汽车理论2

琴姐友情整理车辆工程09级汽车理论一．名词解释与填空简答1.汽车的动力性：汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。评价指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度。2.汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力评价指标：百公里燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程3.汽车的制动性：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力评价指标：制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性4.地面制动力是使汽车制动而减速行驶的外力，但是，地面制动力取决于两个摩擦副的摩擦力；一个是制动器摩擦副间的摩擦力；另一个是轮胎与地面间的附着力地面制动力5.制动距离：从驾驶员开始操纵制动控制装置到汽车完全停住为止所驶过的距离影响制动距离的因素：制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷、发动机是否结合6.制动过程的阶段：驾驶员见到信号后作出行动反应、制动器起作用、持续制动、放松制动器7.汽车制动跑偏的原因：汽车左右车轮，特别是前轴左右车轮制动器的制动力不相等；制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调；8.汽车的操纵稳定性(主要内容是转向盘角阶跃下的稳态响应)：在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。9.汽车的稳态转向特性：不足转向、中性转向、过多转向10.侧偏特性：是指侧偏力、、回正力矩与侧偏角间的关系11.汽车的行驶阻力包括：滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力空气阻力分为压力阻力（压力阻力又分形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力）与摩擦阻力。12.发动机功率选择方法：最高车速、比功率13.最大传动比选择考虑因素：最大爬坡度、附着率、汽车最低稳定车速14.最小传动比选择与经济性动力性关系：最小传动比过小，发动机在重负荷下工作，加速性不好，出现噪声和振动，最小传动比过大，燃油经济性差，发动机高速运转噪声大（经济性看负荷率、动力性看后备功率）15.挡位数与动力性经济性关系：就动力性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速与爬坡能力，就燃油经济性而言，挡位数多，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，所以增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性16.挡位按等比级数分配特点：换挡前后转速相同；充分利用了发动机提供的功率，提高了汽车的动力性；便于与副变速器结合。17.影响汽车燃油经济性的因素：从公式上汽车等速百公里燃油消耗量Ｑs=CFb/YtF为汽车的行驶阻力b为燃油消耗率从使用方面：行驶车速、挡位选择、挂车的应用、正确的保养与调整从汽车结构方面：缩减轿车总尺寸和减轻质量；发动机（提高现有发动机的热效率和机械效率、扩大柴油发动机的应用范围、采用增压化的柴油机、广泛采用电子计算机控制技术）；增加传动系的挡位数；汽车的外形与轮胎（子午线轮胎的综合性能最好）18.前后车轮同时抱死的条件：前后轮制动器制动力之和等于附着力，并且前后轮制动器制动力分别等于各自的附着力。19.制动性能与前后轮抱死顺序（影响方向稳定性）：制动过程中，若是只有前轮抱死或前轮先抱死拖滑，汽车基本上沿直线向前行驶（减速停车），汽车处于稳定状态，但丧失转向能力；若后轮比前轮提前一定时间先抱死拖滑，且车速超过某一数值时，汽车在轻微的侧向力作用下就会发生侧滑，路面越滑，制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。21.驱动力图如何获得琴姐友情整理车辆工程09级在汽车行驶中，发动机发出的有效转矩tqT，经变速器、传动轴、主减速器等后，由半轴传给驱动车轮。如果变速器传动比为gi、主减速比为0i、传动系的机械效率为T，则传到驱动轮上的转矩tT，即驱动力矩为TgtqtiiTT0如图1.1所示，此时作用于驱动轮上的转矩tT，产生对地面的圆周力0F，则地面对驱动轮的反作用力tF，即为汽车驱动力。如果驱动车轮的滚动半径为r，就有rTFtt/，因而，汽车驱动力为图1.1汽车的驱动力riiTFTgtqt0(1.1)式(1.1)中发动机转矩丁tqT、传动系机械效率T及车轮半径r根据转速en、变速器传动比gi及主减速比0i，由下式计算与所求tF对应的速度：0377.0iirnugea建立tF-au坐标，选好比例尺，对每个档位，将计算出的值(tF，au)分别描点并连成曲线，即得驱动力图。22.汽车行驶方程式jiWftFFFFF或dtdumGAuCGfriiTaDTgtqsin15.21cos2023.汽车的驱动-附着条件：ztiWfFFFFF，这是汽车行驶的必要与充分条件。24.附着率25.驱动力行驶阻力平衡图琴姐友情整理车辆工程09级26.附着条件FriiTFTgtqt01maxmax验算时，可取附着系数=0.5～0.6。27.主减速器传动比0i的选择应考虑：最高车速、汽车的后备功率、驾驶性能、燃油经济性28.制动器制动力、地面制动力及附着力之间的关系由图可见，制动器制动力可以随制动系油压的增大而增大，而地面制动力xbF在达到附着力F的值后，就不再增加了。此时若想提高地面制动力，以使汽车具有更大的制动效能、只有提高附着系数。由此可见，汽车的地面制动力，首先取决于制动器制动力，但同时又受到地面附着条件的限制。所以，只有汽车具有足够的制动器制动力，同时，地面又能提供高的附着力时，才能获得足够的地面制动力。29.附着系数与滑动率s的关系前面曾假设附着系数在制动过程中是常数。但实际上，附着系数与车轮的运动状态，即滑动程度有关。滑动所占的比例为滑移率，用符号s表示，其表达式为%1000WWrWurus式中0rr——自由滑动的车轮动态半径(m)；Wu—车轮中心的速度(m/s)W——车轮的角速度(rad/s)。不同滑动率时，附着系数是不一样的。图4.3为试验所得的车轮附着系数曲线，即-s曲线。图上除了纵向附着系数曲线外，还给出了侧向附着系数曲线。侧向附着系数是研究制动时侧向稳定性有关的参数。30.理想的前、后轮制动器制动力分配曲线所谓理想的前、后轮制动器制动力分配曲线，是指前、后车轮同时抱死拖滑时，前、后制动器制动力1F和2F的关系曲线。琴姐友情整理车辆工程09级在任意附着系数值的路面上，前、后车轮同时抱死的条件是：前、后车轮制动器制动力之和等于附着力，并且前、后车轮制动器制动力分别等于各自的附着力。即221121zzFFFFGFF或212121zzFFFFGFF将式（4.9）代入上式，得gghahbFFGFF2121（4.10）由式（4.10）中消去参变量，即得)(12FIF（4.11）将式（4.11）画成的曲线，即为前、后车轮同时抱死时，前、后制动器制动力的关系曲线——理想的前、后制动器制动力分配曲线，简称I曲线。I曲线可采用做图法直接获得。方法如下：图4.11理想的前、后制动器制动力分配曲线31.制动时，前、后轮的地面法向反作用力：)()(21gzgzhaLGFhbLGF，32.理想的前、后轮制动器制动力分配曲线（I曲线）：是指前、后车轮同时抱死拖滑时，前、后制动器制动力1F和2F的关系曲线。只要给定汽车总重G，以及汽车重心的位置（a、b、hg），就能作出该车的制动器制动力理想分配曲线。33.制动器制动力分配系数β：前制动器制动力与汽车总制动器制动力之比，FF134.实际前、后制动器制动力分配线（β线），121FF，则)(12FF为一直线，此直线通过坐标原点，且其斜率为1tan。琴姐友情整理车辆工程09级35.同步附着系数0：β线与I曲线交点处的附着系数，ghbL0。同步附着系数说明：前后制动器制动力分配为固定比值的汽车，只有在同步附着系数的路面上制动时，才能使前后车轮同时抱死。36.f线组表示在各种值路面上，只有前轮抱死时的前、后轮地面制动力的分配关系。r线组表示只有在后轮抱死时，前、后轮地面制动力分配关系。制动过程分析：利用I曲线和β线的配合以及f线组与r线组分析汽车在不同路面上的制动过程。当＜0时，β线位于I曲线下方，制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况。当＞0时，β线位于I曲线上方，制动时总是后轮先抱死，因而容易发生后轴侧滑，使汽车失去方向稳定性。当=0时，显然，汽车在制动时，前后轮将同时抱死，是比较稳定的工况。37.轮胎的侧偏现象如果车轮是刚性的，在车轮中心垂直于车轮平面的方向上作用有侧向力yF。当侧向力yF不超过车轮与地面的附着极限时，车轮与地面没有滑动，车轮仍沿着其本身行驶的方向行驶；当侧向力yF达到车轮与地面间附着极限时，车轮与地面产生横向滑动，若滑动速度为Δu，车轮便沿某一合成速度u′方向行驶，偏离了原行驶方向，如图5.4所示。图5.4有侧向力作用时刚性车轮的滚动当车轮有侧向弹性时，即使yF没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向，这就是轮胎的侧偏现象。下面讨论具有侧向弹性车轮，在垂直载荷为W的条件下，受到侧向力yF作用后的两种情况：（1）车轮静止不动时由于车轮有侧向弹性，轮胎发生侧向变形，轮胎与地面接触印迹长轴线aa与车轮平面cc不重合，错开Δh，但aa仍平行于cc，如图5.5a所示。（2）车轮滚动时接触印迹的长轴线aa，不只是和车轮平面错开一定距离，而且不再与车轮平面cc平行。车轮的滚动过程中，车轮平面上点Al、A2、A3、…依次落在地面上，形成点1A、2A、3A…，点1A、2A、3A的连线aa与cc的夹角，即为侧偏角。车轮就是沿着aa方向滚动的。显然，侧偏角的数值是与侧向力yF有关的。38.侧偏力～侧偏角关系：曲线表明，侧偏角不超过3°～4°时，可认为yF与成线性关系。随着yF的增大，增大较快，轮胎产生滑移。汽车正常行驶时，侧向加速度一般不超过（0.3～0.4）g，侧偏角不超过4°～5°，故可认为侧偏力与侧偏角成线性关系39.轮胎的侧偏特性的影响因素：侧偏刚度随垂直载荷的增加而加大；尺寸较大的轮胎，侧偏刚度一般较大；尺寸相同琴姐友情整理车辆工程09级的子午线轮胎和斜交轮胎相比，子午线轮胎具有较大的侧偏刚度二．计算题（课本273页）1.7、答：1对于F-F型轿车：最大驱动力等于前轮附着力mgFFz%5.61Fxbmax对于F-R型轿车：最大驱动力等于后轮附着力mgFFz%)7.551(Fxbmax44.3%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：2xbmax15.21FaDwfUACGfFFhkm/8.194Uamax极限爬坡度：GiGfFFifxbmaxFfGFxbmaxmaxi02.08.9*160064.1928imax13.0极限加速度：dtdUmGfFFjfxbmaxF)/(01.1)(maxhskmmGfFdtdU（2）同理可有：当7.0时，hkm/0.388Uamax4105.0imax)/(023.4)(maxhskmdtdU（课本276页）4．3答案：1）前轴利用附着系数为：gfzhbzL琴姐友情整理车辆工程09级后轴利用附着系数为：grzhazL1空载时：ghbL0=413.0845.085.138.095.30故空载时后轮总是先抱死。由公式LhLazEgrrr/1/代入数据rrE845.0449.21.2（作图如下）满载时：ghbL0=4282.017.1138.095.30时：前轮先抱死LhLbzEgfff//代入数据fE=f17