1.2-1-2汽车驱动力公式的讨论,汽车理论A,武汉理工大学强化版

（3 分，计算错误扣 1 分，单位错误扣 1 分）
2）一定侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小。 3）路面及其粗糙程度、干湿状况对轮胎侧偏特性也有影响。 （答出 2 点以上得 2 分） 五、分析题(本题 24 分，每小题 8 分) 26、简要作出某三挡汽车的功率平衡图，并分析不同挡位汽车的后备功率及发动机的负荷率对汽车动力性 和经济性的影响。 解：如图为某三挡汽车的功率平衡图（做出图形 4 分） 。 图中可以看出，以同一车速不同挡位行驶时，1-3 挡后备功率分别为 BE、BD、BC，即挡位越低后备功率 越大，因此汽车的动力性越好（3 分） 。 图中还可以看出，以同一车速不同挡位行驶时，1-3 挡时发动机的负荷率分别为 AB/AE、AB/AD、AB/AC， 即挡位越低负荷率越小，因此燃油消耗率越高，汽车的燃油经济性越差（3 分） 。
（2 分）
Ef
Z
f
，即 Z E f f ，计算得制动强度 Z 0.15 0.822 0.123 ， （2分）
2
因此不抱死的最大制动减速度 ab max Zg 0.123 9.8 1.21m/s
s
u a2 1 0 ( 2 2 )ua 0 3.6 2 25.92 ab max
uw rr 0w 100% 式中 uw 为车轮中心速度，rr0 为没有地面制动力时的车轮滚动 uw ，
半径，ω W 为车轮的角速度。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。 10、悬架侧倾角刚度：悬架的侧倾角刚度是指侧倾时，单位车厢转角下，悬架系统给车厢总的弹性恢复力 矩。 三、判断题(本题 10 分，每小题 1 分) 11、× 12、× 13、√ 14、× 15、× 16、× 17、√ 18、√ 19、√ 20、× 11、 （ ）滚动阻力就是汽车行驶时的车轮滚动摩擦力。 12、 （ ）现代轿车的传动系统通常采用前置前驱布置型式，主要是为了提高汽车的动力性。 13、 （ ）拖带挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但单位运输工作量的油耗却下降了。 14、 （ ）汽车主传动比 i0 大，后备功率大，汽车的最高车速高，动力性较好；但发动机负荷率低，燃 油经济性较差。 15、 （ ）制动侧滑是汽车技术状况不佳所致，经维修可消除。 16、 在一定侧偏角下， 驱动力增加时侧偏力有所减小， 因此前轮驱动车辆容易出现过多转向的情况。 （ ） 17、 （ ）汽车转向行驶时，当侧偏角为 4°～6°时回正力矩达到最大值，侧偏角过大时，回正力矩可 能为负值。

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后面应采用鸭尾式结构。
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后面应采用鸭尾式结构。
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4）车身底部
所有零件应在车身下平面内且较平整，最好有平滑 的盖板盖住底部。
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底部比较凌乱
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底部比较凌乱
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思考：对于轿车和超级跑车，哪种车型的空气阻力系数更
大？为什么？
保时捷 法拉利
兰博基尼
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答案 由于尾翼的影响、发动机和制动器通风冷却的需要， 超级跑车的空气阻力系数一般会大于普通轿车。
兰博基尼跑车
在冷却通风口关闭且扰流板摆平时，CD值为0.33；展 开时，CD值为0.36。
第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
风窗玻璃应尽可能“躺平”，且与车顶圆滑过渡。
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第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
尽量减少灯、后视镜和门把手等凸出物。
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第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
在保险杠下面，应安装合适的扰流板。
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车轮盖应与轮胎相平。
减小CD值要遵循的要点
主讲：汪怡平
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1
1）车身前部 发动机盖应向前下倾
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第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
面与面交接处的棱角应为圆柱状。
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第二节 汽车的驱动力与行驶阻力
面与面交接处的棱角应为圆柱状。
过渡不理想
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10
I
{=O
,..0.25
=O.S
0.1.
.I 1./'i.
藕率比A=“'O。

计算和试验测定汽车车身部分固有频率及阻尼比的方法
单质量振动系统车身振动加速度、动挠度、动载荷与汽车车身振动固有频率和阻尼比的关系
汽车间隙失效、间隙失效形式：在越野行驶时，由千汽车与不规则地面的间隙不足，可能出现汽车被托住而无法通过的现象，称为间隙失效。

间隙失效主要有“顶起失效“、"触头失效”或“托尾失效”两种形式。

顶起失效是车辆中间底部的零件碰到地面，而被顶住的间隙失效。

触头失效（或托尾失效）是汽车前端（或车尾）触及地面的间隙失效。

通过性几何特性参数的含义，失效与通过性几何参数的关系：最小离地间隙h,纵向通过角，接近角，离去角，最小转弯直径，转弯通道圆。

越台、跨沟能力的计算，且由驱动轮决定：h“'2
1
(—)＝－（l-1
厂）驱动形式4x2
D 2 1 + <p 2
以上内容精心整理
作者：
2020年5月。

第二定律； 3．根据热力学基本定律和工质的热力性质，分析实
现热能和机械功相互转换的基本热力过程，阐明使 热能以更大的百分率转变为机械功的途径。
第1章 工程热力学基础
一些基本概念
• 在工程热力学中，把实现热能与机械功相 互转换的工作物质称为工质。
• 汽车发动机是通过燃料的燃烧变热能为机 械功的，在整个转变过程中，总是以气体 作为媒介物质，这些气体便是工质。
式中：dq为某工质在某一状态下温度变化 时所吸收或放出的热量。单位是kJ或J。
第1章 工程热力学基础
C
C f (T )
T
气体的比热随温度变化的关系
第1章 工程热力学基础
气体的比热与加热过程的关系
• 气体的比热与加热过程有关。在不同的过 程中，使1kg质量的气体温度升高1K，所 需加入的热量是不同的。
《发动机原理与汽车理论》
武汉理工大学汽车工程学院
余晨光
2011-2
《发动机原理与汽车理论》 课程主要内容
发动机原理是研究发动机主要使用性能的科学， 是在分析发动机工作原理的基础上研究发动机 主要使用性能与其结构之间的内在联系，分析 发动机主要使用性能的各种影响因素，从而指 出正确设计和使用发动机的基本途径。
• 了解工质的热力状态及其基本参数；了解 热力学基本定律在分析热机工作性能方面 的作用。
第1章 工程热力学基础
工程热力学的主要内容
• 工程热力学是热力学最早发展起来的一个分支，它 研究热能和机械功互相转换的规律。
• 其主要内容有： 1．介绍常用工质（如空气、可燃混合气等）的热力
性质； 2．介绍热力学基本定律：热力学第一定律、热力学
• 对汽车提出的使用性能的要求是多方面的，汽 车理论主要研究汽车的动力性、燃油经济性、 制动性、通过性、操纵稳定性和平顺性等。

3
对动态分量的分析
思考：加速时，前驱车还是后驱车容易满足附着条件？
后驱车容易满
加速时 FZd1 FZd2
跑车、豪华轿车大多采用后轮驱动
足附着条件
保时捷911跑车
采用后置式发动 机后轮驱动。
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4
空气升力
1 FZw1 = CLf A ur2 2
1 FZw 2 = CLr A ur2 2
汽车地面法向反作用力
主讲：余晨光
武汉理工大学汽车工程学院
1
地面法向反作用力的求解
h b G hg IW I f ig i0 du rf FZ 1 G cos g sin F G cos Zw1 L Lr Lr dt L L g L
CLf－前空气升力系数；CLr－后空气升力系数。
楔形造型以及合 适的前保险杠下 的阻风板与后行 李箱盖上的后扰 流板能减小前、 后空气升力系数。
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5
滚动阻力偶矩产生的部分
FZf 1 G rf cos L
FZf 2 G
rf cos L
此项较小，可以忽略不计
忽略旋转质量惯性阻力偶矩和滚动阻力偶矩之后
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8
FZ 2 hg a G hg IW I f ig i0 du rf G cos sin + F + G cos Zw 2 L Lr Lr dt L L g L
2
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静态分量和动态分量
1.静态分量
G du hg FZ 1 FZs1 FZw1 g dt L

武汉理工大学20xx - 20xx 学年第X 学期《汽车构造与汽车理论》期末考试试卷（A卷）（时间120分钟）年级院系专业姓名学号座位号一、判断题〔每题1.5分，共30分；对者打√，错者打×〕1、气缸套有干式与湿式之分，无须水冷却的缸套称为干式缸套〔〕。

2、活塞环有2类，即气环和油环，其作用是提高活塞与气缸之间的密封性〔〕。

3、为了保证气门有良好的密封性，所以发动机的气门不允许有间隙〔〕。

4、由于汽油机的压缩比远比柴油机低，所以汽油机的燃烧一定要采用点燃方式〔〕。

5、电控燃油喷射系统的燃油泵均采用电子泵的原因是便于计算机对其供油量进行有效控制〔〕。

6、基于环保和节油的考虑，电控燃油喷射式发动机在燃油供应系统中均装有活性炭罐及炭罐控制阀〔〕。

7、离合器的重要功用之一是防止传动系过载〔〕。

8、由于膜片弹簧具有良好的非线性特性，摩擦片在正常摩擦范围内离合器传递转矩的能力变化小，因此膜片弹簧离合器得到了十分广泛的应用〔〕。

9、为了提高汽车的燃油经济性，汽车的行驶速度到达一定数值后，液力变矩器便自动锁死〔〕。

10、为了减小汽车在行驶过程中的燃油消耗，正确的驾驶方法是，能用高档行驶则尽量不用低档行驶〔〕。

11、由于2缸同时点火的能量强，因此电控燃油喷射式发动机大多采用此点火方式〔〕。

12、热膜式空气流量传感器测量的是进入发动机气缸内气体的质量流量；热线式空气流量传感器测量的是进入发动机气缸内气体的体积流量〔〕。

13、由于电控燃油喷射式发动机采用氧传感器闭环控制精确地调节发动机在各种不同工况的供油量，所以其经济性比化油器式发动机好〔〕。

14、由于盘式制动器的制动效能比鼓式制动器高，所以盘式制动器呈现出逐渐取代鼓式制动器的趋势〔〕。

15、由于具有缺乏转向特性的汽车其转向系统的灵敏性好，所以具有缺乏转向特性汽车的安全性好〔〕。

16、由于液压挺柱可以自动补偿气门杆部的热涨量，所以装用液压挺柱的配气机构无需调节气门间隙〔〕。

制动过程的阶段，制动距离定义、分析计算 制动时的方向稳定性分析 I线、β线、r线组、f线组 同步附着系数（空载、满载有何不同） 制动过程分析 ABS， ABS的作用和理论依据
Ch5 汽车的操纵稳定性
汽车的稳态转向特性的三种类型，对汽车稳态 转向特性的要求
车辆坐标系与轮胎坐标系 侧偏刚度、侧偏刚度的影响因素 线性二自由度模型 稳定性因数的计算；稳态转向特性的五种判断
与步骤 汽车燃油经济性的影响因素
Ch3 汽车动力装置参数的选定
比功率，比功率的确定（轿车、货车） 传动系最小传动比、最大传动比的概念及确
定方法 汽车各档传动比的确定方法
Ch4 汽车的制动性
汽车制动性的评价指标 地面制动力、制动器制动力和路面附着力之间的
关系
附着系数（制动力系数、侧向力系数）与滑动率 的关系
方法；特征车速和临界车速的计算 中性转向点和静态储备系数
Ch6 汽车的行驶平顺性
三种感觉界限 机械振动对人体的影响方面 人最敏感的振动频率范围 路面统计特性：计算公式 振动系统的简化：汽车悬挂质量分配系数 单质量振动系统的幅频特性图，振动频率和相对
阻尼系数对振动的影响；
计算和试验测定汽车车身部分固有频率及阻尼比 的方法
Hale Waihona Puke Ch7 汽车的通过性汽车间隙失效、间隙失效形式 通过性几何特性参数的含义，失效与通过性
几何参数的关系 越台、跨沟能力的计算，且由驱动轮决定
填空 名词解释 判断 简答 分析 计算
题型
《汽车理论》复习
2011-12-28
Ch1 汽车动力性
汽车动力性的评价指标 驱动力和四项行驶阻力的定义、存在条件和计
算公式 汽车行驶方程式 三种分析汽车动力性的方法 动力因数 汽车的驱动附着条件 附着力 汽车的功率平衡、汽车后备功率

武汉理工《汽车理论基础》考试大纲~《汽车理论基础》考试大纲2011一、考试性质《汽车理论基础》是报考车辆工程硕士学位研究生的一门专业考试课程，它以汽车理论、汽车构造两本教材所涉及的教学内容作为基本考试范围。

在汽车理论课程方面，试题主要考察应试者对汽车理论的基础知识的掌握程度以及运用汽车理论进行汽车性能计算和分析的能力；在汽车构造课程方面，试题侧重考察应试者对汽车构造的认知程度以及对汽车的基本结构和工作原理的熟悉水平。

在汽车试验方面，主要考察学生是否了解教材所涉及的基本的汽车性能试验的方法。

二、考试形式与试卷结构1．答卷方式：闭卷，笔试2．答卷时间：180分钟3．各部分内容的考试比例汽车理论70%汽车构造 30%4．题型比例概念题 20%计算题 40%综合分析题 40%三、考试要点（一）汽车理论部分1．汽车动力性的基本概念，汽车动力性的计算与分析，影响汽车动力性的因素分析，汽车动力性试验方法；2．汽车燃油经济性的基本概念，汽车燃油经济性的计算与分析，影响汽车燃油经济性的因素分析，汽车燃油经济性试验方法；3．汽车动力装置参数选择，汽车传动系传动比的分配与计算；4．汽车制动性的基本概念，汽车制动时的方向稳定性，汽车制动器制动力的分配与调节，汽车制动性试验方法；5．汽车操纵稳定性的基本概念，车轮的侧偏特性，线性两自由度汽车模型前轮角阶跃输入下的稳态和瞬态响应，悬架的侧倾运动对汽车稳态转向特性的影响，汽车转向系与操纵稳定性的关系，汽车传动系与操纵稳定性的关系，汽车操纵稳定性试验方法；6．汽车平顺性的基本概念，人体对振动的响应，路面的统计特性-路面谱，汽车车身单质量系统、车身车轮双质量系统、人体-座椅车身车轮三质量系统、两轴汽车等的振动分析，汽车平顺性试验方法；7．汽车通过性的基本概念，汽车间隙失效及其通过性的几何参数，汽车的越台和过沟能力。

（二）汽车构造部分1. 汽车发动机的不同类型及其基本组成，发动机各大总成的基本结构和工作原理；2. 汽车底盘的基本组成，汽车底盘各大总成的基本结构和工作原理；3. 汽车车身的组成和基本结构；4. 汽车电器与电子设备的基本结构和功能要求；5. 新能源汽车的基本概念，汽车新技术的基本知识。

汽车理论课后习题MATLAB编程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。

解：(1) 求汽车驱动力与行驶阻力平衡图和汽车最高车速：n=[600:10:4000];Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/10 00).^4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r;Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0;ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0;ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0;ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0;ua=[0:5:120];Ff=G*f;Fw=CDA*ua.^2/21.15;Fz=Ff+Fw;plot(ua1,Ft1,ua2,Ft2,ua3,Ft3,ua4,Ft4,ua5,Ft5,ua,Fz);title('驱动力-行驶阻力平衡图');xlabel('ua(km/s)');ylabel('Ft(N)');gtext('Ft1'),gtext('Ft2'),gtext('Ft3'),gtext('Ft4'),gtext('Ft5'),gtext('Ff+Fw');zoom on;[x,y]=ginput(1);zoom off;disp('汽车最高车速=');disp(x);disp('km/h');汽车最高车速=99.3006km/h(2)求汽车最大爬坡度程序：n=[600:10:4000];Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/10 00).^4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;Ff=G*f;Fw1=CDA*ua1.^2/21.15;Fz1=Ff+Fw1;Fi1=Ft1-Fz1;Zoom on;imax=100*tan(asin(max(Fi1/G)));disp('汽车最大爬坡度=');disp(imax);disp('%');汽车最大爬坡度=35.2197%(3)求最大爬坡度相应的附着率和求汽车行驶加速度倒数曲线程序：clearn=[600:10:4000];Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/10 00).^4;m=3880;g=9.8;nmin=600;nmax=4000;G=m*g;ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];nT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;Ft1=Tq*ig(1)*i0*nT/r;Ft2=Tq*ig(2)*i0*nT/r;Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;Ft5=Tq*ig(5)*i0*nT/r;ua1=0.377*r*n/ig(1)/i0;ua2=0.377*r*n/ig(2)/i0;ua3=0.377*r*n/ig(3)/i0;ua4=0.377*r*n/ig(4)/i0;ua5=0.377*r*n/ig(5)/i0;Fw1=CDA*ua1.^2/21.15;Fw2=CDA*ua2.^2/21.15;Fw3=CDA*ua3.^2/21.15;Fw4=CDA*ua4.^2/21.15;Fw5=CDA*ua5.^2/21.15;Ff=G*f;deta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(1)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);deta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(2)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);deta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(3)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);deta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(4)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);deta5=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*ig(5)^2*i0^2*nT)/(m*r^2);a1=(Ft1-Ff-Fw1)/(deta1*m);ad1=1./a1;a2=(Ft2-Ff-Fw2)/(deta2*m);ad2=1./a2;a3=(Ft3-Ff-Fw3)/(deta3*m);ad3=1./a3;a4=(Ft4-Ff-Fw4)/(deta4*m);ad4=1./a4;a5=(Ft5-Ff-Fw5)/(deta5*m);ad5=1./a5;plot(ua1,ad1,ua2,ad2,ua3,ad3,ua4,ad4,ua5,ad5);axis([0 99 0 10]);title('汽车的加速度倒数曲线');xlabel('ua(km/h)');ylabel('1/a');gtext('1/a1');gtext('1/a2');gtext('1/a3');gtext('1/a4');gtext('1/a5');a=max(a1);af=asin(max(Ft1-Ff-Fw1)/G);C=tan(af)/(a/L+hg*tan(af)/L);disp('假设后轮驱动，最大爬坡度相应的附着率=');disp(C);假设后轮驱动，最大爬坡度相应的附着率=0.4219(4) >>clearnT=0.85;r=0.367;f=0.013;CDA=2.77;i0=5.83;If=0.218;Iw1=1.798;Iw2=3.598;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;m=3880;g=9.8;G=m*g; ig=[5.56 2.769 1.644 1.00 0.793];nmin=600;nmax=4000;u1=0.377*r*nmin./ig/i0;u2=0.377*r*nmax./ig/i0;deta=0*ig;for i=1:5deta(i)=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+(If*(ig(i))^2*i0^2*nT)/(m*r^2);endua=[6:0.01:99];N=length(ua);n=0;Tq=0;Ft=0;inv_a=0*ua;delta=0*ua;Ff=G*f;Fw=CDA*ua.^2/21.15;for i=1:Nk=i;if ua(i)<=u2(2)n=ua(i)*(ig(2)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/100 0)^4;Ft=Tq*ig(2)*i0*nT/r;inv_a(i)=(deta(2)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;elseif ua(i)<=u2(3)n=ua(i)*(ig(3)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/100 0)^4;Ft=Tq*ig(3)*i0*nT/r;inv_a(i)=(deta(3)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;elseif ua(i)<=u2(4)n=ua(i)*(ig(4)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/100 0)^4;Ft=Tq*ig(4)*i0*nT/r;inv_a(i)=(deta(4)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;elsen=ua(i)*(ig(5)*i0/r)/0.377;Tq=-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000)^2+40.874*(n/1000)^3-3.8445*(n/100 0)^4;Ft=Tq*ig(5)*i0*nT/r;inv_a(i)=(deta(5)*m)/(Ft-Ff-Fw(i));delta(i)=0.01*inv_a(i)/3.6;enda=delta(1:k);t(i)=sum(a);endplot(t,ua);axis([0 80 0 100]);title('汽车2档原地起步换挡加速时间曲线');xlabel('时间t（s）');ylabel('速度ua（km/h）');>> ginputans =25.8223 70.073725.7467 70.0737所以汽车2档原地起步换挡加速行驶至70km/h的加速时间约为25.8s2.7已知货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。

性和附着条件利用程度。
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2
地面对前、后车轮的法向反作用力-公式1
du FZ 1 L Gb m hg dt F L Ga m du h Z2 g dt
du zg 令 dt
z—制动强度
G FZ 1 (b zhg ) L F G (a zh ) Z2 g L
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4
思考题
• 制动时地面对前、后车轮的法向反作用力 的两种计算公式有何区别？
• 前、后车轮都抱死包括哪些情况？
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5
本知识点内容结束
下一知识点：理想的前、后制动器制动力分配曲线
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武汉理工大学汽车工程学院地面对前后车轮的法向反作用力公式1dtdu武汉理工大学汽车工程学院地面对前后车轮的法向反作用力公式2当前后轮都抱死时duzgdt不论是同时抱死还是先后抱死武汉理工大学汽车工程学院思考题制动时地面对前后车轮的法向反作用力的两种计算公式有何区别
制动时地面对前、后车轮的 法向反作用力
主讲：余晨光
武汉ห้องสมุดไป่ตู้工大学汽车工程学院
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制动过程的三种可能
1）前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；稳定工况，
但丧失转向能力，附着条件没有充分利用。
2）后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴可能出 现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。
3）前、后轮同时抱死拖滑；可以避免后轴侧滑，附着
条件利用较好；但丧失转向能力。 前、后制动器制动力的分配比例，将影响制动时前 后轮的抱死顺序，从而影响汽车制动时的方向稳定
武汉理工大学汽车工程学院

《汽车理论 A》教案
《汽车理论 A》教案（章节备课）
章节 教学目的 和要求 第五章 汽车的操纵稳定性 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 了解汽车操纵稳定性的评价体系 掌握车辆坐标系和轮胎坐标系的有关术语 掌握轮胎侧偏现象产生的原因和影响侧偏特性的因素 熟练掌握汽车的稳态转向特性及其影响因素 了解汽车操纵稳定性与悬架的关系 掌握汽车行驶的纵向和横向稳定性条件 了解提高操纵稳定性的电子控制系统 理论授课时间 14 学时
教学重点
1. 车辆坐标系 2. 轮胎坐标系 3. 轮胎侧偏现象 4. 影响侧偏特性的因素 5. 制动跑偏，制动时后轴侧滑 6. 线性二自由度汽车模型的运动微分方程 7. 汽车的稳态响应 8. 悬架的侧倾特性 9. 侧倾时左右车轮垂直载荷变化对汽车转向性能的影响 10. 侧倾时车轮外倾角的变化对汽车转向性能的影响 11. 汽车横向稳定性条件 12. 提高操纵稳定性的电子控制系统 1. 2. 3. 4. 轮胎侧偏现象 线性二自由度汽车模型的运动微分方程 汽车的稳态响应 悬架的侧倾特性 （1） 14 学时 （630’） 为 理论授课。 （2） 各部分 时间分配可 根据实际授 课 情 况 调 整，总计时 间不超过 14 学时 （630’） 。 2） 采用多媒 体 课 件 教 学，在多媒 体 教 室 讲 授。 3）插播《汽
《汽车理论 A》教案
1）人-汽车闭环系统的概念 2）汽车试验的两种评价方法 强调主观评价法始终是操纵稳定性的最终评价方法
2. 轮胎的侧偏特性（90’ ）
（1）轮胎的坐标系与术语（15’ ） 1）轮胎坐标系的建立 2）轮胎坐标系中力、力矩、外倾角、侧偏角的正负定义 3）侧偏角的概念 侧偏角的概念十分关键，强调学生理解和掌握 （2）轮胎的侧偏现象（25’ ） 1）刚性车轮受侧向力时的运动学分析 2）谭性车轮受侧向力时的运动学分析 3）侧偏现象的定义 4）侧偏现象的表达式

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Chapter 1 Acceleration Performance
（1）Rolling Resistance —— F（f 滚动阻力） load(W ) / KN
D
C
deflection of tire(h) / mm
Radial Deflection Curve of Tire 轮胎径向变形曲线
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Chapter 1 Acceleration Performance
Ft Tractive Force驱动力
Ft1 Ft 2
Ft 3
Ft 4
车速，ua
Graph of Tractive Force(汽车驱动力图)
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Chapter 1 Acceleration Performance
F t/N
Pe Ttq n ，Unit：Pe [W] ；Ttq [N·m]；n[rad/s]
radian：弧度
1000Pe
Ttq
2
60
n
Pe
Ttq n 9550
, Unit：Pe[kW] ；Ttq[N·m]； n[r/min]。
6
Chapter 1 Acceleration Performance
（2）Efficiencies of Driveline(Transmission) 传动系统机械效率
由于轮胎内部橡胶分子的摩擦转化为热能。
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Chapter 1 Acceleration Performance
Rolling
resistance
torque
—
T
（滚动阻力偶矩）
f
Tf FZ a
ua
a
FZ
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Gu 2
FZ n Qm
k s ss m
m FZ k s ss n 2 m k s s t n
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m
n
FZ ΔFZ
2
FZ m ks s t n
m K l 2 ks n
2
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思考题
• 什么是悬架的线刚度？ • 单横臂独立悬架的线刚度如何计算？
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5Leabharlann 知识点内容结束下一知识点：悬架的侧倾角刚度
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Z t
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（1）非独立悬架
（2）独立悬架
恢复力
弹性元件
导向杆系约束反力
ΔF 2ks Δs
ΔF Kl 2ks Δs
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Q k s ss
Δ ss Δ s t m n
Fa ΔFa
Q ΔQ
Δ ss
m Δs t n
Δss
Δst
悬架的线刚度
主讲：余晨光
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悬架的线刚度的定义
定义：车轮保持在地面上而车厢作垂直运动时，单位车
厢位移下，悬架系统给车厢的总弹性恢复力：
ΔF Kl Δs
常设车厢不动，在轮胎上施加微元垂直反力F ，求出 Z
轮胎接地面的微元垂直位移 st ，进而求得一侧悬架的 线刚度F / s 。

一、填空题(本题10分，每小题2分)1、驱动力、最低附着系数2、最大爬坡度、汽车最低稳定车速3、无穷大、越小4、路面功率谱密度、统计特性5、0.063m 、0.4m1、附着率是指汽车直线行驶状况下，充分发挥 作用时要求的 。

2、选择汽车传动系统最大传动比时应考虑 、附着率、及 。

3、当汽车车速为临界车速时，汽车的稳态横摆角速度增益趋于 ；过多转向量越大，临界车速 。

4、作为车辆振动输入的路面不平度，由于路面不平度函数是随机的，主要采用描述其 。

5、某4×2R 汽车的驱动轮直径为0.7m ，在附着系数为0.7的路面上能越过的最大台阶高度为 ，能越过的壕沟宽度为 。

二、名词解释题(本题15分，每小题3分)——用自己的语言作答，内容正确可得分。

6、道路阻力系数：道路滚动阻力系数f 与道路坡度i 的和（或ψ=f+i ）。

7、MPG ：mile/USgal ，即每加仑行驶的英里数；MPG 是美国燃油经济性指标。

8、汽车比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率。

9、滑动率：滑动率0100%w r w w u r s u ω-=⨯，式中u w 为车轮中心速度，r r0为没有地面制动力时的车轮滚动半径，ωW 为车轮的角速度。

滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。

10、悬架侧倾角刚度：悬架的侧倾角刚度是指侧倾时，单位车厢转角下，悬架系统给车厢总的弹性恢复力矩。

三、判断题(本题10分，每小题1分)11、× 12、× 13、√ 14、× 15、×16、× 17、√ 18、√ 19、√ 20、×11、（ ）滚动阻力就是汽车行驶时的车轮滚动摩擦力。

12、（ ）现代轿车的传动系统通常采用前置前驱布置型式，主要是为了提高汽车的动力性。

13、（ ）拖带挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但单位运输工作量的油耗却下降了。

14、（ ）汽车主传动比i 0大，后备功率大，汽车的最高车速高，动力性较好；但发动机负荷率低，燃油经济性较差。

汽车驱动力公式及各参数含义
汽车驱动力公式为：
F = T * (i0 + i1 * i2)
其中，
F：驱动力，单位为牛顿（N）或千克力（kgf）；
T：发动机转矩，单位为牛顿米（N·m）或磅尺（lb·ft）；
i0：主减速器传动比；
i1：变速器传动比；
i2：最终齿轮传动比。

各个参数的含义如下：
1. 发动机转矩（T）：发动机转动时产生的力矩，单位为牛顿·米（N·m）或英制单位磅·英尺（lb·ft）。

2. 主减速器传动比（i0）：主减速器的齿轮传动比例，通常用小于1的数表示。

3. 变速器传动比（i1）：变速器中齿轮的传动比例，通常用小于1的数表示。

4. 最终齿轮传动比（i2）：最终齿轮的传动比例，通常用大于1的数表示。

驱动力的大小取决于发动机转矩、主减速器传动比、变速器传动比和最终齿轮传动比。

在实际应用中，可以通过控制发动机转速和变速器挡位来调节驱动力大小，以满足驾驶需求。

发动机原理研究的内容包括工程热力学基础、 发动机的工作循环和性能指标、换气过程、燃 料与燃烧、汽油机和柴油机混合气的形成与燃 烧、发动机特性等。
第1章 工程热力学基础
《发动机原理与汽车理论》 课程主要内容
• 汽车理论是研究汽车主要使用性能的科学，是 在分析汽车运动基本规律的基础上研究汽车主 要使用性能与其结构之间的内在联系，分析汽 车主要使用性能的各种影响因素，从而指出正 确设计汽车和合理使用汽车的基本途径。
p p0 pg
第1章 工程热力学基础
压力的单位与表示方法
• 如果容器内气体的绝对压力低于外界大气压力时， 表压力为负数，仅取其数值，称之为真空度，记
做pv 。则有： p p0 pv
• 真空度的数值愈大，说明愈接近绝对真空。 • 表压力和真空度都是相对于大气压力的相对值。
当绝对压力高于大气压力时，它们的差值称为表 压力。当绝对压力低于大气压力时，它们的差值 称为真空度。只有绝对压力才能作为工质的状态 参数，它表示工质的真正状态。
• 故比热的大小随气体变化过程的特征而定。 在工程热力学中，常遇到定容加热过程和 定压加热过程。
第1章 工程热力学基础
定容比热与定压比热
• 定容加热过程是工质在加热过程中容积保持不变的过程。其 比热称为定容比热，用符号cv 表示。
• 定压加热过程是工质在加热过程中压力保持不变的过程。其 比热称为定压比热，用符号cp表示。
第1章 工程热力学基础
2．理想气体的状态方程
• 对于一定质量的气体的状态，一般可用气体所占 的体积V、压力p、温度T三个量来表示。在气体 平衡状态下，理想气体的压力、温度和比容三者 之间的关系式称为理想气体状态方程式，它是根 据分子运动学说导出的。
• 对于1kg理想气体，状态Biblioteka 程式为：pv RT1.429

1.考试性质全国硕士研究生入学考试是为高等学校招收硕士研究生而设置的。

其中，汽车理论是车辆工程专业的专业课考试。

它的评价标准是高等学校车辆工程及相关专业的优秀本科毕业生能达到的合格或合格以上水平，以保证被录取者具有较好的车辆工程专业的知识，有利于车辆工程及相关专业择优录取。

2.考试形式与试卷结构（1）答卷方式：闭卷（2）笔试（3）所列题目全数为必答题。

（4）答题时间：180分钟。

（5）各部份内容的考查比例（满分150分）汽车的动力性约20%汽车的燃油经济性约10%汽车的制动性约30%汽车的操纵稳定性约30%汽车的行驶平顺性约10%（6）题型比例名词解释题约10%填空题约10%选择题约7%判断改错题约7%问答及分析题约66%（7）参考书目《汽车理论》（第三版），余志生主编，机械工业出版社第二部份考查要点1．汽车的动力性动力性是汽车各类性能中最大体、最重要的性能。

汽车动力性的评价指标；汽车的驱动力与行驶阻力平衡图和动力因数；汽车的功率平衡；汽车的附着率；汽车的动力性计算；车用液力变矩器的特性。

2．汽车的燃油经济性燃油经济性的评价指标；燃油经济性的计算方式；提高汽车燃油经济性的办法。

3．汽车的制动性汽车的制动性是汽车的主要性能之一。

制动性的评价指标；车轮制动力、地面制动力和路面附着力和它们之间的关系；滑动率与制动力系数之间的关系；前、后制动器制动力的比例关系与同步附着系数；利用附着系数与附着效率；汽车制动性计算。

4．汽车的操纵稳定性汽车的操纵稳定性是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能。

操纵稳定性的概念与评价指标；轮胎的侧偏特性；线性二自由度车辆模型对前轮角输入的稳态响应及评价方式；瞬态响应及评价指标；悬架系统、转向系统与汽车操纵稳定性的关系。

5．汽车的行驶平顺性汽车平顺性又称为乘坐舒适性，它是现代高速、高效率汽车的一个主要性能。

汽车平顺性的评价指标和评价方式；路面的功率谱与车辆的输入谱矩阵；单质量与双质量振动系统对路面随机输入的响应分析、计算；车辆系统参数对振动响应的影响。