汽车理论第五版课后习题答案
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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 )。
2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 /r1.2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。
1.3①=T5 +氓环侖一 244倍护十40 一沁金F TX44宣命13.解苦:1)(取四裆为銅)由眞—TqTq —^n >=> 巧一u —> nO.3 77rn行我阻力为幵■!■凡:=494.312+0.13U2由计算机作图有:幾本毬也可采用滞点法做圏:由发动就韓速雇口丽=fSOO/mim =4000/min ,职六个点分別我.人公式:2)⑴駅舟车速:有耳二丹+吒^>7; =494,312 + 0.13 1TJ? 分别代入S 和百公孔:T. *6.9*5^3*0.850377*03691h ,*=494312+013 K ———-——『弓 5,83*6.09⑵載大爬坡度:挂T 档时速度慢,Fw 吁怂略:100009000rac700060005D *4003000200010000367把耳的拟和公或也代入可得: n>4000 而 n max = 400()r/mm二 % =山377 ^0367*4^00 = 04.93 Km/hL0*5.^可I10 2D 30 JO 50 Ua(Km^h)喊廿打行帥羽卄平誓图=>耳=Emk(Ff +凡) nG心耳唤-0 n= 1 440-0.0 1=0.366L _ dr白 du gQT> — 于、U 时,= 1 + —瓦[» + —m r tnI 〕 l 1.798+3占98 卜 I 0.218*二0竽 *5^3^ *0启5 _ +IS(H)__t!36f + 38OO-1.12R耳 _ TJ3咕我IZ 存侖皿钟侖尸十和胸侖7阿孟由以上关系可由计算机作出图为;②用计算机求汽车用用档起步加速至70km/h 的加速时间*(3)克服策坡度时相应的附着辜评=」忽唯空气醜力樹滚动阻力得:Fi9 ・ ----- N___耳 all a19473)⑴缕制汽车行驶加速倒数曲戢(巴装货):40.0626U 0,366*3,2—— ---------------- —t J.o036/{注:栽雳时汽羣制U档起步加速不能至^Okm/h)由适动学可知:dt = — dua—t —[ -L/u —Aa]即加建时间可用计算机进行机分计算农出,且二一叫曲銭下两速皮间的画<1 欷就足通it此速度去件的加速时间。
第一章 汽车的动力性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。
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。
"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 )。
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 )。
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/r1.2 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,所以是否应该换入低一挡的排挡应该由汽车的加速度倒数曲线决定。
第一章【1 】汽车的动力性1.1 试解释轮胎滚动阻力的界说,产活力理和感化情势.界说:汽车在程度道路上等速行驶时受到的道路在行驶偏向上的分力称为滚动祖力.2)产活力理:因为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掉,即弹性物资的迟滞损掉.这种迟滞损掉表示为一种阻力偶.当车轮不滚动时,地面临丰轮的法向反感化力的散布是前后对称的;当车轮滚动时,因为弹性阻滞现象,处于紧缩进程的前部点的地面法向反感化力就会大于处于紧缩进程的后部点的地面法向反感化力,如许,地面法向反感化力的散布前后不合错误称,而使他们的合力F Z相对于法线前移一个距离a,它随弹性迟滞损掉的增大变大.即滚动时有滚动阻力偶T f=F Z.•a阻碍车轮滚动.3]感化情势:T f =Wf,T f =T f/r1.2 滚动阻力系数与哪些身分有关?答:滚动阻力系数与路面的种类.行驶车速以及轮胎的构造.材料和蔼压有关.1.3a2由盘算机作图有:1.4 空车.满载时汽车动力性有无变更?为什么?答:动力性会产生变更.因为满载时汽车的质量会增大,重心的地位也会产生转变.质量增大,滚动阻力.坡度阻力和加快阻力都邑增大,加快时光会增长,最高车速下降.重心地位的转变会影响车轮附着率,从而影响最大爬坡度.1.5 若何选择汽车发念头功率?答:发念头功率的选择常先从包管汽车预期的最高车速来初步肯定.若给出了期望的最高车速,选择的发念头功率应大体等于,但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和.发念头的最大功率但也不宜过大,不然会因发念头负荷率偏低影响汽车的燃油经济性.在现实工作中,还应用现有汽车统计数据初步估量汽车比功率来肯定发念头应有功率.许多国度还对车辆应有的最小比功率作出划定,以包管路上行驶车辆的动力性不低于必定程度,防止某些机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,应当使车辆在最短的时光内加快到较高的车速,所所以否应当换入低一挡的排挡应当由汽车的加快度倒数曲线决议.假如在该车速时,汽车在此排档的加快度倒数大于低排挡时的加快度倒数,则应当换入低一档,不然不该换入低一挡.1.7可得.最大爬坡度为:第二章汽车的燃油经济性2.1“车开得慢,油门踩得小,就必定省油” ,或者“只要发念头省油,汽车就必定省油”这两种说法对不合错误?答:不合错误.由汽车百公里等速耗油量图,汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消费量最低,其实不是在车速越低越省油.由汽车等速百公里油耗算式(2-1)知,汽车油耗量不但与发念头燃油消费率有关,并且还与车速.档位选择.汽车的状态.汽车的质量应用系数等应用身分有关,还与汽车的质量和总体尺寸.传动系.轮胎的选择有关,发念头省油时汽车不必定就省油.2.2 试述无级变速器与汽车动力性.燃油经济性的关系.答:①采取无级变速后,理论上战胜了发念头特点曲线的缺点,使汽车具有与等功率发念头一样的驱动功率,充分施展了内燃机的功率,大大地改良了汽车动力性.②同时,发念头的负荷率高,用无级变速后,使发念头在最经济工况机遇增多,进步了然油经济性.2.3 用发念头的“最小燃油消费特点”和战胜行驶阻力应供给的功率曲线,肯定包管发念头在最经济状态下工作的“无级变速器调节特点” .答:由发念头在各类转速下的负荷特点曲线的包络线即为发念头供给必定功率时的最低燃油消费率曲线,如教材图2-9a.应用此图可以找动身念头供给必定功率时的最经济状态(转速与负荷) .把各功率下最经济状态运转的转速与负荷率标明在外特点曲线上,便得到“最小燃油消费特点” .无级变速器的传动比 i'与发念头转速n及汽车行驶速度u a之间关系2.4 若何从改良汽车底盘设计方面来进步燃油经济性?答:汽车底盘设计应当从合理匹配传动系传动比.缩减尺寸和减轻质量.合理选择轮胎来进步燃油经济性.2.5 为什么汽车发念头与传动体系匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例解释. 答:在必定道路前提下和车速下,固然发念头发出的功率雷同,但传动比大时,后备功率越大,加快和爬坡才能越强,但发念头负荷率越低,燃油消费率越高,百公里燃油消费量就越大,传动比小时则相反.所以传动体系的设计应当分解斟酌动力性和经济性身分.如最小传动比的选择,根据汽车功率均衡图可得到最高车速u max(驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处车速),发念头达到最大功率时的车速为u p.当主传动比较小时,u p>u max,汽车后备功率小,动力性差,燃油经济性好.当主传动比较大时,则相反.最小传动比的选择则应使 u p与 u max邻近,不成为寻求单纯的的动力性或经济性而下降另一方面的机能.2.6 试剖析超速档对汽车动力性和燃油经济性的影响.答:汽车在超速档行驶时,发念头负荷率高,燃油经济性好.但此时,汽车后备功率小,所以须要设计适合的次一挡传动比包管汽车的动力性须要.2.8 轮胎对汽车动力性.燃油经济性有些什么影响?答:1)轮胎对汽车动力性的影响重要有三个方面:①轮胎的构造.帘线和橡胶的品种,对滚动阻力都有影响, 轮胎的滚动阻力系数还会随车速与充气压力变更.滚动阻力系数的大小直接影响汽车的最高车速.极限最大加快度和爬坡度. ②汽车车速达到某一临界值时,滚动阻力敏捷增长,轮胎会产生很安全的驻波现象,所以汽车的最高车速应当低于该临界车速.③轮胎与地面之间的附着系数直接影响汽车的极限最大加快度和爬坡度. 2)轮胎对燃油经济性的影响轮胎的滚动阻力系数直接影响汽车的燃油经济性.滚动阻力大燃油消费量显著升高. 2.9 为什么公共汽车起步后,驾驶员很快换入高级?答:因为汽车在低档时发念头负荷率低,燃油消费量好,高级时则相反,所认为了进步燃油经济性应当在起步后很快换入高级. 2.10 达到动力性最佳换档机会是什么?达到燃油经济性的最佳换档机会是什么?二者是否雷同?答:达到动力性最佳应当使汽车加快到必定车速的时光最短,换档机会应根据加快度倒数曲线肯定,包管其笼罩面积最小.达到燃油经济性的换档机会应当根据由“最小燃油消费特点”肯定的无级变速器幻想变速特点,斟酌道路的Ψ值,在最接近幻想变速特点曲线的点进行换档.二者一般是不雷同的.第四章汽车的制动性4.1 一轿车驶经有积水层的一优越路面公路,当车速为100km/h 时要进行制动.为此时有无可能消失划水现象而损掉制动才能?轿车轮胎的胎压为 179.27kPa.解:4.3作出这种划定的目标是为了包管束动时汽车的偏向稳固性和有足够的制动效力.4.56)两种回路的优缺点比较双回路体系 a)制动系增益最大,一个回路掉效时的最大制动减速度也比b),c)大,所以其机能较优. 双回路体系b).c)制动系增益雷同,假如不斟酌轴距的影响,两者在一个回路掉效时的制动效力雷同.但是,c) 在一个回路掉效时,制动力感化在一侧车轮上,车身阁下受力轻微不均衡,会产生跑偏等问题.第五章汽车的把持稳固性5.1 一轿车(每个)前轮的侧偏刚度为-50176N/rad.外倾刚度为-7665N/rad.若轿车向左转弯,将使前轮均产生正的外倾角,其大小为 4 度.设侧偏刚度与外倾刚度均不受左.右轮负载转移的影响,试求由外倾角引起的前轮侧偏角.解:(°5.2 6450N 轻型客车在实验中发明过多转向和中性转向现象,工程师们在悬架上加装横向稳固杆以进步前悬架的侧倾角刚度,成果汽车的转向特点变成缺少转向.试剖析其理论根据(请求有须要的公式和曲线) .5.3 汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系若何?答:汽车的稳态响应有三种类型,即中性转向.缺少转向和过多转向. 表征稳态响应的参数有稳固性因数K,前.后轮的侧偏角角绝对值之差(α1–α21) ,转向半径的比R/R0,静态储备系数S.M.等. 它们之间的彼此关系为:5.4 举出三种暗示汽车稳态转向特点的办法,并解释汽车重心前后地位和内.外轮负荷转移若何影响稳态转向特点?5.5 汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样?答:不一样.汽车转弯时因为侧倾力矩的感化,左.右车轮的垂直载荷不再相等,所受阻力亦不相等.别的,车轮还将受到地面侧向反感化力.5.6 主销内倾角和后倾角功效有何不合?答:主销内倾角的感化,是使车轮在偏向盘收到渺小干扰时,前轮会在回正力矩感化下主动回正.别的,主销内倾还可削减前轮传至转向机构上的冲击,并使转向简便. 主销后倾的感化是当汽车直线行驶有时受外力感化而稍有偏转时, 主销后倾将产生车轮转向反偏向的力矩使车轮主动回正,可包管汽车支线行驶的稳固性. 汽车转向轮的回正力矩起源于两个方面,一个是主销内倾角,依附前轴轴荷,和车速无关;一个是主销后倾角, 依附侧倾力,和车速有关;速度越高,回正力矩就越大.5.7 横向稳固杆起什么感化?为什么有的车装在前悬架,有的装在后悬架,有的前后都装?答:横向稳固杆的主要感化是增长汽车的侧倾刚度,防止汽车在转向时产生过多的侧倾.别的,横向稳固杆还有转变汽车稳态转向特点的感化,其机理在题5.2 中有述.横向稳固装配的地位也是因为前.后侧倾刚度的请求,以及若何调节稳态转向特点的身分决议的.5.8 某种汽车的质心地位.轴距和前后轮胎的型号已定.按照二自由度把持稳固性模子,其稳态转向特点为过多转向,试找出五种改良其特点的办法.答:①增长主销内倾角;②增大主销后倾角;③在汽车前悬架加装横向稳固杆;④使汽车前束具有在紧缩行程减小,回复复兴行程增大的特点;⑤使后悬架的侧倾转向具有趋于缺少转向的特点.5.9 汽车空载和满载是否具有雷同的把持稳固性?答:不具有雷同的把持稳固.因为汽车空载和满载时汽车的总质量.质心地位会产生变更,这些将会影响汽车的稳固性因数.轮胎侧偏刚度.汽车侧倾刚度等把持稳固性参数.5.10 试用有关公式解释汽车质心地位对重要描写和评价汽车把持稳固性.稳态响应指标的影响.答:以静态储备系数为例解释汽车质心地位对稳态响应指标的影响:当中性转向点与质心地位重应时,S.M.=0,汽车为中性转向特点;当质心在中性转向点之前时, S.M.为正值,汽车具出缺少转向特点;当质心在中性转向点之后时, S.M.为负值,汽车具有过多转向特点.5.115.12 稳态响应中横摆角速度增益达到最大值时的车速称为特点车速uch .证实:特点车速uch ? 1/ K ,且在特征车速时的横摆角速度增益,为具有相等轴距 L 中性转向汽车横摆角速度增益的一半. 答:特点车速指汽车稳态横摆角速度增益达到最大值时的车速,汽车稳态横摆角速度增益为:5.136答:进步把持稳固性5.17 习题图5 为三种前自力悬架对车轮相对车身垂直高低位移时前束变更的影响.试问图中哪一条曲线具有侧倾过多转向后果?答:曲线1 对应的前自力悬架,转弯时车厢侧倾,内侧前轮处于反弹行程,前束增长,车轮向汽车纵向中间线转动,外侧前轮处于紧缩行程,前束减小,车轮向外迁移转变.采取这种悬架导致汽车的侧倾转向增长了缺少转向量,具有侧倾缺少转向后果. 曲线 2 对应的前自力悬架,曲线较其他两种更切近纵坐标轴,解释这种悬架的侧倾转向量很小,几乎等于零. 曲线 3 对应的前自力悬架,转弯时车厢侧倾,内侧前轮处于反弹行程,前束减小,车轮向汽车纵向中间线相反方向迁移转变,外侧前轮处于紧缩行程,前束增大,车轮向内迁移转变.采取这种悬架导致汽车的侧倾转向增长了过多转向量, 具有侧倾过多转向后果.5.18 转向盘力特点与哪些身分有关,试剖析之.答:转向盘力随汽车活动状态而变更的纪律称为转向盘力特点,与下列身分有关:转向器传动等到其变更纪律. 转向器效力.动力转向器的转向盘操纵力特点.转向杆系传动比.转向杆系效力.由悬架导向杆系决议的主销地位. 轮胎上的载荷.轮胎气压.轮胎力学特点.地面附着前提.转向盘迁移转变惯量.转向柱摩擦阻力以及汽车整体动力学特性等.5.19 地面感化于轮胎的切向反感化力是若何掌握转向特点的?答:参考教材第六节.第六章汽车的平顺性6.1查表得,人的主不雅感触感染为很不舒畅.6.26.36.5。
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 。
第一章汽车得动力性1、1 试说明轮胎滚动阻力得定义,产生机理与作用形式。
定义:汽车在水平道路上等速行驶时受到得道路在行驶方向上得分力称为滚动祖力。
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与卸载变形曲线不重合会有能全损失,即弹性物质得迟滞损失。
这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时,地面对丰轮得法向反作用力得分布就是前后对称得;当车轮滚动时,由于弹性阻滞现象,处于压缩过程得前部点得地面法向反作用力就会大于处于压缩过程得后部点得地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力得分布前后不对称,而使她们得合力F Z相对于法线前移一个距离a,它随弹性迟滞损失得增大变大。
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/r1、2 滚动阻力系数与哪些因素有关?答:滚动阻力系数与路面得种类、行驶车速以及轮胎得构造、材料与气压有关。
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。
因为满载时汽车得质量会增大,重心得位置也会发生改变。
质量增大,滚动阻力、坡度阻力与加速阻力都会增大,加速时间会增加,最高车速降低。
重心位置得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:发动机功率得选择常先从保证汽车预期得最高车速来初步确定。
若给出了期望得最高车速,选择得发动机功率应大体等于,但不小于以最高车速行驶时得行驶阻力功率之与。
发动机得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得燃油经济性。
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得最小比功率作出规定,以保证路上行驶车辆得动力性不低于一定水平,防止某些性能差得车辆阻碍车流。
1、6 超车时该不该换入低一挡得排挡?答:超车时排挡得选择,应该使车辆在最短得时间内加速到较高得车速,所以就是否应该换入低一挡得排挡应该由汽车得加速度倒数曲线决定。
第 五 章5.1一轿车(每个)前轮胎的侧偏刚度为-50176N /rad 、外倾刚度为-7665N /rad 。
若轿车向左转弯,将使两前轮均产生正的外倾角,其大小为40。
设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响.试求由外倾角引起的前轮侧偏角。
答: 由题意:F Y =k α+k γγ=0故由外倾角引起的前轮侧偏角: α=- k γγ/k=-7665⨯4/-50176=0.61105.2 6450轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象,工程师们在前悬架上加装前横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度,结果汽车的转向特性变为不足转向。
试分析其理论根据(要求有必要的公式和曲线)。
答: 稳定性系数:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=122k b k a L m K 1k 、2k 变化,原来K ≤0,现在K>0,即变为不足转向。
5.3汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何(要求有必要的公式和曲线)?答: 汽车稳态响应有三种类型 :中性转向、不足转向、过多转向。
几个表征稳态转向的参数:1.前后轮侧偏角绝对值之差(α1-α2);2. 转向半径的比R/R 0;3.静态储备系数S.M.彼此之间的关系见参考书公式(5-13)(5-16)(5-17)。
5.4举出三种表示汽车稳态转向特性的方法,并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性? 答:方法:1.α1-α2 >0时为不足转向,α1-α2 =0时 为中性转向,α1-α2 <0时为过多转向;2. R/R0>1时为不足转向,R/R0=1时为中性转向,R/R0<1时为过多转向;3 .S.M.>0时为不足转向,S.M.=0时为中性转向,S.M.<0时为过多转向。
汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移使得 汽车质心至前后轴距离a 、b 发生变化,K 也发生变化。
5.5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样?答:否,因转弯时车轮受到的侧偏力,轮胎产生侧偏现象,行驶阻力不一样。
第一章汽车的动力性1.1 试说明轮胎滚动阻力的界说,发生机理和作用形式.之阿布丰王创作界说:汽车在水平路途上等速行驶时受到的路途在行驶方向上的分力称为滚动祖力.2)发生机理:由于轮胎内部摩擦发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.这种迟滞损失暗示为一种阻力偶.当车轮不滚动时,空中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空中法向反作用力就会年夜于处于压缩过程的后部点的空中法向反作用力,这样,空中法向反作用力的分布前后分歧毛病称,而使他们的合力F Z相对法线前移一个距离a,它随弹性迟滞损失的增年夜变年夜.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/r1.2 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、资料和气压有关.1.32a由计算机作图有:1.4 空车、满载时汽车动力性有无变动?为什么?答:动力性会发生变动.因为满载时汽车的质量会增年夜,重心的位置也会发生改变.质量增年夜,滚动阻力、坡度阻力和加速阻力城市增年夜,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,从而影响最年夜爬坡度.1.5 如何选择汽车发念头功率?答:发念头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,选择的发念头功率应年夜体即是,但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和.发念头的最年夜功率但也不宜过年夜,否则会因发念头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念头应有功率.很多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 超车时该不应换入低一挡的排挡?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年夜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.1.7可得、最年夜爬坡度为:第二章汽车的燃油经济性2.1“车开得慢,油门踩得小,就一定省油” ,或者“只要发念头省油,汽车就一定省油”这两种说法对分歧毛病?答:分歧毛病.由汽车百公里等速耗油量图,汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低,其实不是在车速越低越省油.由汽车等速百公里油耗算式(2-1)知,汽车油耗量不单与发念头燃油消耗率有关,而且还与车速、档位选择、汽车的状况、汽车的质量利用系数等使用因素有关,还与汽车的质量和总体尺寸、传动系、轮胎的选择有关,发念头省油时汽车纷歧定就省油.2.2 试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系.答:①采纳无级变速后,理论上克服了发念头特性曲线的缺陷,使汽车具有与等功率发念头一样的驱动功率,充沛发挥了内燃机的功率,年夜年夜地改善了汽车动力性.②同时,发念头的负荷率高,用无级变速后,使发念头在最经济工况机会增多,提高了然油经济性.2.3 用发念头的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线,确定保证发念头在最经济状况下工作的“无级变速器调节特性” .答:由发念头在各种转速下的负荷特性曲线的包络线即为发念头提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线,如课本图 2-9a.利用此图可以找动身念头提供一定功率时的最经济状况(转速与负荷) .把各功率下最经济状况运转的转速与负荷率标明在外特性曲线上,便获得“最小燃油消耗特性” .无级变速器的传动比 i'与发念头转速n及汽车行驶速度u a之间关系2.4 如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?答:汽车底盘设计应该从合理匹配传动系传动比、缩减尺寸和减轻质量、合理选择轮胎来提高燃油经济性.2.5 为什么汽车发念头与传动系统匹配欠好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明. 答:在一定路途条件下和车速下,虽然发念头发出的功率相同,但传动比年夜时,后备功率越年夜,加速和爬坡能力越强,但发念头负荷率越低,燃油消耗率越高,百公里燃油消耗量就越年夜,传动比小时则相反.所以传动系统的设计应该综合考虑动力性和经济性因素.如最小传动比的选择,根据汽车功率平衡图可获得最高车速 u max(驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处车速),发念头到达最年夜功率时的车速为 u p.当主传动比力小时,u p>u max,汽车后备功率小,动力性差,燃油经济性好.当主传动比力年夜时,则相反.最小传动比的选择则应使 u p与 u max相近,不成为追求纯真的的动力性或经济性而降低另一方面的性能.2.6 试分析超速档对汽车动力性和燃油经济性的影响.答:汽车在超速档行驶时,发念头负荷率高,燃油经济性好.但此时,汽车后备功率小,所以需要设计合适的次一挡传动比保证汽车的动力性需要.2.8 轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响?答:1)轮胎对汽车动力性的影响主要有三个方面:①轮胎的结构、帘线和橡胶的品种,对滚动阻力都有影响, 轮胎的滚动阻力系数还会随车速与充气压力变动.滚动阻力系数的年夜小直接影响汽车的最高车速、极限最年夜加速度和爬坡度. ②汽车车速到达某一临界值时,滚动阻力迅速增长,轮胎会发生很危险的驻波现象,所以汽车的最高车速应该低于该临界车速.③轮胎与空中之间的附着系数直接影响汽车的极限最年夜加速度和爬坡度. 2)轮胎对燃油经济性的影响轮胎的滚动阻力系数直接影响汽车的燃油经济性.滚动阻力年夜燃油消耗量明显升高.2.9 为什么公共汽车起步后,驾驶员很快换入高档?答:因为汽车在高档时发念头负荷率低,燃油消耗量好,高档时则相反,所以为了提高燃油经济性应该在起步后很快换入高档. 2.10 到达动力性最佳换档时机是什么?到达燃油经济性的最佳换档时机是什么?二者是否相同?答:到达动力性最佳应该使汽车加速到一定车速的时间最短,换档时机应根据加速度倒数曲线确定,保证其覆盖面积最小.到达燃油经济性的换档时机应该根据由“最小燃油消耗特性”确定的无级变速器理想变速特性,考虑路途的Ψ值,在最接近理想变速特性曲线的点进行换档.二者一般是不相同的.第四章汽车的制动性4.1 一轿车驶经有积水层的一良好路面公路,当车速为 100km/h 时要进行制动.为此时有无可能呈现划水现象而丧失制动能力?轿车轮胎的胎压为 179.27kPa.解:4.3作出这种规定的目的是为了保证制动时汽车的方向稳定性和有足够的制动效率.4.56)两种回路的优缺点比力双回路系统 a)制动系增益最年夜,一个回路失效时的最年夜制动减速度也比 b),c)年夜,所以其性能较优. 双回路系统 b)、c)制动系增益相同,如果不考虑轴距的影响,两者在一个回路失效时的制动效率相同.可是,c) 在一个回路失效时,制动力作用在一侧车轮上,车身左右受力严重不均衡,会发生跑偏等问题.第五章汽车的把持稳定性5.1 一轿车(每个)前轮的侧偏刚度为-50176N/rad、外倾刚度为-7665N/rad.若轿车向左转弯,将使前轮均发生正的外倾角,其年夜小为 4 度.设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮负载转移的影响,试求由外倾角引起的前轮侧偏角.解:(°5.2 6450N 轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象,工程师们在悬架上加装横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度,结果汽车的转向特性酿成缺乏转向.试分析其理论依据(要求有需要的公式和曲线) .5.3 汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何?答:汽车的稳态响应有三种类型,即中性转向、缺乏转向和过多转向. 表征稳态响应的参数有稳定性因数K,前、后轮的侧偏角角绝对值之差 (α1–α21 ) ,转向半径的比 R/R0,静态储藏系数 S.M.等. 它们之间的彼此关系为:5.4 举出三种暗示汽车稳态转向特性的方法,并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性?5.5 汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样?答:纷歧样.汽车转弯时由于侧倾力矩的作用,左、右车轮的垂直载荷不再相等,所受阻力亦不相等.另外,车轮还将受到空中侧向反作用力.5.6 主销内倾角和后倾角功能有何分歧?答:主销内倾角的作用,是使车轮在方向盘收到微小干扰时,前轮会在回正力矩作用下自动回正.另外,主销内倾还可减少前轮传至转向机构上的冲击,并使转向轻便. 主销后倾的作用是当汽车直线行驶偶然受外力作用而稍有偏转时, 主销后倾将发生车轮转向反方向的力矩使车轮自动回正,可保证汽车支线行驶的稳定性. 汽车转向轮的回正力矩来源于两个方面,一个是主销内倾角,依靠前轴轴荷,和车速无关;一个是主销后倾角, 依靠侧倾力,和车速有关;速度越高,回正力矩就越年夜.5.7 横向稳定杆起什么作用?为什么有的车装在前悬架,有的装在后悬架,有的前后都装?答:横向稳定杆的主要作用是增加汽车的侧倾刚度,防止汽车在转向时发生过多的侧倾.另外,横向稳定杆还有改变汽车稳态转向特性的作用,其机理在题 5.2 中有述.横向稳定装置的位置也是由于前、后侧倾刚度的要求,以及如何调节稳态转向特性的因素决定的.5.8 某种汽车的质心位置、轴距和前后轮胎的型号已定.依照二自由度把持稳定性模型,其稳态转向特性为过多转向,试找出五种改善其特性的方法.答:①增加主销内倾角;②增年夜主销后倾角;③在汽车前悬架加装横向稳定杆;④使汽车前束具有在压缩行程减小,复原行程增年夜的特性;⑤使后悬架的侧倾转向具有趋于缺乏转向的特性.5.9 汽车空载和满载是否具有相同的把持稳定性?答:不具有相同的把持稳定.因为汽车空载和满载时汽车的总质量、质心位置会发生变动,这些将会影响汽车的稳定性因数、轮胎侧偏刚度、汽车侧倾刚度等把持稳定性参数.5.10 试用有关公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车把持稳定性、稳态响应指标的影响.答:以静态储藏系数为例说明汽车质心位置对稳态响应指标的影响:傍边性转向点与质心位置重合时,S.M.=0,汽车为中性转向特性;当质心在中性转向点之前时, S.M.为正值,汽车具有缺乏转向特性;当质心在中性转向点之后时, S.M.为负值,汽车具有过多转向特性.5.115.12 稳态响应中横摆角速度增益到达最年夜值时的车速称为特征车速 uch .证明:特征车速 uch ? 1/ K ,且在特征车速时的横摆角速度增益,为具有相等轴距 L 中性转向汽车横摆角速度增益的一半. 答:特征车速指汽车稳态横摆角速度增益到达最年夜值时的车速,汽车稳态横摆角速度增益为:5.136答:提高把持稳定性5.17 习题图 5 为三种前自力悬架对车轮相对车身垂直上下位移时前束变动的影响.试问图中哪一条曲线具有侧倾过多转向效果?答:曲线 1 对应的前自力悬架,转弯时车箱侧倾,内侧前轮处于反弹行程,前束增加,车轮向汽车纵向中心线转动,外侧前轮处于压缩行程,前束减小,车轮向外转动.采纳这种悬架招致汽车的侧倾转向增加了缺乏转向量,具有侧倾缺乏转向效果. 曲线 2 对应的前自力悬架,曲线较其他两种更贴近纵坐标轴,说明这种悬架的侧倾转向量很小,几乎即是零. 曲线 3 对应的前自力悬架,转弯时车箱侧倾,内侧前轮处于反弹行程,前束减小,车轮向汽车纵向中心线相反方向转动,外侧前轮处于压缩行程,前束增年夜,车轮向内转动.采纳这种悬架招致汽车的侧倾转向增加了过多转向量, 具有侧倾过多转向效果.5.18 转向盘力特性与哪些因素有关,试分析之.答:转向盘力随汽车运动状况而变动的规律称为转向盘力特性,与下列因素有关:转向器传动比及其变动规律、转向器效率、动力转向器的转向盘把持力特性、转向杆系传动比、转向杆系效率、由悬架导向杆系决定的主销位置、轮胎上的载荷、轮胎气压、轮胎力学特性、空中附着条件、转向盘转动惯量、转向柱摩擦阻力以及汽车整体动力学特性等.5.19 空中作用于轮胎的切向反作用力是如何控制转向特性的?答:参考课本第六节.第六章汽车的平顺性6.1查表得,人的主观感受为很不舒服.6.26.36.5。