汽车理论第三版4.2

《汽车理论（第3版）》知识点汽车理论（第3版）知识点第⼀章绪论1.汽车使⽤性能分类：（1）对⾃然环境条件的适应性1）动⼒性：指汽车在良好、平直的路⾯上⾏驶时所能达到的平均⾏驶速度。

2）通过性：汽车以⾜够⾼的平均车速通过各种坏路和⽆路地带的能⼒。

a.⽀承通过性。

b.⼏何通过性：纵向通过⾓，间隙失效，顶起失效，触头或托尾失效3）操纵性：直线⾏驶性，最⼩转弯半径（2）技术经济性主要⽤⽣产率和燃油经济性来表⽰，主要评价指标有：⽣产率，油耗，可靠性与耐⽤性，维修保养⽅便性（维护费⽤）。

（3）劳动保护性指驾驶员⼯作的安全性和使驾驶员的⾝体健康不受损害的性能，主要评价指标有：舒适性（平顺性、噪声、空调、驾驶性、空间），稳定性（操纵稳定性），制动性，驾驶室的牢固程度。

第⼀章地⾯－轮胎⼒学1.轮胎是连接汽车车⾝与道路的唯⼀部件，其基本职能是⽀承车辆重量、传递驱动和制动⼒矩，吸振以及保证转向稳定性。

2.轮胎⼒学是研究轮胎受⼒、变形和运动响应之间关系的，它的主要任务是建⽴精确实⽤的数学模型，描述轮胎的⼒学特性。

第⼀节作⽤在轮胎上的⼒和⼒矩1.轮胎坐标系2.作⽤在轮胎上的⼒和⼒矩在轮胎坐标系中，地⾯作⽤在轮胎上的主要⼒和⼒矩有：纵向⼒F x －地⾯切向反作⽤⼒沿x轴的分量；侧向⼒F y －地⾯切向反作⽤⼒沿y轴的分量；地⾯法向反作⽤⼒F z ；翻转⼒矩M x －地⾯反作⽤⼒绕x轴的⼒矩；滚动阻⼒矩M y －地⾯反作⽤⼒绕y 轴的⼒矩；回正⼒矩M z －地⾯反作⽤⼒绕z 轴的⼒矩第⼆节轮胎的纵向⼒学特性1. 滚动阻⼒：由于弹性轮胎的内摩擦、地⾯变形的阻尼（软路⾯）以及轮胎与地⾯间的弹性变形和局部的滑移等造成的。

轮胎内部摩擦产⽣迟滞损失，这种损失表现为阻碍车轮运动的阻⼒偶。

滚动阻⼒系数f ：车轮在⼀定条件下，滚动所需要推⼒Fp1与负荷W1之⽐，即单位重⼒的推⼒，影响因素：1）速度，100/,.200/,a a u km h f const u km h f <≈>↑↑产⽣驻波现象，⾼温、脱落和爆裂。

《汽车理论》课程教学大纲课程名称：汽车理论/Automobile Theory课程编码：课程类型：学科专业课总学时数/学分数：48/3实验(上机)学时：8适用专业：汽车维修工程教育先修课程：汽车构造、发动机原理制订日期：2005.10一、课程的性质、任务和教学目标汽车理论是为交通运输、汽车维修工程教育专业开设的一门重要的学科专业课。

通过学习该门课程，培养学生分析、解决问题的能力，为学习后继课程（汽车检测与诊断技术、汽车设计）从事工程技术工作、进行科学研究、以及开拓新技术，打下坚实的基础。

通过理论和实践教学，使学生掌握：1. 汽车动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性和通过性的基本概念、评价指标、计算方法；2.以理论分析和试验研究密切结合的方法，研究汽车主要使用性能与结构参数之间的内在联系，分析汽车主要使用性能的各种影响因素；3. 汽车动力传动系系统参数的基本匹配方法；4. 汽车主要使用性能的测试原理、所用仪器及测试方法。

二、课程教学内容及要求三、实验内容及要求实验内容：实验一、汽车动力性实验实验二、汽车燃油经济性实验试验三、汽车制动性实验实验教学要求见实验教学大纲。

五、教学方法和手段课堂教学采用多媒体教学手段与黑板相结合的方式，强调理论的应用性及实践性，在各章节中穿插具有工程背景的应用实例。

并辅之以实验教学。

课堂讲授为56学时，实验教学为8学时。

六、考核方式本课程为考试课。

期末笔试占总成绩的80%，平时作业、小测验占总成绩的10％，实验占总成绩的10%。

七、建议教材及教学参考书教材：《汽车理论》（第三版）余志生主编机械工业出版社 2005.3参考书：《汽车运用工程》（第三版）高延令主编人民交通出版社2004.4。

s 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23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q 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 ）。

汽车理论（第三版）试卷绪论第一题填空1.汽车使用性能分为：对自然环境条件的适应性、技术经济性、劳动保护性。

2.汽车对自然环境条件的适应性包括：动力性、通过性、操纵性。

3.汽车的通过性包括：支承通过性、几何通过性，主要取决于地面的物理性质及汽车的几何参数和结构参数。

4. 汽车的技术经济性主要用生产率和燃油经济性来表示，主要评价指标有：生产率、油耗、可靠性与耐用性、维修保养方便性。

5. 劳动保护性的主要评价指标有：舒适性、稳定性（操纵稳定性）、制动性、驾驶室的牢固程度。

第二题名词解释1.动力性：指汽车在良好、平直的路面上行驶时所能达到的平均行驶速度。

2.通过性：汽车以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带(如松软地面、坎坷不平地段)和各种障碍（陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障）的能力。

3.纵向通过角: 汽车前、后轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面,两切平面交于车体下部较低位置时所夹锐角。

4.汽车的操纵性：是指在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当受到外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。

5.最小转弯半径：方向盘转至极限位置时从转向中心到前外轮接地中心的距离，表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。

第三题应用题1.标出下图中汽车的主要通过性参数，说明其含义。

解：γ1－接近角；γ2－离去角；γ3－纵向通过角；h－最小离地间隙第四题简答题1.简述间隙失效的主要形式、几何参数及其含义。

答：1）间隙失效：汽车因离地间隙不足而被地面托住无法通过的现象。

2）顶起失效：车辆中间底部的零部件碰到地面而被顶住的现象。

3）触头或托尾失效：因车辆前端或尾部触及地面而不能通过的现象。

4）几何参数h：最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角。

最小离地间隙h：汽车满载、静止时，支承平面与汽车上的中间区域最低点之间的距离，反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。

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H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H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Tq 19.13 259.27(-^) 165.44(-^)240.874(-^)3 3.8445(-^)41000 1000 1000 1000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装载质量整车整备质量总质量车轮半径传动系机械效率波动阻力系数空气阻力系数x迎风面积主减速器传动比2000kg1800kg3880 kg0.367 mn T = 0.85f = 0.013C D A = 2.77m2i o = 5.832I f= 0.218kg • m2 I w1= 1.798kg • m飞轮转功惯量二前轮转动惯量2I w2 = 3.598kg • m 变速器传动比g （数据如下表）I持116!Vfi四駱蛮遜6.OT3.091.71 l.ffl —5.56L&HL000.799轴距=质心至前铀距离（满载） a = 1.947m质心高（满载）h g = 0.9m解答:1）（取四档为例）由F t Tq Tq n F t u u n即Tq i g io T卜tr0 . 377 rn ui g i o行驶阻力为F fF w :四后轮转功惯量 Tq191333-84451QQ Q 425927(1000165424Q872494.312 0.131U0 10 20 3040 50 50 70 SO 90100Ua(Km/h)※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在n min 600r / min , n max 4000r / min ,取六个点分别代入公式:2）⑴最高车速：有 F t F f F w由计算机作图有100009000S000SOOO4COO300020001000F t494.312 0.131U驱动力行驶阻力平衡圏分别代入U a和F t公式:21把T q 的拟和公式也代入可得:n>4000而 “max 4000 r/min⑵最大爬坡度:挂I 档时速度慢，Fw 可忽略:Gi FtmaxGf=0.366（3）克服该坡度时相应的附着率忽略空气阻力和滚动阻力得：Fi i il 0.366* 3.2 0.6F z a/l a 1.9473）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626Tq* 6.9*5.83* 0.85494.312。

t f w i jF F F F F =+++tq g 0T2D a d cos sin 21.15d T i i C A uGf u G mrt=+++ηααδtq g 0T2D a d 21.15d T i i C A uGf u Gi mrt=+++ηδ第一章 汽车的动力性 1.1汽车的动力性指标１）汽车的动力性指：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。

2）汽车动力性的三个指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度。

3）常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。

4）汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度imax 表示的。

货车的imax=30%≈16.7°,越野车的imax=60%≈31°。

1.2汽车的驱动力与行驶阻力 1）汽车的行驶方程式2）驱动力F t ：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生驱动力矩T t ，驱动轮在T t 的作用下给地面作用一圆周力F 0，地面对驱动轮的反作用力F t 即为驱动力。

3）传动系功率P T 损失分为机械损失和液力损失。

4）自由半径r ：车轮处于无载时的半径。

静力半径r s ：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r r ：车轮几何中心到速度瞬心的距离。

GiG G F =≈=ααtan sin i ψ()F Gf Gi G f i =+=+ψf i F F F =+ααsin cos G Gf +=ji w f F F F F F+++=∑ψF G ψ=5)汽车行驶阻力:6)滚动阻力Ff ：在硬路面上，由轮胎变形产生；在软路面上，由轮胎变形和路面变形产生。

7）轮胎的迟滞损失指：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。

8）滚动阻力系数f 指：车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比。