汽車?yán)碚撃M試卷四 1、（1）什么是縱向滑動(dòng)率？作出附著系數(shù)與縱向滑動(dòng)率的關(guān)系曲線，并描述該曲線的特點(diǎn)、分析其產(chǎn)生的原因。（2）什么是輪胎的側(cè)偏特性？試分析輪胎側(cè)偏特性產(chǎn)生的原因及其主要影響因素（包括：汽車使用因素與輪胎自身結(jié)構(gòu)與特性的因素）。 （3）結(jié)合下圖（包括輪胎的側(cè)偏特性）說(shuō)明：轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車滾動(dòng)阻力大的原因，并說(shuō)明滾動(dòng)阻力的主要影響因素。 2、（1） 動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有哪三個(gè)？各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響因素有哪些？分別是怎樣影響的？（2） 結(jié)合公式及繪圖，說(shuō)明后備功率的概念。（3） 確定汽車的動(dòng)力性，可通過(guò)作圖法，具體可用哪幾種特性的圖？大致過(guò)程怎樣？3、（1）畫圖并說(shuō)明地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力與附著力三者之間的關(guān)系。（2）已知某汽車的同步附著系數(shù) ，試結(jié)合 線、 I 曲線、 f 和 r 線組分析汽車在附著系數(shù)2=0.8 的路面上進(jìn)行制動(dòng)時(shí)的全過(guò)程 。（3）在圖上標(biāo)明：在1=0.3 和2= 0.8的路面上車輪抱死后，制動(dòng)器制動(dòng)力與地面制動(dòng)力的差別。4、（1）較常用的汽車百公里油耗有哪些?（2）汽車的等速百公里油耗與車速間具有怎樣的關(guān)系？為什么？5、（1）結(jié)合有關(guān)公式，分析汽車操縱穩(wěn)定性穩(wěn)態(tài)特性的影響因素結(jié)合有關(guān)公式，分析汽車操縱穩(wěn)定性穩(wěn)態(tài)特性的影響因素。（2）定性分析汽車操縱穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)特性的影響因素。（3）駕駛員的不同轉(zhuǎn)向操作對(duì)汽車的轉(zhuǎn)向與操縱穩(wěn)定性特性有怎樣的影響？為什么？（4）曲線行駛時(shí)，對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車，在驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)時(shí)，縱向力對(duì)其穩(wěn)態(tài)特性的影響是否有差異，試分析產(chǎn)生的原因和主要影響因素。6、（1）進(jìn)行汽車平順性分析時(shí)，一般對(duì)哪幾個(gè)振動(dòng)響應(yīng)量進(jìn)行分析？以車身單質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)為例分析頻率比、阻尼比及其相關(guān)的質(zhì)量,剛度,阻尼對(duì)三個(gè)振動(dòng)響應(yīng)量的影響。（2）在車身與車輪的雙質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)中，已知車身部分偏頻為 rad/s，車身與車輪的質(zhì)量比、剛度比分別為8和9, 試計(jì)算車輪部分偏頻，并說(shuō)明主頻與偏頻的定義及其大小的關(guān)系（用“<”號(hào)表示）。答案1、（1）什么是縱向滑動(dòng)率？作出附著系數(shù)與縱向滑動(dòng)率的關(guān)系曲線，并描述該曲線的特點(diǎn)、分析其產(chǎn)生的原因。 答：驅(qū)動(dòng)時(shí)縱向滑動(dòng)率 S1 = 制動(dòng)時(shí)滑動(dòng)率以 Sb = 曲線有以下特點(diǎn)： （1）在s=015%之間， 隨s線性增長(zhǎng)。 （2）在s=15%30%之間， 值可達(dá)到最大，最大max的稱為峰值附著系數(shù)。 （3）在s=30%100%之間，曲線下降，在滑動(dòng)率為100%時(shí)降為滑動(dòng)附著系數(shù)2，max與2的大致關(guān)系如下： 1）干燥路面上 2）濕路面上 當(dāng) ，輪胎接地點(diǎn)相對(duì)路面線速度為零，輪胎處于純滾動(dòng)狀況；當(dāng),輪胎接地點(diǎn)相對(duì)路面有一向后線速度，輪胎處于又轉(zhuǎn)又打滑工況；當(dāng),輪胎接地點(diǎn)相對(duì)于路面有一向前線速度，輪胎處于拖滑工況。把這種差速度與原速度的百分?jǐn)?shù)稱為縱向滑動(dòng)率s. （2）什么是輪胎的側(cè)偏特性？試分析輪胎側(cè)偏特性產(chǎn)生的原因及其主要影響因素（包括：汽車使用因素與輪胎自身結(jié)構(gòu)與特性的因素）。 答：當(dāng)汽車曲線行駛時(shí)，或受側(cè)向風(fēng)作用，車輪中心將受到一個(gè)側(cè)向力 Fy，相應(yīng)地在地面上產(chǎn)生地面?zhèn)认蚍醋饔昧y，由于輪胎具有側(cè)向彈性，因而輪胎胎面中心線上諸點(diǎn)的連線將會(huì)發(fā)生扭曲。隨著車輪滾動(dòng)，上述諸點(diǎn)落于其連線所形成的軌跡aa線與原中心面與地面交線cc之間形成夾角，即為側(cè)偏現(xiàn)象。影響輪胎側(cè)偏特性的主要因素有輪胎結(jié)構(gòu)、工作條件和路面狀況等 1)輪胎結(jié)構(gòu) 接地面寬、尺寸大、扁平率小的輪胎側(cè)偏剛度大； 2)工作條件 充氣壓力 在同樣的側(cè)偏角值時(shí)增加充氣壓力可降低回正力矩，垂直力增加時(shí)會(huì)增加輪胎側(cè)偏剛度； （3）結(jié)合下圖（包括輪胎的側(cè)偏特性）說(shuō)明：轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車滾動(dòng)阻力大的原因，并說(shuō)明滾動(dòng)阻力的主要影響因素。 轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車會(huì)受到側(cè)向力作用，側(cè)向力會(huì)產(chǎn)生與汽車前進(jìn)方向相反的分力，會(huì)增加汽車的滾動(dòng)阻力。 輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù)f與輪胎氣壓和輪胎上法向力Fz有關(guān)，它隨輪胎充氣壓力增大而減少，隨法向力增大而減少。滾動(dòng)阻力系數(shù)的大小與路面的種類及其狀況、行駛車速、輪胎結(jié)構(gòu)與材料及輪胎氣壓等因素有關(guān)。輪胎的結(jié)構(gòu)、簾線和橡膠的品種對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)都有影響。工作溫度、輪胎直徑和驅(qū)動(dòng)力對(duì)輪胎的滾動(dòng)阻力也有影響。 2、（1） 動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有哪三個(gè)？各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響因素有哪些？分別是怎樣影響的？答：動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有汽車的最高車速umax 、汽車的加速能力、汽車的爬坡能力。1、 發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)的影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率愈大，其后備功率也大，加速和爬坡性能必然好；而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩愈大，在傳動(dòng)系傳動(dòng)比一定時(shí)，最大動(dòng)力因數(shù)較大，也相應(yīng)的提高了汽車的加速和爬坡能力；2、汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響 傳動(dòng)效率直接影響汽車的動(dòng)力性，傳動(dòng)效率越高，傳動(dòng)功率損失越小，傳至驅(qū)動(dòng)輪的有效功率越大，汽車的動(dòng)力性就好。主減速器傳動(dòng)比的大小，對(duì)汽車動(dòng)力性有很大的影響。降低空氣阻力因數(shù) CDA ,可相應(yīng)提高汽車動(dòng)力性。汽車總質(zhì)量，輪胎尺寸，使用因素對(duì)汽車動(dòng)力性均有重要影響。（2） 結(jié)合公式及繪圖，說(shuō)明后備功率的概念。 答：當(dāng)汽車以低于最高車速的某一車速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)出的最大功率與以該車速在水平良好路面上等速行駛所遇到的阻力功率之差，稱為汽車在該車速時(shí)的后備功率，即： 圖中ab為后備功率（3） 確定汽車的動(dòng)力性，可通過(guò)作圖法，具體可用哪幾種特性的圖？大致過(guò)程怎樣？ 答：可用汽車驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖和汽車的動(dòng)力特性圖確定汽車的動(dòng)力性 汽車驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡圖 確定最高車速：Ft4線與 曲線的交點(diǎn)便是umax 。 確定汽車的加速能力：各檔剩余驅(qū)動(dòng)力全部用來(lái)使汽車加速?？上日页龈鳈n下每個(gè)車速的剩余驅(qū)動(dòng)力，再根據(jù)公式，便可得到各檔節(jié)氣門全開時(shí)的加速度曲線。 確定汽車的爬坡能力：汽車驅(qū)動(dòng)力除克服滾動(dòng)阻力和空氣阻力外的剩余驅(qū)動(dòng)力全部用來(lái)克服坡度阻力。找出各檔位下相應(yīng)車速的剩余驅(qū)動(dòng)力，就可以求出各檔位下相應(yīng)車速時(shí)能爬過(guò)的坡度角。 汽車動(dòng)力特性圖 最高車速：f曲線與直接檔曲線Dmax交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的車速即為汽車的最高車速 最大加速度：動(dòng)力因數(shù)曲線和滾動(dòng)阻力系數(shù)曲線間距離（D-f）的倍，就是該車速時(shí)所能達(dá)到的加速度。 爬坡度：動(dòng)力因數(shù)曲線和滾動(dòng)阻力系數(shù)曲線間的距離即為汽車的爬坡度。 3、 （1）畫圖并說(shuō)明地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力與附著力三者之間的關(guān)系。 答：當(dāng)制動(dòng)踏板力較小時(shí)，制動(dòng)器摩擦力矩不大，地面與輪胎之間的地面制動(dòng)力就等于制動(dòng)器制動(dòng)力，且隨踏板力增長(zhǎng)成正比增長(zhǎng)。但地面制動(dòng)力是滑動(dòng)摩擦的約束反力，它的值不能超過(guò)附著力，當(dāng)制動(dòng)器踏板力或制動(dòng)系統(tǒng)液壓力上升到某一值，地面制動(dòng)力達(dá)到附著力時(shí)，車輪抱死拖滑。制動(dòng)系液壓力，制動(dòng)器制動(dòng)力由于制動(dòng)器摩擦力矩的增長(zhǎng)而仍直線繼續(xù)上升。但是若作用在車輪上法向載荷為常數(shù)，地面制動(dòng)力達(dá)到附著力后就不再增加。 （2）已知某汽車的同步附著系數(shù)0=0.6 ，試結(jié)合 B 線、 I 曲線、 f 和 r 線組分析汽車在附著系數(shù)2=0.8 的路面上進(jìn)行制動(dòng)時(shí)的全過(guò)程 。 答：開始制動(dòng)時(shí),前后輪未抱死，故前后輪地面制動(dòng)力和制動(dòng)器制動(dòng)力沿著B線增長(zhǎng)。到A點(diǎn)與的=0.8 r線相交，后輪抱死，此時(shí)制動(dòng)減速度為0.736g。從A點(diǎn)以后，再增加踏板力，地面制動(dòng)力Fxb1和Fxb2=將沿r線變化即AB線。但在前輪未抱死前Fxb1 Fu1 。當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力 Fu1、Fu2 到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，前后輪均抱死，汽車獲得0.8g的減速度。 （3）在圖上標(biāo)明：在=0.3 和=0.8 的路面上車輪抱死后，制動(dòng)器制動(dòng)力與地面制動(dòng)力的差別。 答：當(dāng)=0.3時(shí)，抱死后后制動(dòng)器制動(dòng)力與后地面制動(dòng)力相等即 Fu2Fb2，而前制動(dòng)器制動(dòng)力為線段DE長(zhǎng)度，前地面制動(dòng)力為線段DF長(zhǎng)度。 當(dāng)=0.8 時(shí)，抱死后前制動(dòng)器制動(dòng)力與前地面制動(dòng)力相等即 Fu1Fb1，后制動(dòng)器制動(dòng)力為線段CG的長(zhǎng)度，后地面制動(dòng)力為BG的長(zhǎng)度。 4、（1）較常用的汽車百公里油耗有哪些? 答：常用汽車百公里油耗有等速行駛百公里油耗和循環(huán)行駛試驗(yàn)工況百公里油耗。（2）汽車的等速百公里油耗與車速間具有怎樣的關(guān)系？為什么？ 答：根據(jù)等速行駛車速及阻力功率，在萬(wàn)有特性圖上（利用插值法）可確定相應(yīng)的燃油消耗率b，從而計(jì)算出以該車速等速行駛時(shí)單位時(shí)間內(nèi)的燃油消耗量（mL/s）,整個(gè)等速行經(jīng)S（m）行程的燃油消耗量（mL）折算成等速百公里燃油消耗量（L/100km）為5、（1）結(jié)合有關(guān)公式，分析汽車操縱穩(wěn)定性穩(wěn)態(tài)特性的影響因素結(jié)合有關(guān)公式，分析汽車操縱穩(wěn)定性穩(wěn)態(tài)特性的影響因素。答：穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益為： ，其中穩(wěn)定性因數(shù) ，是表征汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的一個(gè)重要參數(shù)。m為汽車的總質(zhì)量，a為質(zhì)心到前軸的距離，b為質(zhì)心到后軸的距離，L為軸距， K1 K2 分別為前后輪的總側(cè)偏剛度，因此，汽車的操縱穩(wěn)定性的穩(wěn)態(tài)特性受到上述整車參數(shù)的影響。根據(jù)K的數(shù)值，汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)可分為三類： K=0時(shí)，為中性轉(zhuǎn)向。K>0時(shí)，為不足轉(zhuǎn)向，K值越大，橫擺角速度增益曲線越低，不足轉(zhuǎn)向量越大。K<0時(shí)，為過(guò)多轉(zhuǎn)向。過(guò)多轉(zhuǎn)向的汽車達(dá)到臨界車速時(shí)將失去穩(wěn)定性，故汽車都應(yīng)具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性。（2）定性分析汽車操縱穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)特性的影響因素。答：給汽車前輪一個(gè)角階躍輸入后，具有小阻尼特性汽車的橫擺角速度為 ，由這個(gè)公式可以看出，影響操縱穩(wěn)定性的動(dòng)態(tài)特性的因素有，橫擺角速度 波動(dòng)時(shí)的固有頻率 ，值應(yīng)高些為好；阻尼比 ；反應(yīng)時(shí)間 ，指角階躍轉(zhuǎn)向輸入后，橫擺角速度第一次達(dá)到穩(wěn)定值 所需的時(shí)間，這個(gè)值較小為好；達(dá)到第一峰值的時(shí)間，這是反映汽車瞬態(tài)橫擺角速度響應(yīng)反應(yīng)快慢的參數(shù)。（3）駕駛員的不同轉(zhuǎn)向操作對(duì)汽車的轉(zhuǎn)向與操縱穩(wěn)定性特性有怎樣的影響？為什么？答：1.固定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角時(shí)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的復(fù)位力矩系數(shù)變大，親輪的側(cè)偏剛度變小，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛性越小，則車輛的不足轉(zhuǎn)向特性越強(qiáng)，方向穩(wěn)定性越好2.不固定方向盤轉(zhuǎn)角時(shí)，相當(dāng)于車輛運(yùn)動(dòng)中駕駛員完全從方向盤撒手的情形或不穩(wěn)方向盤轉(zhuǎn)角大小而給方向盤某一力矩的情形。汽車的阻尼比 對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固有頻率影響很大，關(guān)系到汽車的穩(wěn)定極限速度。 在轉(zhuǎn)向操縱力允許的范圍內(nèi)應(yīng)盡量大，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的固有頻率也應(yīng)盡量大。3.駕駛員對(duì)轉(zhuǎn)向盤的操縱，只要不是明確的轉(zhuǎn)向動(dòng)作，大多數(shù)情形只是用手輕輕搭著轉(zhuǎn)向盤，根據(jù)路面行駛狀況對(duì)轉(zhuǎn)向盤施加既非固定轉(zhuǎn)角又非撒手自由操縱的作用。駕駛員的手，具有增大轉(zhuǎn)向系統(tǒng)固有頻率的作用，有利于操縱穩(wěn)定性。但是前輪側(cè)偏剛度越小，汽車的不足轉(zhuǎn)向傾向越強(qiáng)，穩(wěn)定性越好。只要兼顧，以適中的力度輕輕握住轉(zhuǎn)向盤，會(huì)使汽車運(yùn)動(dòng)更趨于穩(wěn)定。（4）曲線行駛時(shí)，對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車，在驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)時(shí)，縱向力對(duì)其穩(wěn)態(tài)特性的影響是否有差異，試分析產(chǎn)生的原因和主要影響因素。 答：1、曲線行駛時(shí)，載荷變換反應(yīng)是評(píng)價(jià)汽車非穩(wěn)定特性的一個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，如果在彎道上突然移開加速踏板，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)力矩，驅(qū)動(dòng)輪上的縱向力反向，驅(qū)動(dòng)力變成了制動(dòng)力，汽車向彎道內(nèi)側(cè)產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷變換反應(yīng)在汽車前輪和后輪驅(qū)動(dòng)時(shí)作用是不同的。2、對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)汽車，當(dāng)腳從加速踏板離開時(shí)，便在驅(qū)動(dòng)輪上產(chǎn)生了制動(dòng)力，并在汽車的質(zhì)心上出現(xiàn)了一個(gè)向前的反作用力，這一對(duì)力使前軸的垂直力增大，后軸的減小，因而可傳遞的側(cè)向力分配產(chǎn)生了變化，這一側(cè)向力的改變會(huì)產(chǎn)生橫擺力矩，后軸的側(cè)偏角增大，汽車駛?cè)霃澋馈?、前輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，矢量合成驅(qū)動(dòng)力作用在車輪偏轉(zhuǎn)的方向上，對(duì)汽車質(zhì)心有一力臂，在驅(qū)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)多轉(zhuǎn)向的橫擺力矩，如力方向變換時(shí)，則出現(xiàn)不足轉(zhuǎn)向的橫擺力矩。因?yàn)楹铣傻尿?qū)動(dòng)力指向車輪偏轉(zhuǎn)的方向，前輪驅(qū)動(dòng)時(shí)有橫擺力矩。6、（1）進(jìn)行汽車平順性分析時(shí)，一般對(duì)哪幾個(gè)振動(dòng)響應(yīng)量進(jìn)行分析？以車身單質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)為例分析頻率比、阻尼比及其相關(guān)的質(zhì)量,剛度,阻尼對(duì)三個(gè)振動(dòng)響應(yīng)量的影響。答：進(jìn)行汽車平順性分析時(shí)，一般對(duì)車身加速度 ，懸架彈簧的動(dòng)撓度 ，車輪與路面之間的動(dòng)載 這幾個(gè)振動(dòng)響應(yīng)量進(jìn)行分析。隨著車身固有圓頻率 的增大，車身加速度與固有圓頻率 成正比，共振時(shí)，阻尼比 增大而 減小，在高頻段 增大 也增大。對(duì)于單質(zhì)量系統(tǒng)，車輪與路面間的動(dòng)載 由車的慣性力決定，參數(shù)頻率比，阻尼比 對(duì)相對(duì)動(dòng)載 的影響與上述對(duì) 的影響相似。隨固有圓頻率 的下降， 在共振與低頻段均與 成反比提高。在共振時(shí)，與固有圓頻率和阻尼比成反比。 （2）在車身與車輪的雙質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)中，已知車身部分偏頻為 rad/s，車身與車輪的質(zhì)量比、剛度比分別為8和9, 試計(jì)算車輪部分偏頻，并說(shuō)明主頻與偏頻的定義及其大小的關(guān)系（用“”號(hào)表示）。 答： 即車輪部分偏頻。 主頻即只有車身質(zhì)量m2 的單自由度無(wú)阻尼自由振動(dòng)，其固有圓頻率；偏頻即車身質(zhì)量m2 不動(dòng)，車輪質(zhì)量m1做單自由度無(wú)阻尼振動(dòng)的車輪部分固有頻率 ，其中 。