂直载荷过大时，接触区圧力极不均匀，刚度有所减小。
4）轮胎气压，随着气圧的增加，侧偏刚度增加，过高后刚度不再增加。
5轮胎转速，影响很小。
4、汽车操纵稳定性评价内容的有哪些？
1.转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应一转向盘角阶跃输入下的瞬态响应
2.横摆角速度频率响应特性，正弦输入…振幅比、相位差
3.转向盘中间位置操稳性，小转角、低频正弦输入
4.回正性一一力输入下的时域响应
5.转向半径
6.转向轻便性（原地、低速、高速）
7.直线行驶性能——直线行驶性，侧风敏感性，路面不平敏感性
8.典型行驶工况性能一一蛇形性能，移线性能，双线移线性能
9.极限行驶能力——圆周行驶极限侧向加速度，抗侧翻能力，发生侧滑时的控制性能
5、能用來表征汽车在前轮角阶跃输入下稳态响应特性的参数有哪些？
1）前后轮侧偏角绝对值之差（绚-氏2）
2）转向半径之比R/R.
3）静态储备系数S.M
6、车身侧倾时垂宜载荷在左右车轮上重新分配后对稳态响应有何影响？
若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋丁•增加不足转向。
若后轴左、
右轴垂直载荷变动量较大，汽车趋于减少不足转向量；
7☆轮胎宽度加宽后，对汽车的哪些性能有影响？
有何影响？
1.操控更加稳健2.刹车制动更加出色3.加速减慢4.油耗升高5.转向加重6.胎噪加大
8、表征汽车在前轮角阶跃输入下的瞬态响应品质好坏的参数有哪些？
1.横摆角速度3r波动时的固有圆频率3。
2.阻尼比匸
3.反应时间t
4.第一次达到峰值3讥的时间£
表征瞬态横摆响应的快慢
近代轿车一般为0.23'
0.59s
9决及汽车操纵稳定性有关系的底盘系统有哪些？
悬架系统、转向系统、传动系统
第六章思考题
1.在分析汽车平顺性时，通常对哪几个振动响应量进行计算，以确定悬挂系统的设计参数？
（车身加速度，悬架动挠度，车轮及路面间的动载）
2.分析车身及轮胎双质量振动系统中，车身部分阻尼比C对车身加速度幅频特性的影响。
随阻尼比匚增大，在低频共振区，车身加速度峰值下降：
在低频及高频两个共振区之间的幅值增大，在高频共振区，幅值变化很小）
3.试从汽车平顺性和安全性的角度出发，分析铝合金轮辎的优点。
.质量小。
铝合金轮辆要轻于钢质轮辆这样可以为车辆节油做出很大贡献。
2•散热性能好可以提
高轮胎寿命可以提高轮胎寿命有些铝合金轮扌同可以依靠自己本身造型的功能依靠自己本身造型的功能依靠自己本身造型的功在旋转中将气流导向制动器提高散热能力3•真圆度可以提高车轮的运动精度适合于高速行驶4.吸能性好可以吸收来自于路面的振动及噪声提高车辆行驶平顺性5.刚性高。
可以有效地减少路面冲击对于轮辆形状的伤害6•造型限制少、可以按照要求设计出各式轮辆
4.设有一货车底盘改装的大客车在市区低速行驶，发现满载甚至超载时乘坐舒适性较好，而半载和乘客更少时舒适性反而较差，以单质童一自由度振动系统原理解释这一现象？
给出必要的曲线、图形或公式。
货车底盘悬挂系统的刚度大，满载甚至超载时簧上质量大,振动频率变低，在半载和乘客更少时,簧上质量小,振动频率高，
5.请分别从汽车撞击限位概率、车身加速度和相对动载来讨论汽车的平顺性。
6.平顺性的基本评价指标是什么？
•人对振动的反应；
加权加速度均方根值：
撞击悬架限位的概率：
行驶安全性
7.人体对振动的反应的客观因素一般有哪几方面？
频率，垂直方向4〜12・5Hz水平方向0・5〜2Hz人体最敏感；
传至人体的振动加速度：
作用方向，人体对水平方向的振动比垂直方向更敏感；
持续时间，
两轴汽车简化的立体模型
车身单质量振动系统模型由质量m2的车身、刚度为K的弹簧，阻尼系数为C的减振器组成。
9.车身单质量振动系统简化模型
10.车身及车轮双质量振动系统简化模型
11.单质量振动系统中阻尼比1对衰减振动的影响。
©
增大，sr下降，当<
为1时，3r二0,无振荡特征。
当r二0.25时，工程上近似认为<
or等于30,则车身部分振动的固有圆频率为30,固有频率为f0
空气阻力系数的对比
对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更大？
为什么？
汽车采用自动防抱死装置为了是使车辆在制动时保持（车轮滚动）状态，以获得低的滑动率和高的制动力系数因而提高汽车的（制动效能）和（方向稳定性）。
1・1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式？
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弾性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸我变形曲线不重合会有能量损失，即弾性物质的迟滞损失。
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，由于弾性迟滞现象，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相对于法线俞移一个距离比它随弾性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩—=阻碍车轮滚动。
3）作用形式：
滚动阻力F/•二加（£
为滚动阻力系数）
1.2、滚动阻力系数及哪些因素有关？
提示：
滚动阻力系数及路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。
1.7、答：
Fxbmax=柑=F"
=61.5%加£
Fxbmax=厲=耳0=（1—55.7%）加g（P
=44.3%mg©
2＞⑴对于0=0.2：
F讪疵=6=巴0=1928.64"
U=194.8km/h
=>
Uamax=194.8^/77
极限爬坡度：
Fxbmax=Ff+Fi=Qf+Gi
=0.13
（2）同理可有：
当0二°
・7时，
Uamax=388.0W/7
0.4105
■
Imax
（竽）max=4.023血/（加）at
1.8、解：
＜1＞先求汽车质量换界系数S:
5=1+丄卑+丄竺竝m厂m厂
代入数据有：
6=1.4168
若地面不发生打滑，此时，地面最大驱动力
=5皿=6597.36"
由于不记滚动阻力及空气阻力，即耳、FK=0这时汽车行驶方程式变為=斥+Fj
宝如=6+昴乜
rdt
当TQ=MeMax=^N代入有：
再由兀日卜笹Gsin-腔+代
du
dt
将代入上试有
Fzlmin=618O.272V
此时：
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。
＜2＞调整：
妥■使发动机扭矩能否充分发挥，则：
应使：
其中：
Fxz=6597.36"
不变，
则由公式:
得出：
b=1704.6mm
前轴负荷率为:
"
°
%=諾弟旷00"
®
1.9.答：
1＞由汽车行驶方程式：
F严耳十FjFj+Fj低速滑行时尸*心0巧严0此时：
Rq片
由低速滑行曲线拟台直线公式可得:
iv\^（19.76-0.597）
|gd“
2＞直接档，ig=l
先求汽车质量换算系数S:
e「1flI"
冷丁m厂m厂代入数据得：
6=1.0266
再有动力因素公式：
gdt
=0.060
v以四档为例〉
0=f+i=/+O=0.060
所以:
而：
由
max
=0.060+
1.0266
9.81
*0.75*3.6=0.34255
可得，最大爬坡度为:
Imax
namax=16・41°
第二拿
2.1、“车开得慢，油门踩得小，就一定省油”，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。
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，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量及整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。
，
2.2、试述无级变速器及汽车动力性、燃油经济性的关系。
①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有及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。
②同吋，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，确定保证发动机在鼓经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。
•・•无级变速器传动比1'
及发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系：
（式中A为对某汽车而言的常数）
当汽车一速度Ua'
在一定道路沙锅行驶吋，根据应该提供的功率:
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n'
c。
将uj,n'
e代入上式，即得无级变速器应有的传动比i'
。
带同一0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？
①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熠加了滚动阻力、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。
②汽车外形及轮胎。
降低Cd值和采用子午线轮胎，可显菩提高燃油经济性。
2.5、为什么汽车发动机及传动系统匹配不好会形响汽车燃油经济性及动力性?
试举例说明。
发动机最大功率妥■满足动力性妥求（最高车速、比功率）］
1嚴小传动比的选择很重要，（因为汽车主要以最高档行驶）
若股小
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