汽车理论第五版课后习题答案.docx

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汽车理论第五版课后习题答案

第一章汽车的动力性

1.1试说明轮胎滚动阻力的界说,发生机理和作用形式.之巴公井开创作

时间：

二O二一年七月二十九日

界说:

汽车在水平路途上等速行驶时受到的路途在行驶方向上的分力称为滚动祖力.

2）发生机理:

由于轮胎内部摩擦发生弹性轮胎在硬支律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全损失,即弹性物质的迟滞损失.这种迟滞损失暗示为一种阻力偶.

当车轮不滚动时,空中对丰轮的法向反作用力的分布是前后对称的;当车轮滚动时,由于弹性阻滞现象,处于压缩过程的前部点的空中法向反作用力就会年夜于处于压缩过程的后部点的空中法向反作用力,这样,空中法向反作用力的分布前后分歧毛病称,而使他们的合力FZ相对法线前移一个距离a,它随弹性迟滞损失的增年夜变年夜.即滚动时有滚动阻力偶Tf=FZ.•a阻碍车轮滚动.

3]作用形式:

Tf=Wf,Tf=Tf/r

1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？

答：

滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、资料和气压有关.

1.3

由计算机作图有：

1.4空车、满载时汽车动力性有无变动？

为什么？

答：

动力性会发生变动.因为满载时汽车的质量会增年夜,重心的位置也会发生改变.质量增年夜,滚动阻力、坡度阻力和加速阻力城市增年夜,加速时间会增加,最高车速降低.重心位置的改变会影响车轮附着率,从而影响最年夜爬坡度.

1.5如何选择汽车发念头功率？

答：

发念头功率的选择常先从保证汽车预期的最高车速来初步确定.若给出了期望的最高车速,选择的发念头功率应年夜体即是,但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和.

发念头的最年夜功率但也不宜过年夜,否则会因发念头负荷率偏低影响汽车的燃油经济性.

在实际工作中,还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发念头应有功率.很多国家还对车辆应有的最小比功率作出规定,以保证路上行驶车辆的动力性不低于一定水平,防止某些性能差的车辆阻碍车流.

1.6超车时该不应换入低一挡的排挡？

答：

超车时排挡的选择,应该使车辆在最短的时间内加速到较高的车速,所以是否应该换入低一挡的排挡应该由汽车的加速度倒数曲线决定.如果在该车速时,汽车在此排档的加速度倒数年夜于低排挡时的加速度倒数,则应该换入低一档,否则不应换入低一挡.

1.7

可得、最年夜爬坡度为:

第二章汽车的燃油经济性

2.1“车开得慢,油门踩得小,就一定省油”,或者“只要发念头省油,汽车就一定省油”这两种说法对分歧毛病？

答：

分歧毛病.由汽车百公里等速耗油量图,汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低,其实不是在车速越低越省油.由汽车等速百公里油耗算式（2-1）知,汽车油耗量不单与发念头燃油消耗率有关,而且还与车速、档位选择、汽车的状况、汽车的质量利用系数等使用因素有关,还与汽车的质量和总体尺寸、传动系、轮胎的选择有关,发念头省油时汽车纷歧定就省油.

2.2试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系.

答：

①采纳无级变速后,理论上克服了发念头特性曲线的缺陷,使汽车具有与等功率发念头一样的驱动功率,充沛发挥了内燃机的功率,年夜年夜地改善了汽车动力性.②同时,发念头的负荷率高,用无级变速后,使发念头在最经济工况机会增多,提高了然油经济性.

2.3用发念头的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线,确定保证发念头在最经济状况下工作的“无级变速器调节特性”.

答：

由发念头在各种转速下的负荷特性曲线的包络线即为发念头提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线,如课本图2-9a.利用此图可以找动身念头提供一定功率时的最经济状况（转速与负荷）.把各功率下最经济状况运转的转速与负荷率标明在外特性曲线上,便获得“最小燃油消耗特性”.无级变速器的传动比i'与发念头转速n及汽车行驶速度ua之间关系

2.4如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性？

答：

汽车底盘设计应该从合理匹配传动系传动比、缩减尺寸和减轻质量、合理选择轮胎来提高燃油经济性.

2.5为什么汽车发念头与传动系统匹配欠好会影响汽车燃油经济性与动力性？

试举例说明.答：

在一定路途条件下和车速下,虽然发念头发出的功率相同,但传动比年夜时,后备功率越年夜,加速和爬坡能力越强,但发念头负荷率越低,燃油消耗率越高,百公里燃油消耗量就越年夜,传动比小时则相反.所以传动系统的设计应该综合考虑动力性和经济性因素.如最小传动比的选择,根据汽车功率平衡图可获得最高车速umax（驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处车速）,发念头到达最年夜功率时的车速为up.当主传动比力小时,up>umax,汽车后备功率小,动力性差,燃油经济性好.当主传动比力年夜时,则相反.最小传动比的选择则应使up与umax相近,不成为追求纯真的的动力性或经济性而降低另一方面的性能.

2.6试分析超速档对汽车动力性和燃油经济性的影响.

答：

汽车在超速档行驶时,发念头负荷率高,燃油经济性好.但此时,汽车后备功率小,所以需要设计合适的次一挡传动比保证汽车的动力性需要.

2.8轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响？

答：

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与充气压力变动.滚动阻力系数的年夜小直接影响汽车的最高车速、极限最年夜加速度和爬坡度.②汽车车速到达某一临界值时,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于该临界车速.③轮胎与空中之间的附着系数直接影响汽车的极限最年夜加速度和爬坡度.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.滚动阻力年夜燃油消耗量明显升高.

2.9为什么公共汽车起步后,驾驶员很快换入高档？

答：

因为汽车在高档时发念头负荷率低,燃油消耗量好,高档时则相反,所以为了提高燃油经济性应该在起步后很快换入高档.2.10到达动力性最佳换档时机是什么？

到达燃油经济性的最佳换档时机是什么？

二者是否相同？

答：

到达动力性最佳应该使汽车加速到一定车速的时间最短,换档时机应根据加速度倒数曲线确定,保证其覆盖面积最小.到达燃油经济性的换档时机应该根据由“最小燃油消耗特性”确定的无级变速器理想变速特性,考虑路途的Ψ值,在最接近理想变速特性曲线的点进行换档.二者一般是不相同的.

第四章汽车的制动性

4.1一轿车驶经有积水层的一良好路面公路,当车速为100km/h时要进行制动.为此时有无可能呈现划水现象而丧失制动能力？

轿车轮胎的胎压为179.27kPa.

解：

4.3

作出这种规定的目的是为了保证制动时汽车的方向稳定性和有足够的制动效率.

4.5

6）两种回路的优缺点比力双回路系统a）制动系增益最年夜,一个回路失效时的最年夜制动减速度也比b）,c）年夜,所以其性能较优.双回路系统b）、c）制动系增益相同,如果不考虑轴距的影响,两者在一个回路失效时的制动效率相同.可是,c）在一个回路失效时,制动力作用在一侧车轮上,车身左右受力严重不均衡,会发生跑偏等问题.

第五章汽车的把持稳定性

5.1一轿车（每个）前轮的侧偏刚度为-50176N/rad、外倾刚度为-7665N/rad.若轿车向左转弯,将使前轮均发生正的外倾角,其年夜小为4度.设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮负载转移的影响,试求由外倾角引起的前轮侧偏角.

解：

（

）=-0.611°

5.26450N轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象,工程师们在悬架上加装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酿成缺乏转向.试分析其理论依据（要求有需要的公式和曲线）.

5.3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？

答：

汽车的稳态响应有三种类型,即中性转向、缺乏转向和过多转向.表征稳态响应的参数有稳定性因数K,前、后轮的侧偏角角绝对值之差（α1–α21）,转向半径的比R/R0,静态储藏系数S.M.等.它们之间的彼此关系为：

5.4举出三种暗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？

5.5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？

答：

纷歧样.汽车转弯时由于侧倾力矩的作用,左、右车轮的垂直载荷不再相等,所受阻力亦不相等.另外,车轮还将受到空中侧向反作用力.

5.6主销内倾角和后倾角功能有何分歧？

答：

主销内倾角的作用,是使车轮在方向盘收到微小干扰时,前轮会在回正力矩作用下自动回正.另外,主销内倾还可减少前轮传至转向机构上的冲击,并使转向轻便.主销后倾的作用是当汽车直线行驶偶然受外力作用而稍有偏转时,主销后倾将发生车轮转向反方向的力矩使车轮自动回正,可保证汽车支线行驶的稳定性.汽车转向轮的回正力矩来源于两个方面,一个是主销内倾角,依靠前轴轴荷,和车速无关；一个是主销后倾角,依靠侧倾力,和车速有关；速度越高,回正力矩就越年夜.

5.7横向稳定杆起什么作用？

为什么有的车装在前悬架,有的装在后悬架,有的前后都装？

答：

横向稳定杆的主要作用是增加汽车的侧倾刚度,防止汽车在转向时发生过多的侧倾.另外,横向稳定杆还有改变汽车稳态转向特性的作用,其机理在题5.2中有述.横向稳定装置的位置也是由于前、后侧倾刚度的要求,以及如何调节稳态转向特性的因素决定的.

5.8某种汽车的质心位置、轴距和前后轮胎的型号已定.依照二自由度把持稳定性模型,其稳态转向特性为过多转向,试找出五种改善其特性的方法.

答：

①增加主销内倾角；②增年夜主销后倾角；③在汽车前悬架加装横向稳定杆；④使汽车前束具有在压缩行程减小,复原行程增年夜的特性；⑤使后悬架的侧倾转向具有趋于缺乏转向的特性.

5.9汽车空载和满载是否具有相同的把持稳定性？

答：

不具有相同的把持稳定.因为汽车空载和满载时汽车的总质量、质心位置会发生变动,这些将会影响汽车的稳定性因数、轮胎侧偏刚度、汽车侧倾刚度等把持稳定性参数.

5.10试用有关公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车把持稳定性、稳态响应指标的影响.

答：

以静态储藏系数为例说明汽车质心位置对稳态响应指标的影响：

傍边性转向点与质心位置重合时,S.M.＝0,汽车为中性转向特性；

当质心在中性转向点之前时,S.M.为正值,汽车具有缺乏转向特性；

当质心在中性转向点之后时,S.M.为负值,汽车具有过多转向特性.

5.11

5.12稳态响应中横摆角速度增益到达最年夜值时的车速称为特征车速uch.证明：

特征车速uch?

1/K,且在特征车速时的横摆角速度增益,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：

特征车速指汽车稳态横摆角速度增益到达最年夜值时的车速,汽车稳态横摆角速度增益为：

5.13

5.16答：

提高把持稳定性

5.17习题图5为三种前自力悬架对车轮相对车身垂直上下位移时前束变动的影响.试问图中哪一条曲线具有侧倾过多转向效果？

答：

曲线1对应的前自力悬架,转弯时车箱侧倾,内侧前轮处于反弹行程,前束增加,车轮向汽车纵向中心线转动,外侧前轮处于压缩行程,前束减小,车轮向外转动.采纳这种悬架招致汽车的侧倾转向增加了缺乏转向量,具有侧倾缺乏转向效果.曲线2对应的前自力悬架,曲线较其他两种更贴近纵坐标轴,说明这种悬架的侧倾转向量很小,几乎即是零.曲线3对应的前自力悬架,转弯时车箱侧倾,内侧前轮处于反弹行程,前束减小,车轮向汽车纵向中心线相反方向转动,外侧前轮处于压缩行程,前束增年夜,车轮向内转动.采纳这种悬架招致汽车的侧倾转向增加了过多转向量,具有侧倾过多转向效果.

5.18转向盘力特性与哪些因素有关,试分析之.

答：

转向盘力随汽车运动状况而变动的规律称为转向盘力特性,与下列因素有关：

转向器传动比及其变动规律、转向器效率、动力转向器的转向盘把持力特性、转向杆系传动比、转向杆系效率、由悬架导向杆系决定的主销位置、轮胎上的载荷、轮胎气压、轮胎力学特性、空中附着条件、转向盘转动惯量、转向柱摩擦阻力以及汽车整体动力学特性等.

5.19空中作用于轮胎的切向反作用力是如何控制转向特性的？

答：

参考课本第六节.

第六章汽车的平顺性

6.1

查表得,人的主观感受为很不舒服.

6.2

6.3

6.5

时间：

二O二一年七月二十九日