汽车理论大作业3

汽车理论汇总第一章汽车动力性一名词解释：1、附着率：驱动轮所受的地面切向力Fx与地面法向反作用力Fz 的比值Cφ，它是指汽车直线行驶工况下，充分发挥驱动力所需求的最低的附着系数。

2、动力因数：D=Ft-Fw/G3、汽车的功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率Pe，汽车经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上。

4、发动机的使用外特性曲线: 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），测试发动机转矩，油耗率b和转速n之间的关系。

5、滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需推力与车轮负荷之比。

二填空题：1、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。

2、驱动力系数为驱动力与径向载荷之比。

3、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和超车加速时间来表明汽车的加速能力。

4、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、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。

6、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。

7、汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到轮胎与地面间附着条件的限制。

三问答题：1.如何用弹性轮胎的弹性迟滞现象，分析弹性轮胎在硬路上滚动时，滚动阻力偶矩产生的机理？P8，一二段，图1-9,1-10.2.影响汽车动力性的因素有哪些？发动机发出的扭矩F tq，变速器的传动比ig，主减速器传动比i0，传动系的传动效率ηT，空气阻力系数C D，迎风面积A，活动阻力系数f，汽车总质量G等。

四计算题：1、后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为20度。

汽车数据：轴距L=4.2m，重心至前轴距离a=3.2m，重心高度hg=1.1m，车轮滚动半径r=0.46m。

一、概念解释（选其中8题，计２０分）1 侧偏刚度由试验测出的在不同载荷下和不同道路上某轮胎的侧偏力-侧偏角关系曲线表明，侧偏角不超过5°时，侧偏力与成线性关系。

汽车正常行驶时，侧向加速度不超过0.4g，侧偏角不超过4°~5°，可认为侧偏角与侧偏力成线性关系。

-曲线在＝0°处的斜率，称为侧偏刚度，单位为N/rad 或N/(°)。

侧偏刚度为负值。

与的关系式为。

轿车轮胎的值约在-28000~-80000N/rad 范围内。

2 道路阻力系数坡道阻力和滚动阻力均为与道路有关的行驶阻力，通常将这两个阻力合在一起，称作道路阻力，即，则定义道路坡道阻力系数为。

3 制动力系数一般将地面制动力与地面法向反作用力（平直道路为垂直载荷）之比称为制动力系数。

它是滑动率的函数。

当较小时，近似为的线性函数，随着的增加急剧增加。

当趋近于时，随着的增加，增加缓慢，直到达到最大值。

通常被称为峰值附着系数。

很多试验表明，。

然后，随着继续增加，开始下降，直至。

4 附着系数轮胎传递的轮缘切向力受到接触面的制约。

当车轮驱动力超过某值（附着力）时，车轮就会滑转。

因此,汽车行驶的约束条件（必要充分条件）为。

附着力的计算式为。

式中，接触面对车轮的法向反作用力；为滑动附着系数，通常简称为附着系数。

5 汽车临界车速当稳定性因素时，横摆角速度增益比中性转向时的大。

随着车速的增加，曲线向上弯曲。

值越小(即的绝对值越大)，过度转向量越大。

当车速为时，。

称为临界车速，是表征过度转向量的一个参数。

临界车速越低，过度转向量越大。

过度转向汽车达到临界车速时将失去稳定性。

因为趋于无穷大时，只要极其微小的前轮转角便会产生极大的横摆角速度。

这意味着汽车的转向半径极小，汽车发生激转而侧滑或翻车。

6 汽车操纵稳定性汽车操纵稳定性，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（直线或转弯）行驶；且当受到外界干扰（路不平、侧风、货物或乘客偏载）时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能。

第一章作业1、汽车的动力性指标有哪些？汽车的行驶方程式是怎样的？2、试述将发动机的扭矩转速特性曲线（Ttq—n曲线）转变为驱动力图的过程。

3、已知汽车的若干参数： m=3800kg，f=0.3，C D A=2.5m2，它在下一坡度为16.6%的坡道时，某一时刻加速度为1m/s2，车速为40km/h 。

问：此时汽车的驱动力为多大？（汽车质量换算系数δ＝1.003）4、一前轮驱动的双轴汽车在平砂地上起步，m=4000kg，质心至前轴距离a=1368mm，轴距L=2830mm，f=0.15，ϕ=0.45，为顺利起步，驱动力Ft应控制在什么范围？5、一双轴后轮驱动汽车，轮胎半径r=０.３６７m，传动系由变速器、传动轴、主减速器、驱动桥组成。

主减速器传动比i0=５.８３，变速器各档传动比分别为６.０９、３.０９、１.７１、１，传动系效率 ηT＝０.８５；已知发动机８０％负荷时的若干工况169.73169.84 174.95Ttq(N.m) 106.62147.55n（r/min）600 1000 1500 2000 3000当发动机负荷为８０％，变速器处于三档，（1）车速为８.３２７km/h, 41.635km/h时，汽车的驱动力是多少？（2）驱动力为３４０７N，４３０９.５N时，汽车的车速是多少？6、已知汽车m=4880kg，r=0.367m, ηT =0.85，f=0.003,该汽车所用的发动机外特性转矩曲线如下图，要使汽车最大爬坡度为16.6%，则传动系最大传动比是多少？（m---汽车质量 r---车轮半径ηT----传动效率 f---滚动阻力系数）转矩Ttq（N.m）转速n（r/min）7、 证明：Pe=30000π××n Ttq[Ttq---发动机输出转矩（N.m） n---发动机转速（r/min） Pe---发动机输出功率（kW）]8、 证明对于装有机械式变速器的汽车：T e aP u Ft η×=×3600[上式中：Ft ---驱动力(N) ---汽车车速(km/h) ---发动机输出功率(kW) a u e P T η---传动效率 ]9、 已知平路上，车速Ua ＝５０km/h 时，汽车匀速行驶发动机后备功率＝３０kw, 问车速为５０km/h时，汽车的最大加速度为多少？（质量换算系数=1.003，质量m=4000kg, ηT =0.9） 10、课本第一章作业题1、2。

汽车理论大作业题目：燃油经济性计算指导老师：侯永平作者：徐宁学号：0818282011年11月题目内容：负荷特性曲线的拟合公式为：44332210B b ee e e P B P B P B P B ++++= 式中，b 为燃油消耗率[g ／(kw. h)]; P e 为发动机净功率(kw)拟合式中的系数为 怠速油耗s mL /299.0Q id = (怠速转速400r/min)。

计算与绘制题1.3中货车的1)汽车功率平衡图。

2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。

3）利用计算机求货车按JB3352－83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。

计算中确定燃油消耗率值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。

一、绘制汽车功率平衡图有效转速n=600—4000(r/min)。

ua=0.377rn/i g i0(km/h)。

不同档位取不同i g。

根据拟合公式分别求出各转速对应的转矩Tq=-19.313+295.27（n/1000）-165.44（n/1000）2+40.874（n/1000）3-3.8445（n/1000）4(N/m)。

再根据公式Pe=Ttq×n/9550(kw)求出净功率。

然后依次描点就得到汽车各档功率曲线。

发动机输出功率与阻力功率相平衡。

Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140+Giu a/3600+δmu a a/3600）绘制功率平衡图时只考虑P f和P w,所以Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140）利用公式分别求出各点阻力功率，并描点画图，得到阻力曲线。

二、求最低档和最高档的等速百公里曲线由已知条件44332210B b e e e e P B P B P B P B ++++=“计算中确定燃油消耗率值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。

汽车理论试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 汽车的发动机类型主要有哪几种？A. 柴油机B. 汽油机C. 电动机D. 以上都是答案：D2. 汽车的传动系统主要包括哪些部件？A. 变速器B. 差速器C. 驱动轴D. 以上都是答案：D3. 以下哪项不是汽车制动系统的主要组成部分？A. 制动盘B. 制动鼓C. 制动液D. 轮胎答案：D4. 汽车的转向系统通常由哪些部件组成？A. 方向盘B. 转向机C. 转向节D. 以上都是答案：D5. 汽车的悬挂系统主要功能是什么？A. 减震B. 支撑车身C. 保证车轮与路面的接触D. 以上都是答案：D6. 汽车的燃油系统主要负责什么？A. 储存燃油B. 供应燃油C. 净化燃油D. 以上都是答案：D7. 汽车的排放控制系统主要目的是？A. 减少尾气排放B. 提高燃油效率C. 保护发动机D. 以上都是答案：A8. 汽车的点火系统在汽油机中的作用是什么？A. 产生高压电流B. 点燃混合气C. 控制燃油供应D. 调节发动机转速答案：B9. 汽车的冷却系统的主要功能是什么？A. 降低发动机温度B. 保持发动机温度C. 清洁发动机D. 以上都是答案：A10. 汽车的电气系统包括哪些主要部件？A. 蓄电池B. 发电机C. 起动机D. 以上都是答案：D二、填空题（每空2分，共20分）1. 汽车的发动机按照燃料类型可分为_______和_______。

答案：汽油机；柴油机2. 汽车的传动效率可以通过_______来提高。

答案：变速器3. 汽车的制动系统可分为_______制动和_______制动。

答案：机械；液压4. 汽车的转向系统按照转向方式可分为_______转向和_______转向。

答案：机械；动力5. 汽车的悬挂系统按照结构可分为_______悬挂和_______悬挂。

答案：独立；非独立6. 汽车的燃油系统按照供油方式可分为_______喷射和_______喷射。

答案：多点；单点7. 汽车的排放控制系统中，_______是减少尾气排放的关键部件。

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。

汽车理论大作业题目：燃油经济性计算指导老师：侯永平作者：徐宁学号：0818282011年11月题目内容：负荷特性曲线的拟合公式为：44332210B b ee e e P B P B P B P B ++++= 式中，b 为燃油消耗率[g ／(kw. h)]; P e 为发动机净功率(kw)拟合式中的系数为 怠速油耗s mL /299.0Q id = (怠速转速400r/min)。

计算与绘制题1.3中货车的1)汽车功率平衡图。

2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。

3）利用计算机求货车按JB3352－83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。

计算中确定燃油消耗率值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。

一、绘制汽车功率平衡图有效转速n=600—4000(r/min)。

ua=0.377rn/i g i0(km/h)。

不同档位取不同i g。

根据拟合公式分别求出各转速对应的转矩Tq=-19.313+295.27（n/1000）-165.44（n/1000）2+40.874（n/1000）3-3.8445（n/1000）4(N/m)。

再根据公式Pe=Ttq×n/9550(kw)求出净功率。

然后依次描点就得到汽车各档功率曲线。

发动机输出功率与阻力功率相平衡。

Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140+Giu a/3600+δmu a a/3600）绘制功率平衡图时只考虑P f和P w,所以Pe=1/η（Gfu a/3600+C D Au a3/76140）利用公式分别求出各点阻力功率，并描点画图，得到阻力曲线。

二、求最低档和最高档的等速百公里曲线由已知条件44332210B b e e e e P B P B P B P B ++++=“计算中确定燃油消耗率值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。

汽车理论大作业420车辆四班杨江林1.内容本文在MATLAB/Simulink中搭建ABS模型，将ABS对整车的性能影响进行仿真，并对仿真结果进行分析来证明方法的可行性。

2.原理由轮胎纵向力特性可知，车轮的滑移率b s 决定了制动力和侧向力的大小。

公式1给出了车轮滑移率b s 的定义。

式中，为车速，对应线速度，V V 为汽车线速度，r R 为车轮半径，为车轮线速度。

如图1所示为车辆在制动行使时，地面作用于车轮的制动力sb F 和侧向力y F 随车轮制动滑移率b s 的变化关系。

可以看出，侧向力随滑移率b s 的增加而下降，当滑移率从1降为0时，制动力开始随滑移率的增加而迅速增加；当滑移率增至某值opt s 时，制动力则随滑移率的增加而迅速减少。

公式1说明了车速与轮速的关系：当滑移率为1时，车速与轮速相等；当滑移率为0时，车轮已经处于抱死状态。

车轮抱死滑移时，不仅制动力减少，制动强度降低，而且车轮侧向附着力也大大减少。

因此，当前轮抱死滑移时，车辆丧失转向能力；而后轮抱死滑移则属于不稳定工况，易引起车辆急速甩尾的危险。

图1滑移率与附着系数的关系根据制动时附着系数与滑移率的关系曲线可知，当把车轮滑移率的值控制在最佳滑移率20%附近时，汽车将能够获得最好的制动效能同时还拥有较好的方向稳定性。

附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面的状况、轮胎的结构、胎面花纹、材料以及车速等因素。

因此对于不同的路面来说，附着系数与滑移率的关系是不同的。

图2是不同路面的附着系数与滑移率的关系。

图2 不同路面的附着系数与滑移率的关系利用车轮滑移率的门限值及参考滑移率设计控制逻辑，使得车轮的滑移率保持在峰值附着系数附近，从而获得最大的地面制动力和最小的制动距离。

同时获得较大的侧向力，保证制动时的侧向稳定性。

ABS 工作原理图3. 模型由于汽车动力学模型建立是个复杂的过程，采用单轮模型建立汽车动力学模型。

简化的单轮模型如图3。

图3 单车轮模型由图可得到车辆的动力方程： 车辆运动方程：dvmF dt =- （1）车轮运动方程：b d IFR T dt ω=- （2）车辆纵向摩擦力：F N μ= （3）式中，m 为1/4整车质量（kg ）；F 为地面制动力（N ）；R 为车轮半径（m ）；I 为车轮转动惯量（kg •m2）；Tb 为制动力矩（N •m ），m ）；v 为车身速度（m/s ）；ω 为车轮角速度（rad ·s ）；N 为地面对车轮的法向反作用力（N ）；μ为地面摩擦系数。