汽车理论总复习
（注：仅供车辆十班内部参考，请同学们注意回归课本）
一、填空题
2.汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。
5.汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到地面附着条件的限制。
6.汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能行驶的里程来衡量。等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况，各国都制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行状况。
1、汽车重心向前移动，会使汽车的过多转向量减少。
3、降低悬架系统固有频率，可以降低车身加速度。
4、制动时汽车跑偏的原因有左右轮制动器制动不相等和悬架导向杆系与转向系拉杆运动学上不协调。
6、汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响。常用原地起步加速时间时间和超车加速度时间来表明汽车的加速能力。
7、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象。
8、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。压力阻力
分为：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力四部分。形状阻力占压力阻力的大部分。
9、确定最大传动比时，要考虑最大爬波度、附着率及汽车最低稳定车速三方面的问题。
10、盘式制动器与鼓式制动器相比：其制动效能差，稳定性能好，反应时间短。
11、在侧向力作用下，若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于增加不足转向量；若后轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于减少不足转向量。
8. 汽车的制动性能主要由制动效能、制动效能恒定性和制动时汽车的稳定性三方面来评价。
9. 制动器温度上升后，摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为热衰退性能。
11. 汽车制动时，某有一轴或两轴车轮发生横向滑动的现象称为侧滑。
13. 曲线与I曲线交点处的附着系数称为同步附着系数，所对应的制动减速度称为临界减速度。
14. 汽车的时域响应可以分为稳态响应和瞬态响应。
15. 汽车的稳态转向特性分为不足转向、中性转向和过多转向三种类型。
16.一般而言，最大侧偏力越大，汽车的极限性能越好，圆周行驶的极限侧向加速度越大。
12、平顺性要求车身部分阻尼比ζ取较小值，行驶安全性要求取较大值。阻尼比增大主要使动挠度的均方根值明显下降。
21.减小车轮质量对平顺性影响不大，主要影响行驶安全性。
2、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。
4、稳定性因数K值越小，汽车的过多转向量越大。
6、降低悬架系统固有频率，可以减少车身加速度。
8、描述道路谱的两种方式为时间谱和空间谱。
11、汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受地面附着条件的限制。
1、轮胎的气压越高，则轮胎的侧偏刚度（越大）。
2、汽车重心向前移动，会使汽车的过多转向量（减少）。
3、驱动力系数为（驱动力）与径向载荷之比。
4、当汽车质心在中性转向点之前时，汽车具有（不足）转向特性。
二、解释概念
1、发动机的使用外特性曲线
答：带上全部附件设备，将发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油位置）测试发动机的转矩，油耗率b 和转速n 之间的关系称为发动机使用外特性曲线。
3、利用附着系数
答：对应制动强度z 汽车第i 轴产生的地面制动力F xbi 与对应制动强度z 地面对第i 轴的法向反力F zi 的比值φi 称作利用附着系数φi =zi
xbi
F F 。 4、稳态横摆角速度增益
答：汽车的稳态响应中，稳态的横摆角速度ωr 和前轮的转角δ之比
δ
ωr
称为稳态横摆角速度增益。 6、侧倾转向
答：由车厢侧倾所引起的前轮绕主销的转动，后轮绕垂直于地面的转动，即车轮转向角的变动称为侧倾转向。
7、回正力矩
答：车轮发生侧偏时由接地面内分布的微元侧向力产生的作用于轮胎绕OZ 轴的力矩称为回正力矩。
8、汽车前或后轮（总）侧偏角 答：受到侧向力的轮胎滚动时轮胎胎面接地印迹的中心线与车轮平面间的夹角α称为前轮或后轮的侧偏角。
10、轮胎坐标系 答：车轮平面和地面交线与车轮在旋转轴线在地面投影线的交点为原点，车轮平面和地面的交线为X 轴，前为正。Y 轴地平面上，车轮前进时左为正，Z 轴与地面垂直上为正。
11、动力因数： 答：D=
G
F F w
t -，其中D 为动力因数，F t 其中为驱动力，F w 为空气阻力， G 为车重 12、实际前、后制动器制动力分配线（β线） 答：
21u u F F =β
1β
-。汽车实际制动的时候前路制动器动力F u1和后轮制动器制动力F u2之间的关系曲线称为β线。β为前轮制动力和总制动器制动力的比值。 13、制动力系数
答：地面制动力和垂直载荷的比值称为制动力系数。 14、横摆角速度频率响应特性 答：转向盘角正弦输入下，频率由0→∞时，汽车横摆角速度与转向盘的振幅比及相位差变化规律。 16、滚动阻力系数
答：是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比。 17、滑移率 答：s=
w
r w u r u w
0ω-×100%，式中u w 为车轮的中心速度，r r0为设有地面制动力时的车轮滚动半径，
ωw 为车轮的角速度。 18、汽车的功率平衡图
答：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率P e 、汽车经常遇到的阻力功率
t
η1
（P f +P w ）对车速的关系曲线绘在坐标图上，而得汽车的功率平衡图。 19、汽车比功率
答：是单位汽车总质量所具有的发动机功率。 20、制动器制动力
答：在轮胎周缘为了克服制动器摩擦力矩所需的力。 三、问答题
1、影响汽车动力性的因素有哪些？
答：影响动力性的因数有：发动机发出的扭矩T tq ，变速器的传动比i g ，主减速器的传动比i 0，传动系的传动效率ηT ，空气阻力系数Cd ，迎风面积A ，滚动阻力系数f ，汽车总重G 等。 2、试分析主传动比i 0的大小对汽车后备功率及燃油经济性能的影响？ 答：根据公式u a =0.377
g
i i rn
0知如图3-3中所表示的3条线（不同i 0时的汽车功率平衡图），i 01
图6-15，在在低频段阻尼比越大振动被衰减的越多（放大的倍数越小），在高频段阻尼比越大振动衰减的越慢，阻尼比越小振动衰减的越快。 5、车厢的侧倾力矩由哪几部分组成？ 答：①悬挂质量离心力引起的侧倾力矩，
②侧倾后，悬挂质量重力引起的侧倾力矩，
③独立悬挂中，非悬挂质量的离心力引起的侧倾力矩。 7、试分析轮胎结构、工作条件对轮胎侧偏特性的影响？ 答：①尺寸较大的轮胎有比较大的侧偏刚度，
②子午线轮胎接地面宽，侧偏刚度高， ③轮胎高宽比小侧偏刚度高，
④气压高侧偏刚度高，气压高至一定程度侧偏刚度变化很小， ⑤垂直载荷增大侧偏刚度增大，垂直载荷过大侧偏刚度反而降低。 8.在汽车结构方面，可以通过那些途径改善燃油经济性？试解释之。 答：（1）缩减轿车总尺寸和减轻质量；
（2）发动机：1）提高现有汽油发动机的热效率与机械效率 2）扩大柴油发动机的应用范围 3）增压化
4）广泛采用电子计算机控制技术 （3）传动系
（4）汽车的外形与轮胎
9.什么叫汽车的稳态横摆角速度增益？如何用前、后轮侧偏角绝对值之差来评价汽车的稳态转向特性？
答：汽车的稳态响应中，稳态的横摆角速度ωr 和前轮的转角δ之比δ
ωr
称为稳态横摆角速度增益，也称为转向灵敏度。
前、后轮侧偏角绝对值之差：1α-2α>0，不足转向，1α-2α=0，中性转向，1α-2α<0，过多转向。
10.从使用与结构方面简述影响汽车燃油经济性的因数。
答：使用方面：行驶车速，档位选择，挂车的应用，正确地保养与调整，正确利用滑行。
结构方面：1缩减轿车总尺寸和减轻质量。2发动机（提高现有汽油发动机的热效率和机械效率。扩大柴油机的应用范围。增压技术。广泛采用电子计算机控制技术。）3传动系（增加档位，无级变速。）4汽车外形与轮胎
11何为I 曲线，如何得到？何为β线？何为同步附着系数？如何得到？
答：实际前、后制动器制动力分配线，称为β线。前、后轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的关系曲线，称为理论的前、后轮制动器制动力分配曲线I ，可用作图法直接求得。β线与I 曲线交点处的附着系数为同步附着系数，可通过图解法和解析法得到。
12.有几种方式可以判断或者表征汽车角阶跃输入稳态转向特性？请简单叙述。 答：（1）稳定性因数K 。K>0，不足转向，K=0，中性转向，K<0，过多转向。 (2)前、后轮侧偏角绝对值之差1α-2α>0，不足转向，1α-2α=0，中性转向，1α-2α<0，过多转向。
(3)转向半径之比R/R 0。R/R 0 >1，不足转向，R/R 0=0，中性转向， R/R 0<1，过多转向。 (4)静态储备系数S.M.。S.M.>0，不足转向，S.M.=0，中性转向，S.M.<0，过多转向。 五、计算题
1、一辆轿车总重为21.24kN ，轴距L=2.87m ，重心距前轴距离a=1.27m ，重心高度h =0.508m ，制动力分配系数β=0.6 。试计算：在附着系数φ=0.8的路面上制动时，哪一轴车轮将首先抱死？并求出该轴车轮刚抱死时汽车的制动减速度是多少？
解：φ0=
g
b h b L -=508.0)
27.187.2(6.087.2--?=0.24<φ
∴后轮先抱死 抱死时
21xb xb F F =21u u F F =β-1β=4
.06
.0=1.5 ① ∵后轮抱死 ∴F xb2=g
g h L h ??+-F xb1+
g
h L Ga
??+
F xb2=
508.08.087.2508.08.0?+?-F xb1+508
.80.087.227
.124.218.0???
=-0.124F xb1+6.5864 ② 由①和②，得
F xb2=-0.124×1.5F xb2+6.5864 得 F xb2=5.553(KN) F xb1=8.3295(KN)
∵F xb1+F xb2=m dt
du
=Gz
∴
dt du =m F F xb xb 21+=24
.213295.8553.5+×9.8=6.4(m/s 2)
2. 汽车用某一挡位在f =0.03的道路上能克服的最大坡度I max =20%,若用同一挡位在f =0.02的水平道路上行驶，求此时汽车可能达到的加速度的最大值是多少？（δ=1.15 且忽略空气阻力）。 解：汽车能产生的最大驱动力
F tmax =Gf 1cos α1+Gsin α1=Gf 2+δ
g G (dt
du
)max (
dt
du
)max =δg f -sina α+cos αf 2111
=
15
.19.8
×0.02)-261
+ 21
5×
(10.03
=94.76 2.967 3.二自由度轿车模型有关参数如下： 总质量m=1818.2kg ；绕Oz 轴转动惯量Iz ＝3885kg ·m 2；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k 1=-62618N/rad ；后轮总侧偏刚度k 2=-110185N/rad 。
试求：
1）稳定性因数K ； 2）特征车速u ch ；
3）车速u=22.35m/s 时的转向灵敏度
r
sw
ωδ。 解:1) K=
2L m (2K a -1
K b )=0.0023(s 2/m 2)
2) u ch =
K
1
=20.85(m/s) 3) sw r δω=2001/Ku L u +=2
35.220023.01048.3/35.22?+=3.41(rad/s)