第一章汽车的动力性 1.1 试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。 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祖力。 2)产生机理:由于轮胎内部摩擦产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。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面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F Z相对于法线前移一个距离a，它随弹性迟滞损失的增大变大。即滚动时有滚动阻力偶T f = F Z.?a阻碍车轮滚动。 3]作用形式: T f = Wf，T f = T f/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、材料和气压有关。 1.3
=494.312+0.13U a2 由计算机作图有：
1.4 空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？ 答：动力性会发生变化。因为满载时汽车的质量会增大，重心的位置也会发生改变。质量增大，滚动阻力、坡度阻力和加速阻力都会增大，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，从而影响最大爬坡度。 1.5 如何选择汽车发动机功率？ 答：发动机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，选择的发动机功率应大体等于，但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和。发动机的最大功率但也不宜过大，否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。 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动机应有功率。不少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 超车时该不该换入低一挡的排挡？ 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
第一章 汽车的动力性 1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。 答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。 产生机理和作用形式： (1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =?。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。 （2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。 （3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。 （4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。 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、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。 1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，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）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2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2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为 234 19.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000 q n n n n T =-+-+- 式中，Tq 为发动机转矩（N ?m ）;n 为发动机转速（r/min ）。 发动机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 ηt =0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2.77m 2 主减速器传动比 i 0=5.83 飞轮转动惯量 I f =0.218kg ?m 2 二前轮转动惯量 I w1=1.798kg ?m 2 四后轮转动惯量 I w2=3.598kg ?m 2 变速器传动比 ig(数据如下表) 轴距 L=3.2m 质心至前轴距离（满载） a=1.974m 质心高（满载） hg=0.9m 分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力－行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。只要对汽
收集信息 1. 填空题 （1）汽车通常由发动机、底盘、车身和电气设备等部分组成。 （2）车辆识别代码包含了车辆的生产厂家、年代、车型、车身形式及代码、发动机代码及组装地点等信息。 （3）汽车根据用途的不同可分为运输汽车和特种用途汽车。 （4）汽车根据动力装置的不同可分为活塞式燃机汽车、电动汽车、燃气轮机汽车、喷气式汽车。 2. 简答题 简述车辆识别代码（VIN）的编制规则及含义。 1~3：制造厂识别代码；4：车辆品牌、驾驶室类型或车身类型；5：车辆类型及货厢特征或车身特征；6：底盘类型及车辆主要参数；7：发动机功率围；8：轴距和制动系统；9：检验位；10：车型年份；11：装配厂；12~17：生产流水号。 任务实施
任务1 收集信息 1. 填空题 （1）汽车发动机是为汽车提供动力的机构，是汽车的“心脏”。汽车发动机就是一个能量转换机构，即将汽油（柴油）或天然气的热能，通过在密封汽缸燃烧气体膨胀，推动活 塞做功，从而转变为机械能，这也是汽车发动机最基本的工作原理。 （2）汽油发动机由曲柄连杆机构、配气机构两大机构和起动系统、燃料供给系统、点火系统、润滑系统、冷却系统五大系统组成。 （3）按照所使用燃料的不同，发动机可以分为柴油发动机和汽油发动机；按照冷却 方式的不同，发动机可以分为水冷式发动机和风冷式发动机；按照完成一个工作循环所需的冲程数，发动机可以分为二冲程发动机和四冲程发动机。 （4）活塞从上止点到下止点所让出的空间容积称为气缸工作容积。活塞在上止点时，活塞顶上面的空间为燃烧室，它的容积称为燃烧室容积。 （5）四冲程发动机每个工作循环中的四个冲程分别为：进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 2. 简答题 （1）简述汽油发动机与柴油发动机的特点。 汽油发动机具有转速高、质量小、噪音小、起动容易、制造成本低等特点；柴油发 动机具有压缩比大、热效率高、经济性能和排放性能好等特点。 （2）简述四冲程发动机的工作原理。 进气行程。曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进气门开启，排气门关闭。将可燃混合气通过进气门被吸入气缸，直至活塞到达下止点，进气门关闭时结束。 压缩行程。进气行程结束时，活塞在曲轴的带动下，从下止点向上止点运动，气缸容积逐渐减小。此时进、排气门均关闭，可燃混合气被压缩，至活塞到达上止点时压缩结束。 作功行程。在压缩行程末，火花塞产生电火花点燃混合气，并迅速燃烧，使气体的温度、压力迅速升高，从而推动活塞从上止点向下止点运动，通过连杆使曲轴旋转作功，至活塞到达下止点时作功结束。 排气行程。在作功行程接近终了时，排气门打开，进气门关闭，曲轴通过连杆推动活塞从下止点向上止点运动。废气在自身剩余压力和在活塞推动下，被排出气缸，至活塞到达上止点
汽车理论模拟试卷四 1、 （1）什么是纵向滑动率？作出附着系数与纵向滑动率的关系曲线，并描述该曲线的特点、分析其产生的原因。 （2）什么是轮胎的侧偏特性？试分析轮胎侧偏特性产生的原因及其主要影响因素（包括：汽车使用因素与轮胎自身结构与特性的因素）。 （3）结合下图（包括轮胎的侧偏特性）说明：转弯时汽车滚动阻力大的原因，并说明 滚动阻力的主要影响因素。 2、 （1）动力性的评价指标主要有哪三个？各个评价指标的影响因素有哪些？分别是怎样影响的？ （2）结合公式及绘图，说明后备功率的概念。 （3）确定汽车的动力性，可通过作图法，具体可用哪几种特性的图？大致过程怎样？ 3、 （1）画图并说明地面制动力、制动器制动力与附着力三者之间的关系。 （2）已知某汽车的同步附着系数，试结合线、I 曲线、 f 和r 线组分析汽车在附着系数ψ2=0.8 的路面上进行制动时的全过程。 （3）在图上标明：在ψ1=0.3 和ψ2= 0.8的路面上车轮抱死后，制动器制动力与地面制动力的差别。 4、
（1）较常用的汽车百公里油耗有哪些? （2）汽车的等速百公里油耗与车速间具有怎样的关系？为什么？ 5、 （1）结合有关公式，分析汽车操纵稳定性稳态特性的影响因素结合有关公式，分析汽车操纵稳定性稳态特性的影响因素。 （2）定性分析汽车操纵稳定性动态特性的影响因素。 （3）驾驶员的不同转向操作对汽车的转向与操纵稳定性特性有怎样的影响？为什么？ （4）曲线行驶时，对于前轮驱动的汽车，在驱动与制动时，纵向力对其稳态特性的影响是否有差异，试分析产生的原因和主要影响因素。 6、 （1）进行汽车平顺性分析时，一般对哪几个振动响应量进行分析？以车身单质量振动系统为例分析频率比、阻尼比及其相关的质量,刚度,阻尼对三个振动响应量的影响。 （2）在车身与车轮的双质量振动系统中，已知车身部分偏频为π rad/s，车身与车轮的质量比、刚度比分别为8和9, 试计算车轮部分偏频，并说明主频与偏频的定义及其大小的关系（用“<”号表示）。 答案 1、 （1）什么是纵向滑动率？作出附着系数与纵向滑动率的关系曲线，并描述该曲线的特点、分析其产生的原因。 答：驱动时纵向滑动率 S1 = 制动时滑动率以
上海交通大学一九九九年硕士生入学考试试题 一、填空题（×28） 1、国际上常用油耗计算方法有两种，即以欧洲为代表的ECE和以美国为代表的EPA. 2、良好路面上行驶汽车所受的行驶阻力主要由、 、和四部分组成。 3、制动时汽车减速度行驶，避免车轮抱死的最小称为汽车在该制动强度时的 。 4、操纵稳定性是指弯道行驶汽车转向特性抗干扰能力，与其有关的主要运动参数包括 、和。 5、汽车动力性主要由三项指标来评定，它们是、 和。 6、因可在负实数、零或正实数上取值，弯道行驶汽车的横摆角速度增益对应三种不同的转向特性，即、以及。 7、制动全过程大致分为四个不同阶段，即、、 以及。 8、汽车加速时产生相应的惯性阻力，即由和两部分惯性力组成。 9、汽车拖带挂车的目的是提高燃油经济性，其原因有二：一是汽车发动机的 上升，二是汽车列车增加。 10、对汽车动力性和燃油经济性有重要影响的动力装置参数有两个，即 和。 二、论述题（3×5） 1、高速行驶汽车的轮胎会发生爆裂，试简述轮胎发生什么现象并说明原因？ 2、装有防抱死制动系统（ABS）的汽车可避免制动时跑偏和侧滑，试说明其理论依据？ 3、某汽车传动系统采用齿轮变速器，试说明各档位传动比的确定原则是什么？ 4、某汽车装有非ABS的普通制动系统，试简述制动时制动距离与哪些因素有关？ 5、加装液力变速器的汽车具有较理想的动力特性，试说明主要目的是什么？
三、是非题（错误×正确√，2×10） 1、汽车轮胎的侧滑刚度与车轮坐标系的选择有关。（×） 2、超速挡的应用可以降低汽车的负荷率。（×） 3、地面的制动力大小取决于汽车具有足够的制动器制动力。（×） 4、汽车稳态横摆角速度响应与行驶车速有关。（√） 5、不出现前轮或后轮抱死的制动强度必小于地面附着系数。（√） 6、同步附着系数ψ0与地面附着特性有关。（×） 7、未装有ABS的汽车在制动时发生侧滑是技术状况不良造成的。（×） 8、特征车速u ch是表征汽车过多转向量的一个参数。（×） 9、汽车的最高行驶车速对应发动机最高转速。（×） 10、汽车齿轮变速器的相邻两变速档速比之比基本上取为常数。（√） 四、某轿车按给定的速度变化曲线作 加速度行驶，欲根据汽油发动机万有 特性（见图）计算过程中的燃油消耗 量.已知：发动机功率P=30KW,初始车 速u0=10km，经过△t1=2秒（s）车速 达到40km/h,又经过△t24秒（s）车 速达到60km/h,再经过△t3=4秒（s） 车速已到达到90km/h,等速单位时间油 耗计算公式为Q t=Pb/γ),其中b 为燃油消耗率（g/kw·h）(由图中曲线 给出)，汽油重度γ=7（N/L）.(15分) a 五、某轿车沿水平硬路面公路高速行驶， A B C D 遇事后采取紧急制动。图示为该轿车制动 t 时的加速度，速度和距离的对应变化关系。 j max 试求： （1）制动反应阶段经过时刻t1,在AB
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 增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚 动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （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Ⅱ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Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 432)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 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n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min 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 ηт＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m 主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m 四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m 变速器传动比 i g (数据如下表)
1、汽车行驶速度（） A：与发动机转速、车轮半径和传动系传动比成正比 B：与发动机转速和车轮半径成正比，与传动系传动比成反比C：与发动机转速和传动系传动比成正比，与车轮半径成反比D：与发动机转速成正比，与车轮半径和传动系传动比成反比批阅：选择答案：B 正确答案：B 2、评价汽车动力性的指标是( ) A：汽车的最高车速、加速时间和汽车能爬上的最大坡度 B：汽车的最高车速、加速时间和传动系最大传动比 C：汽车的最高车速、加速时间和传动系最小传动比 D：汽车的最高车速、加速时间和最大驱动力 批阅：选择答案：A 正确答案：A 3、确定汽车传动系的最大传动比时，需要考虑（） A：汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和附着率 B：汽车的最大爬坡度、最高车速和附着率 C：汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和最高车速 D：汽车的加速时间、最高车速和附着率 批阅：选择答案：A 正确答案：A 4、汽车的质量利用系数是指（）。 A：汽车整备质量与总质量之比 B：汽车装载质量与总质量之比 C：汽车装载质量与整备质量之比 D：汽车整备质量与装载质量之比 批阅：选择答案：C 正确答案：C 5、汽车行驶时，空气阻力所消耗的功率（）。 A：与迎风面积和车速成正比 B：与迎风面积的3次方和车速成正比 C：与迎风面积和车速的3次方成正比 D：与迎风面积的3次方和车速的3次方成正比 批阅：选择答案：C 正确答案：C 6、汽车行驶的附着条件是（） A：驱动轮的地面切向反作用力大于等于附着力 B：驱动轮的地面切向反作用力大于附着力 C：驱动轮的地面切向反作用力小于等于附着力 D：驱动轮的地面切向反作用力小于附着力 批阅：选择答案：C 正确答案：C 7、汽车制动性的评价主要包括（）
汽车-第一章 1. 有一辆4?2的汽车, 前、后轴垂直载荷的分配为前轴占38%，后轴占62%，满载时的动力特性图如下。满载, 油门全开, 通过一片泥沙地, 该地的滚动阻力系数为0.18, 附着系数为0.30。试问选择什么档位才能保证汽车正常行驶？（忽略空气阻力） 解：要使汽车能正常行，需满足下面条件， 1 汽车的驱动力大于行驶中的总阻力，即 F F F F F j w i f t + + + ≥ 2 驱动力转矩引起的切面反作用力不得大于附着力 为汽车后轮负载设 F X 2 则 ?F F Z X 2 2 ≤ 又f F F F F F Z t f t X 2 2 - = - = 可得)(2 f F F Z t +≤? 所以有)(2 f F F F Z t f +≤ ≤ ?，设G 为汽车总重， 可得)(62.0?+≤≤ f G Gf F t 因为0,=-= F F F w w t G D 代入上式 得)(62.0?+≤≤f D f 代入数值得到D 的范围 2976.018.0≤≤D 依图可知选择2挡能使汽车正常行驶。 2．已知某车总重为60kN, 前、后轴垂直载荷分别为25kN 、35kN ，主车最高挡
（4挡）为直接挡，该挡最大驱动力为F t4=4 kN, 变速器第3、2、1挡传动比分别为1.61、2.56、4.2，此4×2后轴驱动汽车若通过f=0.15, ?=0.25的地带，问选择什么挡位汽车能正常行驶？忽略空气阻力。 解：4挡最大驱动力为直接挡时候的驱动力，即14=i g 时候的驱动力。 KN r T o g tg t i i T F 44 4 == η即 4=r T o tg i T η 则分别可以算出1 2 3挡的驱动力大小 KN r T o g tg t i i T F 8.162.441 1 =?== η，KN r T o g tg t i i T F 24.1056.242 2=?== η KN r T o g tg t i i T F 44.661.143 3 =?== η 要使汽车能正常行，需满足下面条件 1 汽车的驱动力大于行驶中的总阻力，即 F F F F F j w i f t + + + ≥ 2 驱动力转矩引起的切面反作用力不得大于附着力 为汽车后轮负载设 F X 2 则 ?F F Z X 2 2 ≤ 又f F F F F F Z t f t X 2 2 - = - = 可得)(2 f F F Z t +≤ ?所以有)(2 f F F F Z t f +≤ ≤ ?， 设G 为汽车总负载，忽略空气阻力 可得)(2 ?+≤ ≤ f Gf F F Z t )25.015.0(356015.0+?≤≤ ?F t KN KN F t 149≤≤ , 依上数据可知，3挡4挡动力不足；1挡会出现驱动轮滑转现象，故选择2挡可以使汽车正常行驶。 P272 1.3确定一轻型货车的性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中一种进行整车性
qq 第一章 汽车的动力性278973104 1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。 答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。 产生机理和作用形式： (1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =?。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。 （2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。 （3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。 （4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。 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、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。 1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，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）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2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2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为 234 19.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000 q n n n n T =-+-+- 式中，Tq 为发动机转矩（N ?m ）;n 为发动机转速（r/min ）。 发动机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 ηt =0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2.77m 2 主减速器传动比 i 0=5.83 飞轮转动惯量 I f =0.218kg ?m 2 二前轮转动惯量 I w1=1.798kg ?m 2 四后轮转动惯量 I w2=3.598kg ?m 2 质心至前轴距离（满载） a=1.974m 质心高（满载） hg=0.9m 分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力－行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。只要对汽车行使方程理解正确，本题的编程和求解都不会有太大困难。常见错误是未将车速的单位进行换算。
1.3、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Ⅱ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Ⅱ档起步加速至70km/h的加速时间。 n_min=600; n_max=4000; m1=2000; m2=1800; mz=3880; g=9.81; r=0.367; CdA=2.77; f=0.013; nT=0.85; ig=[5.562.7691.6441.00]; i0=5.83; If=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598; Iw=2*Iw1+4*Iw2; L=3.2; a=1.947; b=L-a; hg=0.9; g=9.8; 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图： for i=1:3401 n(i)=599+i; Ttq(i)=-19.313+295.27*(n(i)/1000)-165.44*(n(i)/1000)^2+40.874*(n(i)/1000)^3-3.8445*(n(i)/1000)^4; end for j=1:4 for i=1:3401 Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0*nT/r; ua(i,j)=0.377*r*n(i)/(ig(j)*i0); Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)^2/21.15+mz*g*f; end end plot(ua,Ft,ua,Fz),grid title('汽车驱动力与行驶阻力平衡图'); xxxxxx('ua(km/h)'); yyyyyy('Ft(N)');
《汽车总体结构及使用认识》课程标准 一、概述 （一）课程性质 本课程是三年制中职、五年制高职汽车运用与维修专业的专业基础课程之一。（二）课程基本理念 1．以完成工作任务为目标，注重理实一体教学； 2．通过现场构件的辨识，对汽车各组成有感性的认识； 3．通过现场实物，明确各组成及部件之间的位置关系 （三）课程设计思路 1.课程框架结构
2.学分和学时分配 本课程为考查科目，根据实践态度与项目考核综合评定，总学分为2学分，周课时为2学时，总课时为38课时，其中理论课时为4课时，实践课时为34课时。 3.对学生选课的建议 本课程为汽车专业入门知识，以引导激趣为主，建议在第一学年的第2学期设置。 二、课程目标 打破“学科本位型”的课程模式，以“实用”、“够用”为原则，建立“能力本位型”的课程模式。本课程以实践活动为主线，以学习者为中心，以顺利过渡到专业核心课程为前提，突出现场教学的作用，让学生与汽车各组成部件亲密接触，具备深刻印象。 创造出能发挥学生主动性的学习环境和学习资源条件，实现个性化教学。使学生有机会在一定程度上根据需要选择学习进度、学习资源和学习方法，并评价自己的学习成果。培养学生自主学习、协作学习和解决综合问题的能力，为学生在职业生涯中顺利进入汽车运用行业奠定良好发展基础。 （一）总目标 通过任务引领，项目驱动的活动，使学生培养专业兴趣，培养自主学习、团队协作学习能力，对汽车有初步和整体认识。 按照汽车的总体结构，在学生有了整体概念后，分别对汽车发动机、汽车底盘、汽车电气设备、汽车车身四大部分有具体的认识，了解整体件与组成件、主件与附件的结构特点与位置关系，并对各组成部件的材料、性能、作用有初步印象，同时将汽车新技术知识进行补充与融合，让师生共同对汽车结构知识与时俱进。 （二）具体目标 1．素质教学目标 （1）车间5S管理素质教育 （2）好学、勤记、多问的素质 2．知识教学目标 （1）汽车各总成结构的认识 （2）发动机各机构、系统的组成件结构认识 （3）底盘各系统的组成件结构认识
汽车理论习题答案 1 1-1试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式？ 提示：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。 产生机理和作用形式： 弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力Fz 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩Tf = Fz ?a 。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力Fp 与地面切向反作用力构成一力偶矩。 1-5如何选择汽车发动机功率? 提示：（1）根据最大车速uamax 选择Pe ，即 e T D a D a T e P f A C m u A C u mgf P ，则可求出功率、、、、，若给定η+η=)761403600(13max max （2）根据汽车比功率（单位汽车质量具有的功率） 变化较大。，但是，大致差不多，及、、若已知汽车比功率＝m A const u fg u C f u m A C u fg m P a T a D T a T
D a T e /6.314.766.31000max max 3max max ≈ηηη+η= 1-6超车时该不该换入低一档的排档? 提示：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大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。还要注意高速时换入低挡可能造成车速下降，反而不适合超车。 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Ⅱ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Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 432)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.295313.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。
余志生汽车理论第一章课后习题答案 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而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚 动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （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Ⅱ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Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 4 32) 1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 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 n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min 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 ηт ＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772 m 主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m 四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2 m
D 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而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （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、解答：1）（取四档为例） 由 u F n u n Tq Tq F t t →??? ? ?? →→→ 即 r i i T F T o g q t η= 4 32)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= o g i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +： 2 15 .21a D w f U A C Gf F F +=+ 2 131.0312.494a U += 由计算机作图有
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。汽车的动力性指标 按照对汽车动力性的基本定义，如何评价汽车的动力性？从哪几方面评价会比较全面？不同车型对动力性的要求是否相同？ 对最高车速的总结 发动机排量越大，汽车最高车速越高； 配置相同发动机的前提下，手动挡比自动挡车速更高； 发动机排量相同的前提下，车身越小，最高车速越高； 配备的发动机排量普遍较大，但与配备相同发动机排量的轿车相比，最高车速要低。 一、驱动力Ft 驱动力Ft：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩Tt，驱动轮在Tt的作用下给地面作用一圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft即为驱动力。 与发动机转矩Ttq、变速器传动比ig、主减速器传动比i0、传动系的机械效率ηT 和车轮半径r 等因素有关。 1.发动机的转速特性 发动机的转速特性，即Pe、Ttq、b=f（n）关系曲线 带上全部附件设备时的发动机特性曲线，称为使用外特性曲线。一般，使用外特性与外特性相比： 汽油机的最大功率约小15%； 货车柴油机的最大功率约小5%； 轿车与轻型货车柴油机的最大功率约小10%。 3.车轮半径 自由半径：车轮处于无载时的半径。 静力半径rs：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。 滚动半径rr：车轮几何中心到速度瞬心的距离。 二、汽车的行驶阻力 滚动阻力Ff 空气阻力Fw 坡度阻力Fi 加速阻力Fj 轮胎的迟滞损失：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。 临界车速（最高车速） 当汽车车速超过临界车速时，轮胎会出现驻波现象，其周缘呈明显的波浪状，且轮胎温度快速增加。 后果是大量发热导致轮胎破损或爆胎。 轮胎的两个最重要参数：极限速度和承载量。 驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波，这就是驻波。此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波浪形。轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。 气压越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小，滚动阻力也越小。
汽车理论（同济大学第二版）复习 F1、p3滚动阻力等于滚动阻力系数与车轮垂直载荷(或地面法向反作用力)之乘积。 F2、ｐ６由式（１－4)可知,真正作用驱动轮上驱动汽车行使的力为地面对车轮的切向反作用力Fx2,它的数值为驱动力F ｔ减去驱动轮上的滚动阻力F ｆ 。” Ｆ3、在s=15%-20%之间,?值可达到最大,最大的?ma ｘ称为峰值附着系数。(3０%可以写为20%) F4、p12第5行-第9行。“附着率是指……用2?C 、F x2、Ｆｚ２”。 附着率是指汽车在直线行驶时,充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。在低速阶段,如加速或上坡,驱动轮上的驱动力矩大，要求的（最低)附着系数大,此外超高速行驶时要求附着系数也大,附着率用符号C ?i 表示”2 22Z X F F C =? i=1,2 如前轮驱动用C ?1 F x1、F ｚ1 后轮驱动力用2?C 、F x2、Ｆz2 “不同的行驶工况所要求的附着率是不一样的。汽车的附着条件是：?≥Ｃ?2 C ?２越小越容易满足附着条件。” F ５、ｐ12倒数第2行到倒数第１行“当汽车曲线行驶时,或受侧风作用，车轮中心将受到一个侧向力F y ″相应的在地面上产生地面侧向反作用力F y ，也称为侧偏力”(引文中y F '为F y ,Ｆy 为ＦY ，以 下同） “a k F Y ?=车轮中心受到侧向力F ｙ，则地面给车轮以侧偏力F Y ,并产生侧偏角α(k 为侧偏刚度)。在侧偏角较小时,F Y 与α成线性关系。” F6、ｐ１3第17行到第２3行“由轮胎坐标系有关符合规定可知，负的侧偏力产生正的侧偏角,因此侧偏刚度是负值。Ｆｙ与ɑ的关系可用F ｙ=ｋa ＊ɑ（书中ｋa 即k ）。轿车轮胎k a 值在2８000~８0000N/ra ｄ之间。 正的车轮侧向力，产生负的车轮侧偏力,产生正的车轮侧偏角,产生正的回正力矩。 Ｆ7、p20“r k F r Yr ?= 其中F Yr 是外倾地面侧向力 ｋｒ是外倾刚度，为负值r 是车轮外倾角” r 是外倾角” ②“若车轮侧向力为正,那么地面侧偏力为负、车轮侧偏角为正、回正力矩为正。 若外倾角为正,那么车轮中心侧向力为正、地面侧向力为负、车轮侧偏角为负、回正力矩为负。” F ９、p ４０第22行到第28行。“为了便于计算,一般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性力,并以大于１的系数δ计入,称之为旋转质量换算系数，所以汽车加速阻力为F ｊ=δm ｄu ／dt (N) 式中：δ——汽车旋转质量换算系数;ｍ——汽车质量，kg; d ｕ/ｄt ——汽车行驶加速度，ｍ/s 2” “此式中去掉δ，等式右边的意义为：汽车平移质量的加速阻力;保留δ，等式右边的意义为:汽车平移质量的加速阻力与汽车回转质量的加速阻力的和。” ｐ4１ δ表达式 2 2 022I 1I 11r i i m r m T g f w ηδ?+∑?+=。 式中I f ——发动机飞轮的转动惯量，k g ·m 2; I Ｗ——车轮的转动惯量，kg ·m 2 “有的越野汽车1档δ值甚大,有可能使得汽车的2档加速度大于1档的加速度。” F10、P4２由于滚动阻力系数f 比附着系数?小得多，故可省去Ｆz2f 项，此式可近乎写成Ft ≤Ｆz2? 式中:Fz2——作用于驱动轮上的法向反力,N 。此式称为汽车行驶的附着条件。（书中此处的F z φ为Ｆｚ2之误) F11、p4７最高车速（Um ａx)是指汽车在良好水平路面上直线行驶时能达到的最高行驶车速。所以，此时汽车应该以最高档行驶,且坡度阻力和加速阻力皆为零””
第一章 汽车的动力性与绪论 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Ⅱ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Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 4 3 2 ) 1000 ( 8445.3)1000 ( 874.40)1000 ( 44.165)1000 ( 27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 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 n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min 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 ηт＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m 主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2 m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2 m
四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m 变速器传动比 i g (数据如下表 ) 轴距 L ＝3.2m 质心至前铀距离(满载) α＝1.947m 质心高(满载) h g ＝0.9m 解答： 1）（取四档为例） 由 u F n u n Tq Tq F t t →??? ? ?? →→→ 即 r i i T F T o g q t η= 4 3 2 ) 1000 ( 8445.3)1000 ( 874.40)1000 ( 44.165)1000 (27.25913.19n n n n Tq -+-+-= o g i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +：
汽车理论复习题 汽车动力性 1．什么是汽车的动力性,其评价指标是什么? 2．什么是汽车的驱动力，它与汽车的结构参数及发动机的性能有何关系？ 3．汽车的车速如何计算？它与发动机转速及传动系参数的关系？ 4．何为发动机的外特性与使用外特性？两者有何差别？计算汽车动力性时应使用何种发动机特性？ 5．车轮的自由半径、滚动半径、静力半径及动力半径的含义及使用场合？ 6．何为汽车的驱动力图？当已知发动机使用外特性及汽车响应结构参数时，如何做汽车的驱动力图？ 7．汽车的滚动阻力有哪几项构成？ 8．试解释轮胎滚动阻力产生的机理、作用的形式及计算。 9．简述滚动阻力系数的影响因素。 10．简述空气阻力的定义、计算方法以及减少空气阻力系数的措施。 11．分别说明传动系两种功率损失（机械损失和液力损失）的具体表现形式。 12．试述弹性物质的迟滞现象。 13．何为汽车的加速阻力？说明汽车旋转质量换算系数的含义。 14．汽车行驶方程式及其物理含义？ 15．汽车行驶的附着条件、驱动条件指什么？改变何种因素可以提高汽车的附着力？16．何为汽车的附着力和附着系数？ 17．如何作汽车的驱动力---行驶阻力平衡图？利用驱动力---行驶阻力平衡图分析汽车的动力性？ 18．何为汽车的动力因数及其表达式？如何求作汽车的动力特性图并利用其分析汽车的动力性？ 19．何为汽车的功率平衡方程式和功率平衡图？ 20．简述后备功率的概念及其意义。利用后备功率分析汽车动力性。后备功率对汽车燃油经济性的影响原因？
21.一轿车P emax = 90KW，n P= 5600 r/min, T tqmax = 167 Nm, n tq = 4000r/min, i =3.9, C D A=1.2m2，m =3500Kg，η T =0.90，r = 0.30m , f = 0.01，试确定该车以直接档行驶 时，发动机发出最大功率的情况下能达到的车速是多少？该档的最大动力因数D max 是多少？ 22.已知某汽车的总质量m=5000kg,C D =0.85,A=4.2m2,旋转质量换算系数δ=1.04,坡度角α=3°,f=0.012, 车轮半径r r=0.367m,传动系机械效率ηT=0.90,加速度 dV/dt=0.25m/s2, u a =25km/h,此时克服各种阻力功率需要的发动机输出功率是多少？23.一货车为后轴驱动，其总质量为2800kg，前轴负荷为65%，后轴负荷为35%，四挡变 速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.13，且主 传动比为6.01，传动效率为0.85，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.68m，C D A为2.3m2，轴距为2.8m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为80Nm。空气升力不计。试计算： a) 当在平直的路面上以匀速180km/h行驶时所需要的路面附着系数。 b) 在?=0.35的路面上能否达到最大的爬坡度，如不能该怎样改变汽车的结构参数使其达到最佳的爬坡能力。 24.某型汽车为前轴驱动，其总质量为2200kg，前轴负荷为62%，后轴负荷为38%，四挡变速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.23，且 主传动比为5.8，传动效率为0.88，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.63m，C D A为1.9m2，轴距为2.6m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为140Nm。空气升力不计。试计算 a) 在?=0.6的路面上，在直接挡时此车的最大动力因数。 b) 在?=0.5的路面上，此车的最大爬坡度。 25．为什么要使用无级变速器？