五、計(jì)算題1、已知某汽車的總質(zhì)量m=3000kg，CD=0.75，A=3m2，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)=1.06，坡度角=5，f=0.015，車輪半徑r=0.367m，傳動(dòng)系機(jī)械效率=0.85，加速度du/dt=0.25m/s2，ua=30km/h，計(jì)算汽車克服各種阻力所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率？(g=9.81m/s2)。2、設(shè)一F.F驅(qū)動(dòng)轎車軸距L=2.6m，質(zhì)心高度hg=0.57m，其前軸負(fù)荷為總重的61.5%。確定其在=0.2和=0.7路面上所能達(dá)到的極限最高車速與極限最大爬坡度及極限最大加速度（在求最大爬坡度和最大加速度時(shí)可設(shè)FW=0）。其它有關(guān)參數(shù)為：m=1600kg，CD=0.45，A=2m2，f=0.02，=1。 3、已知某車總質(zhì)量為m=2000kg，L=4m（軸距），質(zhì)心離前軸的距離為a=2.5m，離后軸的距離為b=1.5m，質(zhì)心高度hg=0.6m，在坡度i=3.5%的良好路面上下坡時(shí)，求前后軸的軸荷分配系數(shù)（注：前軸荷分配系數(shù)mf1=Fz1/Fz，后軸為mf2=Fz2/Fz）。4、設(shè)車身車輪二自由度汽車模型，其車身部分固有頻率f0=2Hz，行駛在波長(zhǎng)=5m的水泥接縫路面上，求引起車身共振時(shí)的車速u。若該車車輪部分的固有頻率f1=10Hz，在砂石路上常用的車速為30km/h，問(wèn)由于車輪部分共振時(shí)，車輪對(duì)路面作用的動(dòng)載所形成的搓板路波長(zhǎng)=？5、已知某型貨車滿載時(shí)有關(guān)參數(shù)如下：總質(zhì)量m=9290kg，質(zhì)心高度hg=1.17m，軸距L=3.95m，質(zhì)心到前軸距離a=2.95m，制動(dòng)力分配系數(shù)=0.38。1)求前后軸利用附著系數(shù)表達(dá)式（制動(dòng)強(qiáng)度z的函數(shù)），并求出同步附著系數(shù)；2)求當(dāng)行駛車速u=30km/h，在=0.8的路面上車輪不抱死的制動(dòng)距離。（計(jì)算時(shí)取制動(dòng)系反應(yīng)時(shí)間1=0.02s，制動(dòng)持續(xù)時(shí)間2=0.2s，制動(dòng)距離）一、概念解釋汽車使用性能汽車應(yīng)該有高運(yùn)輸生產(chǎn)率、低運(yùn)輸成本、安全可靠和舒適方便的工作條件。汽車為了適應(yīng)這種工作條件，而發(fā)揮最大工作效益的能力叫做汽車的使用性能。汽車的主要使用性能通常有：汽車動(dòng)力性、汽車燃料經(jīng)濟(jì)性能、汽車制動(dòng)性、汽車操縱穩(wěn)定性、汽車平順性和汽車通過(guò)性能。 2 滾動(dòng)阻力系數(shù)滾動(dòng)阻力系數(shù)可視為車輪在一定條件下滾動(dòng)時(shí)所需的推力與車輪負(fù)荷之比，或單位汽車重力所需之推力。也就是說(shuō)，滾動(dòng)阻力等于汽車滾動(dòng)阻力系數(shù)與車輪負(fù)荷的乘積，即。其中：是滾動(dòng)阻力系數(shù)，是滾動(dòng)阻力，是車輪負(fù)荷，是車輪滾動(dòng)半徑，地面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力偶矩。 3 驅(qū)動(dòng)力與（車輪）制動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)力是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)離合器、變速器（包括分動(dòng)器）、傳動(dòng)軸、主減速器、差速器、半軸（及輪邊減速器）傳遞至車輪作用于路面的力，而由路面產(chǎn)生作用于車輪圓周上切向反作用力。習(xí)慣將稱為汽車驅(qū)動(dòng)力。如果忽略輪胎和地面的變形，則，。式中，為傳輸至驅(qū)動(dòng)輪圓周的轉(zhuǎn)矩；為車輪半徑；為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；為變速器傳動(dòng)比；主減速器傳動(dòng)比；為汽車傳動(dòng)系機(jī)械效率。制動(dòng)力習(xí)慣上是指汽車制動(dòng)時(shí)地面作用于車輪上的與汽車行駛方向相反的地面切向反作用力。制動(dòng)器制動(dòng)力等于為了克服制動(dòng)器摩擦力矩而在輪胎輪緣作用的力。式中：是車輪制動(dòng)器摩擦副的摩擦力矩。從力矩平衡可得地面制動(dòng)力為。地面制動(dòng)力是使汽車減速的外力。它不但與制動(dòng)器制動(dòng)力有關(guān)，而且還受地面附著力的制約。 4 汽車驅(qū)動(dòng)與附著條件汽車動(dòng)力性分析是從汽車最大發(fā)揮其驅(qū)動(dòng)能力出發(fā)，要求汽車有足夠的驅(qū)動(dòng)力，以便汽車能夠充分地加速、爬坡和實(shí)現(xiàn)最高車速。實(shí)際上，輪胎傳遞的輪緣切向力受到接觸面的制約。當(dāng)車輪驅(qū)動(dòng)力超過(guò)某值（附著力）時(shí)，車輪就會(huì)滑轉(zhuǎn)。因此, 汽車的驅(qū)動(dòng)附著條件，即汽車行駛的約束條件（必要充分條件）為，其中附著力，式中，接觸面對(duì)車輪的法向反作用力；為滑動(dòng)附著系數(shù)。轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的后備功率較大。當(dāng)時(shí)，車輪將發(fā)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時(shí)，車輪印跡將形成類似制動(dòng)拖滑的連續(xù)或間斷的黑色胎印。 5 汽車動(dòng)力性及評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車動(dòng)力性，是指在良好、平直的路面上行駛時(shí)，汽車由所受到的縱向外力決定的、所能達(dá)到的平均行駛速度。汽車動(dòng)力性的好壞通常以汽車加速性、最高車速及最大爬坡度等項(xiàng)目作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。動(dòng)力性代表了汽車行駛可發(fā)揮的極限能力。 6 附著橢圓汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)，在輪胎上常同時(shí)作用有側(cè)向力與切向力。一些試驗(yàn)結(jié)果曲線表明，一定側(cè)偏角下，驅(qū)動(dòng)力增加時(shí)，側(cè)偏力逐漸有所減小，這是由于輪胎側(cè)向彈性有所改變的關(guān)系。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力相當(dāng)大時(shí)，側(cè)偏力顯著下降，因?yàn)榇藭r(shí)接近附著極限，切向力已耗去大部分附著力，而側(cè)向能利用的附著力很少。作用有制動(dòng)力時(shí)，側(cè)偏力也有相似的變化。驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力在不通側(cè)偏角條件下的曲線包絡(luò)線接近于橢圓，一般稱為附著橢圓。它確定了在一定附著條件下切向力與側(cè)偏力合力的極限值。 7 臨界車速當(dāng)穩(wěn)定性因素時(shí)，橫擺角速度增益比中性轉(zhuǎn)向時(shí)的大。隨著車速的增加，曲線向上彎曲。值越小(即的絕對(duì)值越大)，過(guò)度轉(zhuǎn)向量越大。當(dāng)車速為時(shí)，。稱為臨界車速，是表征過(guò)度轉(zhuǎn)向量的一個(gè)參數(shù)。臨界車速越低，過(guò)度轉(zhuǎn)向量越大。過(guò)度轉(zhuǎn)向汽車達(dá)到臨界車速時(shí)將失去穩(wěn)定性。因?yàn)橼呌跓o(wú)窮大時(shí)，只要極其微小的前輪轉(zhuǎn)角便會(huì)產(chǎn)生極大的橫擺角速度。這意味著汽車的轉(zhuǎn)向半徑極小，汽車發(fā)生激轉(zhuǎn)而側(cè)滑或翻車。 8 滑移（動(dòng)）率仔細(xì)觀察汽車的制動(dòng)過(guò)程，就會(huì)發(fā)現(xiàn)輪胎胎面在地面上的印跡從滾動(dòng)到抱死是一個(gè)逐漸變化的過(guò)程。輪胎印跡的變化基本上可分為三個(gè)階段：第一階段，輪胎的印跡與輪胎的花紋基本一致，車輪近似為單純滾動(dòng)狀態(tài)，車輪中心速度與車輪角速度存在關(guān)系式；在第二階段內(nèi)，花紋逐漸模糊，但是花紋仍可辨別。此時(shí)，輪胎除了滾動(dòng)之外，胎面和地面之間的滑動(dòng)成份逐漸增加，車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)。這時(shí)，車輪中心速度與車輪角速度的關(guān)系為，且隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加滑移成份越來(lái)越大，即；在第三階段，車輪被完全抱死而拖滑，輪胎在地面上形成粗黑的拖痕，此時(shí)。隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加，車輪的滾動(dòng)成份逐漸減少，滑動(dòng)成份越來(lái)越多。一般用滑動(dòng)率描述制動(dòng)過(guò)程中輪胎滑移成份的多少，即滑動(dòng)率的數(shù)值代表了車輪運(yùn)動(dòng)成份所占的比例，滑動(dòng)率越大，滑動(dòng)成份越多。一般將地面制動(dòng)力與地面法向反作用力（平直道路為垂直載荷）之比成為制動(dòng)力系數(shù)。 9 同步附著系數(shù)兩軸汽車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值一般為固定的常數(shù)。通常用前制動(dòng)器制動(dòng)力對(duì)汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力之比來(lái)表明分配比例，即制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)。它是前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的實(shí)際分配線，簡(jiǎn)稱為線。線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，其斜率為。具有固定的線與I線的交點(diǎn)處的附著系數(shù),被稱為同步附著系數(shù)，見(jiàn)下圖。它表示具有固定線的汽車只能在一種路面上實(shí)現(xiàn)前、后輪同時(shí)抱死。同步附著系數(shù)是由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的，它是反應(yīng)汽車制動(dòng)性能的一個(gè)參數(shù)。I曲線和曲線同步附著系數(shù)說(shuō)明，前后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只能在一種路面上，即在同步附著系數(shù)的路面上才能保證前后輪同時(shí)抱死。返回一 10 制動(dòng)距離制動(dòng)距離S是指汽車以給定的初速，從踩到制動(dòng)踏板至汽車停住所行駛的距離。 11 汽車動(dòng)力因數(shù)由汽車行駛方程式可導(dǎo)出則被定義為汽車動(dòng)力因數(shù)。以為縱坐標(biāo)，汽車車速為橫坐標(biāo)繪制不同檔位的的關(guān)系曲線圖，即汽車動(dòng)力特性圖。 12 汽車通過(guò)性幾何參數(shù)汽車通過(guò)性的幾何參數(shù)是與防止間隙失效有關(guān)的汽車本身的幾何參數(shù)。它們主要包括最小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過(guò)角等。另外，汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑和內(nèi)輪差、轉(zhuǎn)彎通道圓及車輪半徑也是汽車通過(guò)性的重要輪廓參數(shù)。13 汽車（轉(zhuǎn)向特性）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)在汽車等速直線行駛時(shí)，若急速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤至某一轉(zhuǎn)角并維持此轉(zhuǎn)角不變時(shí)，即給汽車轉(zhuǎn)向盤一個(gè)角階躍輸入。一般汽車經(jīng)短暫時(shí)間后便進(jìn)入等速圓周行駛，這也是一種穩(wěn)態(tài)，稱為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。汽車等速圓周行駛，即汽車轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進(jìn)入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，在實(shí)際行駛中不常出現(xiàn)，但卻是表征汽車操縱穩(wěn)定性的一個(gè)重要的時(shí)域響應(yīng)，稱為汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向和過(guò)度轉(zhuǎn)向三種類型。 14 汽車前或后輪（總）側(cè)偏角汽車行駛過(guò)程中，因路面?zhèn)认騼A斜、側(cè)向風(fēng)或曲線行駛時(shí)離心力等的作用，車輪中心沿軸方向?qū)⒆饔糜袀?cè)向力，在地面上產(chǎn)生相應(yīng)的地面?zhèn)认蚍醋饔昧?，也稱為側(cè)偏力。輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象，是指當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時(shí)，即使沒(méi)有達(dá)到附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向，即車輪行駛方向與車輪平面的夾角。 二、寫出表達(dá)式、畫圖、計(jì)算，并簡(jiǎn)單說(shuō)明（選擇其中4道題，計(jì)分）1寫出帶結(jié)構(gòu)和使用參數(shù)的汽車功率平衡方程式（注意符號(hào)及說(shuō)明）。式中：驅(qū)動(dòng)力；滾動(dòng)阻力；空氣阻力；坡道阻力；加速阻力；發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；主傳動(dòng)器傳動(dòng)比；變速器檔傳動(dòng)比；傳動(dòng)系機(jī)械效率；汽車總質(zhì)量；重力加速度；滾動(dòng)阻力系數(shù)；坡度角；空氣阻力系數(shù)；汽車迎風(fēng)面積；汽車車速；旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；加速度。2寫出檔變速器檔傳動(dòng)比表達(dá)式（注意符號(hào)及說(shuō)明）。3畫圖并敘述地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力、附著力三者之間的關(guān)系。 當(dāng)踏板力較小時(shí)，制動(dòng)器間隙尚未消除，所以制動(dòng)器制動(dòng)力,若忽略其它阻力，地面制動(dòng)力，當(dāng)（為地面附著力）時(shí)，；當(dāng)時(shí)，且地面制動(dòng)力達(dá)到最大值,即；當(dāng)時(shí),隨著的增加，不再增加。 4簡(jiǎn)述利用圖解計(jì)算等速燃料消耗量的步驟。已知(,),1,2,以及汽車的有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)和道路條件(和)，求作出等速油耗曲線。根據(jù)給定的各個(gè)轉(zhuǎn)速和不同功率下的比油耗值,采用擬合的方法求得擬合公式。1) 由公式計(jì)算找出和對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(,),(,),.,(,)。2) 分別求出汽車在水平道路上克服滾動(dòng)阻力和空氣阻力消耗功率和。3) 求出發(fā)動(dòng)機(jī)為克服此阻力消耗功率。4) 由和對(duì)應(yīng)的,從計(jì)算。5) 計(jì)算出對(duì)應(yīng)的百公里油耗為6) 選取一系列轉(zhuǎn)速，.，,找出對(duì)應(yīng)車速，。據(jù)此計(jì)算出。把這些的點(diǎn)連成線, 即為汽車在一定檔位下的等速油耗曲線,為計(jì)算方便,計(jì)算過(guò)程列于表3-7。等速油耗計(jì)算方法,r/min計(jì)算公式.,km/h.,.,.,g/(kWh).,L/100km.5寫出汽車的后備功率方程式，分析后備功率對(duì)汽車動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。利用功率平衡圖可求汽車良好平直路面上的最高車速，在該平衡點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率與常見(jiàn)阻力功率相等，發(fā)動(dòng)機(jī)處于100%負(fù)荷率狀態(tài)。另外，通過(guò)功率平衡圖也可容易地分析在不同檔位和不同車速條件下汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率的利用情況。汽車在良好平直的路面上以等速行駛，此時(shí)阻力功率為,發(fā)動(dòng)機(jī)功率克服常見(jiàn)阻力功率后的剩余功率,該剩余功率被稱為后備功率。如果駕駛員仍將加速踏板踩到最大行程，則后備功率就被用于加速或者克服坡道阻力。為了保持汽車以等速行駛，必需減少加速踏板行程，使得功率曲線為圖中虛線，即在部分負(fù)荷下工作。另外，當(dāng)汽車速度為和時(shí)，使用不同檔位時(shí)，汽車后備功率也不同。汽車后備功率越大，汽車的動(dòng)力性越好。利用后備功率也可確定汽車的爬坡度和加速度。功率平衡圖也可用于分析汽車行駛時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率，有利于分析汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。后備功率越小，汽車燃料經(jīng)濟(jì)性就越好。通常后備功率約1020時(shí)，汽車燃料經(jīng)濟(jì)性最好。但后備功率太小會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常在全負(fù)荷工況下工作，反而不利于提高汽車燃料經(jīng)濟(jì)性。 6 可以用不同的方法繪制I曲線，寫出這些方法所涉及的力學(xué)方程或方程組。如已知汽車軸距、質(zhì)心高度、總質(zhì)量、質(zhì)心的位置(質(zhì)心至后軸的距離) 就可用前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配關(guān)系式繪制I曲線。根據(jù)方程組也可直接繪制I曲線。假設(shè)一組值（0.1,0.2,0.3,1.0）,每個(gè)值代入方程組（4-30），就具有一個(gè)交點(diǎn)的兩條直線，變化值，取得一組交點(diǎn)，連接這些交點(diǎn)就制成I曲線。利用線組和線組對(duì)于同一值，線和線的交點(diǎn)既符合，也符合。取不同的值，就可得到一組線和線的交點(diǎn)，這些交點(diǎn)的連線就形成了I曲線。 三、敘述題（選擇其中4道題，計(jì)20分）1從已有的制動(dòng)側(cè)滑受力分析和試驗(yàn)，可得出哪些結(jié)論？在前輪無(wú)制動(dòng)力、后輪有足夠的制動(dòng)力的條件下，隨的提高側(cè)滑趨勢(shì)增加；當(dāng)后輪無(wú)制動(dòng)力、前輪有足夠的制動(dòng)力時(shí)，即使速度較高，汽車基本保持直線行駛狀態(tài)；當(dāng)前、后輪都有足夠的制動(dòng)力，但先后次序和時(shí)間間隔不同時(shí)，車速較高，且前輪比后輪先抱死或后輪比前輪先抱死，但是因時(shí)間間隔很短，則汽車基本保持直線行駛；若時(shí)間間隔較大，則后軸發(fā)生嚴(yán)重的側(cè)滑；如果只有一個(gè)后輪抱死，后軸也不會(huì)發(fā)生側(cè)滑；起始車速和附著系數(shù)對(duì)制動(dòng)方向穩(wěn)定性也有很大影響。即制動(dòng)時(shí)若后軸比前軸先抱死拖滑，且時(shí)間間隔超過(guò)一定值，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。車速越高，附著系數(shù)越小，越容易發(fā)生側(cè)滑。若前、后軸同時(shí)抱死，或者前軸先抱死而后軸抱死或不抱死，則能防止汽車后軸側(cè)滑，但是汽車喪失轉(zhuǎn)向能力。 2寫出圖解法計(jì)算汽車動(dòng)力因數(shù)的步驟，并說(shuō)明其在汽車動(dòng)力性計(jì)算中的應(yīng)用。根據(jù)公式，求出不同轉(zhuǎn)速和檔位對(duì)應(yīng)的車速，并根據(jù)傳動(dòng)系效率、傳動(dòng)系速比求出驅(qū)動(dòng)力，根據(jù)車速求出空氣阻力，然后求出動(dòng)力因素，將不同檔位和車速下的繪制在-直角坐標(biāo)系中，并將滾動(dòng)阻力系數(shù)也繪制到坐標(biāo)系中，就制成動(dòng)力特性圖。利用動(dòng)力特性圖就可求出汽車的動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)：最高車速、最大爬坡度（汽車最大爬坡度和直接檔最大爬坡度）和加速能力（加速時(shí)間或距離）。 3寫出圖解法計(jì)算汽車加速性能的步驟（最好列表說(shuō)明）。手工作圖計(jì)算汽車加速時(shí)間的過(guò)程：列出發(fā)動(dòng)機(jī)外特性數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；根據(jù)給定的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式求出各檔在不同車速下的驅(qū)動(dòng)力，并按式計(jì)算對(duì)應(yīng)的車速；按式計(jì)算滾動(dòng)阻力，按式計(jì)算對(duì)應(yīng)車速的空氣阻力；按式計(jì)算不同檔位和車速下的加速度以及加速度的倒數(shù)，畫出曲線以及曲線；按式計(jì)算步長(zhǎng)的加速時(shí)間，對(duì)求和，則得到加速時(shí)間。同理，按式，計(jì)算步長(zhǎng)的加速距離，對(duì)求和得到加速距離。一般在動(dòng)力性計(jì)算時(shí)，特別是手工計(jì)算時(shí)，一般忽略原地起步的離合器滑磨時(shí)間，即假設(shè)最初時(shí)刻汽車已經(jīng)具有起步到位的最低車速。換檔時(shí)刻則基于最大加速原則，如果相鄰檔位的加速度（或加速度倒數(shù)）曲線相交，則在相交速度點(diǎn)換檔；如果不相交，則在最大轉(zhuǎn)速點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速換檔。 4寫出制作汽車的驅(qū)動(dòng)力圖的步驟（最好列表說(shuō)明）。列出發(fā)動(dòng)機(jī)外特性數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；根據(jù)給定的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式求出各檔在不同車速下的驅(qū)動(dòng)力，并按式計(jì)算對(duì)應(yīng)的車速；按式計(jì)算滾動(dòng)阻力，按式計(jì)算對(duì)應(yīng)車速的空氣阻力；將、繪制在-直角坐標(biāo)系中就形成了驅(qū)動(dòng)力圖或驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖。 5選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率的基本原則。根據(jù)最大車速uamax選擇Pe，即汽車比功率（單位汽車質(zhì)量具有的功率）6 畫出制動(dòng)時(shí)車輪的受力簡(jiǎn)圖并定義符號(hào)。地面法向反作用力，重力；制動(dòng)器制動(dòng)力矩，車輪角速度，車橋傳遞的推力，制動(dòng)器制動(dòng)力，地面制動(dòng)力。 7 分析汽車緊急制動(dòng)過(guò)程中減速度（或制動(dòng)力）的變化規(guī)律。汽車反應(yīng)時(shí)間，包括駕駛員發(fā)現(xiàn)、識(shí)別障礙并做出決定的反應(yīng)時(shí)間，把腳從加速踏板換到制動(dòng)踏板上的時(shí)間，以及消除制動(dòng)踏板的間隙等所需要的時(shí)間。制動(dòng)力增長(zhǎng)時(shí)間，從出現(xiàn)制動(dòng)力(減速度)到上升至最大值所需要的時(shí)間。在汽車處于空擋狀態(tài)下，如果忽略傳動(dòng)系和地面滾動(dòng)摩擦阻力的制動(dòng)作用，在時(shí)間內(nèi)，車速將等于初速度(m/s)不變。在持續(xù)制動(dòng)時(shí)間內(nèi)，假定制動(dòng)踏板力及制動(dòng)力為常數(shù)，則減速度也不變。8在側(cè)向力的作用下，剛性輪和彈性輪胎行駛方向的變化規(guī)律（假設(shè)駕駛員不對(duì)汽車的行駛方向進(jìn)行干預(yù)）。當(dāng)有時(shí)，若車輪是剛性的，則可以發(fā)生兩種情況：當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧ξ闯^(guò)車輪與地面間的附著極限時(shí)()，車輪與地面間沒(méi)有滑動(dòng)，車輪仍沿其本身平面的方向行駛(。當(dāng)?shù)孛鎮(zhèn)认蚍醋饔昧_(dá)到車輪與地面間的附著極限時(shí)()，車輪發(fā)生側(cè)向滑動(dòng)，若滑動(dòng)速度為，車輪便沿合成速度的方向行駛，偏離了車輪平面方向。當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時(shí)，即使沒(méi)有達(dá)到附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向，出現(xiàn)側(cè)偏現(xiàn)象。 四、分析題（選擇其中4道題，計(jì)20分）1確定傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的基本原則。2 已知某汽車00.4，請(qǐng)利用、線，分析0.5,0.3以及0.7時(shí)汽車的制動(dòng)過(guò)程。時(shí)，蹋下制動(dòng)踏板，前后制動(dòng)器制動(dòng)力沿著增加，、，即前后輪地面制動(dòng)力與制動(dòng)器制動(dòng)力相等。當(dāng)與的線相交時(shí)，符合前輪先抱死的條件，前后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著增加，而,，即前后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著線增長(zhǎng)，前輪地面制動(dòng)力沿著的線增長(zhǎng)。當(dāng)與相交時(shí)，的線也與線相交，符合前后輪均抱死的條件，汽車制動(dòng)力為。當(dāng)時(shí)，蹋下制動(dòng)踏板，前后制動(dòng)器制動(dòng)力沿著增加，、，即前后輪地面制動(dòng)力與制動(dòng)器制動(dòng)力相等。當(dāng)與的線相交時(shí)，符合后輪先抱死的條件，前后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著增加，而,，即前、后制動(dòng)器制動(dòng)力仍沿著線增長(zhǎng)，后輪地面制動(dòng)力沿著的線增長(zhǎng)。當(dāng)與相交時(shí)，的線也與線相交，符合前后輪都抱死的條件，汽車制動(dòng)力為。的情況同的情形。 3 汽車在水平道路上，輪距為B,重心高度為hg,以半徑為R做等速圓周運(yùn)動(dòng),汽車不發(fā)生側(cè)翻的極限車速是多少?該車不發(fā)生側(cè)滑的極限車速又是多少，并導(dǎo)出汽車在該路段的極限車速?不發(fā)生側(cè)滑的極限車速： 不側(cè)翻的極限車速： 4 在劃有中心線的雙向雙車道的本行車道上，汽車以55km/h的初速度實(shí)施緊急制動(dòng)，僅汽車左側(cè)前后輪胎在路面留下制動(dòng)拖痕，但是，汽車的行駛方向幾乎沒(méi)有發(fā)生變化，請(qǐng)產(chǎn)生分析該現(xiàn)象的各種原因（提示：考慮道路橫斷面形狀和車輪制動(dòng)力大小）。汽車在制動(dòng)過(guò)程中幾乎沒(méi)有發(fā)生側(cè)偏現(xiàn)象說(shuō)明汽車左右車輪的制動(dòng)力近似相等。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)榈缆穾в幸欢ǖ臋M向坡度（拱度），使得左側(cè)車輪首先達(dá)到附著極限，而右側(cè)車輪地面發(fā)向力較大，地面制動(dòng)力尚未達(dá)到附著極限，因此才會(huì)出現(xiàn)左側(cè)有制動(dòng)拖印，而右側(cè)無(wú)拖印的現(xiàn)象。 5 請(qǐng)分析制動(dòng)力系數(shù)、峰值附著系數(shù)、滑動(dòng)附著系數(shù)與滑動(dòng)率的關(guān)系。 當(dāng)車輪滑動(dòng)率S較小時(shí)，制動(dòng)力系數(shù)隨S近似成線形關(guān)系增加，制動(dòng)力系數(shù)在S=20%附近時(shí)達(dá)到峰值附著系數(shù)。 然后，隨著S的增加，逐漸下降。當(dāng)S=100，即汽車車輪完全抱死拖滑時(shí)，達(dá)到滑動(dòng)附著系數(shù),即。（對(duì)于良好的瀝青或水泥混凝土道路相對(duì)下降不多，而小附著系數(shù)路面如潮濕或冰雪路面，下降較大。） 而車輪側(cè)向力系數(shù)（側(cè)向附著系數(shù)）則隨S增加而逐漸下降，當(dāng)s=100%時(shí)，。（即汽車完全喪失抵抗側(cè)向力的能力，汽車只要受到很小的側(cè)向力，就將發(fā)生側(cè)滑。） 只有當(dāng)S約為20（1222）時(shí)，汽車不但具有最大的切向附著能力，而且也具有較大的側(cè)向附著能力。 6 某汽車（未裝ABS）在實(shí)施緊急制動(dòng)后，左后輪留下間斷的制動(dòng)拖痕，而右后輪則留下均勻連續(xù)的制動(dòng)拖痕，請(qǐng)分析該現(xiàn)象。制動(dòng)鼓失圓或制動(dòng)盤翹曲；左側(cè)路面不平左側(cè)懸架振動(dòng)。 7 從制動(dòng)距離計(jì)算式可以得出那些結(jié)論。汽車的制動(dòng)距離S是其制動(dòng)初始速度二次函數(shù)，是影響制動(dòng)距離的最主要因素之一；S是最大制動(dòng)減速度的雙曲線函數(shù)，也是影響制動(dòng)距離的最主要因素之一。是隨行駛條件而變化的使用因素，而是受道路條件和制動(dòng)系技術(shù)條件制約的因素；S是制動(dòng)器摩擦副間隙消除時(shí)間、制動(dòng)力增長(zhǎng)時(shí)間的線性函數(shù)，是與使用調(diào)整有關(guān)，而與制動(dòng)系型式有關(guān)，改進(jìn)制動(dòng)系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可縮短，從而縮短S。 五、計(jì)算題（選擇其中4道題，計(jì)20分）1 某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2, ,f=0.015,傳動(dòng)系機(jī)械效率T=0.82,傳動(dòng)系總傳動(dòng)比,假想發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為Te=35000N.m, 車輪半徑，道路附著系數(shù)為,求汽車全速?gòu)?0km/h加速至50km/h所用的時(shí)間。由于,所以，,即 2 已知某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)1=0.03,2=0.03,坡度角=5,f=0.015, 車輪半徑=0.367m，傳動(dòng)系機(jī)械效率T=0.85,加速度du/dt=0.25m/s2,ua=30km/h,計(jì)算汽車克服各種阻力所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率？3 已知某車總質(zhì)量為8025kg,L=4m(軸距),質(zhì)心離前軸的距離為a=2.5m,至后軸距離為b=1.5m,質(zhì)心高度hg=1.15m,在縱坡度為i=3.5的良好路面上等速下坡時(shí) ,求軸荷再分配系數(shù)(注:再分配系數(shù)mf1=FZ1/FZ,mf2=FZ2/FZ)。, 4 已知某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線回歸公式為Ttq=19+0.4ne-15010-6ne2，傳動(dòng)系機(jī)械效率T=0.90-1.3510-4ne，車輪滾動(dòng)半徑rr=0.367m,汽車總質(zhì)量4000kg，汽車整備質(zhì)量為1900kg，滾動(dòng)阻力系數(shù)f=0.009+5.010-5ua,空氣阻力系數(shù)迎風(fēng)面積2.77m2,主減速器速比i0=6.0,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量If=0.2kgm2,前輪總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iw1=1.8 kgm2, 前輪總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iw1=3.6 kgm2,發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速nmax=4100r/min,最低轉(zhuǎn)速nmin=720r/min,各檔速比為:檔位IIIIIIIVV速比5.62.81.61.00.8計(jì)算汽車在V檔、車速為70km/h時(shí)汽車傳動(dòng)系機(jī)械損失功率，并寫出不帶具體常數(shù)值的公式。5 某汽車的總重力為20100N,L=3.2m,靜態(tài)時(shí)前軸荷占55，后軸荷占45， K1=-38920N/rad,K2=-38300N/rad, 求特征車速，并分析該車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。因?yàn)椋云嚍椴蛔戕D(zhuǎn)向特性。6 參考汽車?yán)碚搱D523和圖524寫出導(dǎo)出二自由度汽車質(zhì)心沿oy軸速度分量的變化及加速度分量的過(guò)程。沿oy軸速度分量：沿oy軸加速度分量： 一、填空以及有關(guān)的選擇1、汽車動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)：（1）汽車的最高車速umax；（2）汽車的加速時(shí)間t；（3）汽車的最大爬坡度imax。2、原地起步加速時(shí)間和超車加速時(shí)間來(lái)表明汽車的加速能力。3、汽車的行駛阻力有滾動(dòng)阻力Ff、空氣阻力Fw、坡度阻力Fi、加速阻力Fj。4、汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性常用一定運(yùn)行工況下汽車行駛百公里的油耗量或一定燃油量能使汽車行駛的里程來(lái)衡量。我國(guó)及歐洲，燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的單位為L(zhǎng)/100km 5、汽車動(dòng)力裝置參數(shù)是指發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、傳動(dòng)系的傳動(dòng)比。6、確定最大傳動(dòng)比時(shí)，要考慮三方面的問(wèn)題：最大爬坡度、附著率以及汽車最低穩(wěn)定車速7、制動(dòng)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：制動(dòng)效能、制動(dòng)效能恒定性、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性。8、只有汽車具有足夠的制動(dòng)器制動(dòng)力，同時(shí)地面又提供高的附著力時(shí)，才能獲得足夠的地面制動(dòng)力。9、附著系數(shù)的數(shù)值主要決定于道路的材料、路面的狀況與輪胎結(jié)構(gòu)、胎面花紋、材料以及汽車運(yùn)動(dòng)的速度等因素。10、評(píng)價(jià)制動(dòng)效能的指標(biāo)是制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度。11、決定汽車制動(dòng)距離的主要因素是：制動(dòng)器起作用時(shí)間、最大制動(dòng)減速度即附著力（最大制動(dòng)器制動(dòng)力）以及起始制動(dòng)車速。12、增力式制動(dòng)器恒定性差，盤式制動(dòng)器恒定性好。13、汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性有三種類型：不足轉(zhuǎn)向 、中性轉(zhuǎn)向 、過(guò)多轉(zhuǎn)向。 14、高寬比對(duì)輪胎側(cè)偏剛度影響很大，采用高寬比小的輪胎是提高側(cè)偏剛度的主要措施。15、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型：1）當(dāng) K=0 時(shí)，中性轉(zhuǎn)向；2）當(dāng) K0 時(shí)，不足轉(zhuǎn)向。當(dāng)不足轉(zhuǎn)向量增加時(shí)，K 增大，特征車速降低；3）當(dāng) K0 時(shí)，過(guò)多轉(zhuǎn)向。臨界車速越低，過(guò)多轉(zhuǎn)向量越大。16、（1），中性轉(zhuǎn)向；（2），,不足轉(zhuǎn)向；（3），過(guò)多轉(zhuǎn)向。17、椅面水平軸向 的頻率加權(quán)函數(shù)最敏感的頻率范圍是0.52Hz。18、汽車支承通過(guò)性的指標(biāo)評(píng)價(jià)：牽引系數(shù)、牽引效率及燃油利用指數(shù)。19、汽車通過(guò)性幾何參數(shù)包括最小離地間隙、縱向通過(guò)角、接近角、離去角、最小轉(zhuǎn)彎直徑等。二、名詞解釋1、 滾動(dòng)阻力系數(shù)：是車輪在一定條件下滾動(dòng)時(shí)所需之推力與車輪負(fù)荷之比。2、 駐波現(xiàn)象：在高速行駛時(shí)，輪胎離開(kāi)地面后因變形所產(chǎn)生的扭曲并不立即恢復(fù)，其殘余變形形成了一種波，這就是駐波。3、 坡度阻力：汽車重力沿坡道的分力。4、 附著力：地面對(duì)輪胎切向反作用力的極限值（最大值）5、 附著條件：地面作用在驅(qū)動(dòng)輪上的切向反力小于驅(qū)動(dòng)輪的附著力。6、 后備功率：發(fā)動(dòng)機(jī)功率與滾動(dòng)阻力和空氣阻力消耗的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的差值。即7、 比功率：?jiǎn)挝黄嚳傎|(zhì)量具有的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，單位：kW/t。8、 制動(dòng)器制動(dòng)力：在輪胎周緣克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的切向力稱為制動(dòng)器制動(dòng)力。9、 制動(dòng)力系數(shù) ：地面制動(dòng)力與作用在車輪上的垂直載荷的比值。10、 峰值附著系數(shù): 制動(dòng)力系數(shù)最大值稱為峰值附著系數(shù)。一般出現(xiàn)在s=15% 20%。11、 滑動(dòng)附著系數(shù)：s=100%的制動(dòng)力系數(shù)稱為滑動(dòng)附著系數(shù)。12、 側(cè)向力系數(shù)：地面作用于車輪的側(cè)向力與車輪垂直載荷之比。13、 制動(dòng)器的熱衰退：制動(dòng)器溫度上升后，制動(dòng)器產(chǎn)生的摩擦力矩常會(huì)有顯著下降，這種現(xiàn)象稱為制動(dòng)器的熱衰退。14、 f 線組：后輪沒(méi)有抱死、前輪抱死時(shí)，前、后輪地面制動(dòng)力的關(guān)系曲線。15、 r 線組：前輪沒(méi)有抱死、后輪抱死時(shí)，前、后輪地面制動(dòng)力的關(guān)系曲線。16、 中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)：使汽車前、后輪產(chǎn)生相等側(cè)偏角的側(cè)向力作用點(diǎn)。17、 靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù) S.M.：中性轉(zhuǎn)向點(diǎn)到前輪的距離 與汽車質(zhì)心到前軸距離 a 之差與軸距L之比。18、 .牽引系數(shù)TC：?jiǎn)挝卉囍氐膾煦^牽引力（凈牽引力）。19、 牽引效率（驅(qū)動(dòng)效率）TE ：驅(qū)動(dòng)輪輸出功率與輸入功率之比。20、 燃油利用指數(shù)Ef：?jiǎn)挝蝗加拖乃敵龅墓Γ?。 21、 間隙失效：汽車與地面間的間隙不足而被地面托住，無(wú)法通過(guò)的情況。22、 頂起失效：當(dāng)車輛中間底部的零件碰到地面而被頂住的情況。23、 接近角1：汽車滿載、靜止時(shí)，前端突出點(diǎn)向前輪所引切線與地面間的夾角。三、簡(jiǎn)答影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素有哪些？答：影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素包括： 一、使用方面：1、行駛車速；2、擋位選擇；3、掛車的應(yīng)用；4、正確地保養(yǎng)與調(diào)整。 二、汽車結(jié)構(gòu)方面：1、汽車尺寸和質(zhì)量；2、發(fā)動(dòng)機(jī)；3、傳動(dòng)系；4、汽車外形與輪胎。 三、使用條件：1、行駛的道路；2、交通情況；3、駕駛習(xí)慣；4、氣候狀況。擋位數(shù)多少，對(duì)汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性有什么影響？。 答： 就動(dòng)力性性而言，擋位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揮最大功率附近高功率的機(jī)會(huì)，提高了汽車的加速和爬坡能力。 就燃油經(jīng)濟(jì)性而言，擋位數(shù)多，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)在低燃油消耗率轉(zhuǎn)速區(qū)工作的可能性，降低了油耗。制動(dòng)時(shí)汽車制動(dòng)跑偏的原因是什么？ 答：（1）、汽車左、右車輪，特別是前軸左、右車輪（轉(zhuǎn)向輪）制動(dòng)器的制動(dòng)力不相等。 ( 2 )、制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)（互不干涉）。四、計(jì)算1、已知某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)1=0.03,2=0.03,坡度角=5,f=0.015, 車輪半徑 =0.367m，傳動(dòng)系機(jī)械效率T=0.85,加速度du/dt=0.25m/s2,ua=30km/h,計(jì)算汽車克服各種阻力所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率？2、已知某汽車質(zhì)量為m=4000kg,前軸負(fù)荷1350kg,后軸負(fù)荷為2650kg,hg=0.88m，L=2.8m同步附著系數(shù)為0=0.6，試確定前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例。,解：由合力矩定理：質(zhì)心到后軸中心線的距離為：同步附著系數(shù)：解得 =0.526 前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例： 3、某轎車的軸距L=3.0m,質(zhì)心至前軸距離L1=1.55m,質(zhì)心至后軸距離L2=1.45m,汽車圍繞oz軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iz=3900kgm2,前輪總側(cè)偏剛度為-7000N/rad,后輪總側(cè)偏剛度為-110000N/rad,轉(zhuǎn)向系總傳動(dòng)比i=20,汽車的總質(zhì)量為2000kg,側(cè)面加速度為0.4g時(shí)汽車前后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差及車速25m/s時(shí)轉(zhuǎn)向半徑比值R/R0。解：穩(wěn)定性因數(shù)為前后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差為轉(zhuǎn)向半徑比值為：