D第一章1.1、試說明輪胎滾動阻力的定義、產(chǎn)生機理和作用形式？答：1）定義：汽車在水平道路上等速行駛時受到的道路在行駛方向上的分力 稱為滾動阻力。2）產(chǎn)生機理：由于輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生弾性輪胎在硬支撐路面上行駛時加載 變形曲線和卸載變形曲線不重合會有能量損失，即彈性物質(zhì)的遲滯損失。這 種遲滯損失表現(xiàn)為一種阻力偶。當(dāng)車輪不滾動時，地面對車輪的法向反作用力的分布是前后對稱的；當(dāng) 車輪滾動時，由于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的前部點的地面法向反作用 力就會大于處于壓縮過程的后部點的地面法向反作用力，這樣，地面法向反 作用力的分布前后不對稱，而使他們的合力 刊 相對于法線前移一個距離a, 它隨弾性遲滯損失的增大而變大。即滾動時有滾動阻力偶矩Tf = Fza阻 礙車輪滾動。、T3）作用形式：滾動阻力Ff二加 Ff =十 （/為滾動阻力系數(shù)）1.2、滾動阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？提示：滾動阻力系數(shù)與路面種類、行駛車速以及輪胎的構(gòu)造、材料、氣壓等有 關(guān)。1.3、解答：1）（取四檔為例）由TqTq th n t uu t n% = T 9 】3 + 259.27(侖)-165曲侖尸 + 40.874(1000)-38445(Iooo7O.377rz?vi = 行駛阻力為Ff + Fw :U 221.15 a= 494312 + 0131U,由計算機作圖有本題也可采用描點法做圖：由發(fā)動機轉(zhuǎn)速在nmin =600r/min , nmax = 4000r/min ,取六個點分別代入公式：2）最高車速:有耳=Ff + Fw=>£ =494.312 + 0.13町 分別代入匕和尺公式：7：, *6.9 * 5.83 * 0.850.377 * 0.3697/?.0.367把兒的擬和公式也代入可得:n>4()00= 494.312 +0.131（）-5.83*6.09而 max = 4000 r/min=0377*22=94.93 I<m/h最大爬坡度：I max掛I檔時速度慢，F(xiàn)w可忽略： =>£ =仏和（耳+代，） Gi = Ftn-Gf =>Lax=-/=144000-013,nax G3880*9.8=0.3667（3）克服該坡度吋相應(yīng)的附著率0 =甘Fz忽略空氣阻力和滾動阻力得：Ft i il 0.366 *3.2=O.o1.947（已裝貨）:40.0626小 Ft Fw亠（° = 一-一為動力因素） Gcp =F a/l a3）繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線a du &(£> /)1 » IwII時，5 = +丄厶二+ m r - m11.798+3.598=1 +y38000.3672= 1.128F _叭畀丁r 221 1 flK 5廠1 0.218 * 3.092 * 5.832 * 0.85+ 38000.3672r恥T93+259.27（侖165.44（侖珈需一期5壺）由以上關(guān)系可由計算機作出圖為:加速度倒數(shù)曲線2.510.525EMsq)史 L01020304050Ua（Km/h）用計算機求汽車用IV檔起步加速至70km/h的加速時間。（注：載貨時汽車用II檔起步加速不能至70km/h） 由運動學(xué)可知：dt = du a1即加速吋間可用計算機進(jìn)行積分計算求出，且 血曲線下兩速度間的面 a積就是通過此速度去件的加速時間。經(jīng)計算的時間為：146.0535s1.4、空車、滿栽時汽車動力性有無變化？為什么？答：汽車的動力性指汽車在良好路面上直線行駛吋，由縱向外力決定的所能達(dá)到 的平均行駛速度。汽車的動力性有三個指標(biāo)：1）最高車速 2）加速時間3）最大爬坡度且這三個指標(biāo)均于汽車是空載、滿載時有關(guān)。1.5、如何選擇汽車發(fā)動機功率？答：依據(jù)（原則）：常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來初步選擇發(fā)動機應(yīng)有的功率。從動力性角度出發(fā)這些動力性指標(biāo)：E （匕+只）發(fā)動機的最大功率應(yīng)滿足上式的計算結(jié)果，但也不宜過大，否則會因發(fā)動機負(fù)荷 率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟性。（詳見第三章課件）1.6、超車時該不該換入低一檔的排檔？答：可參看不同時的汽車功率平衡圖：顯而可見，當(dāng)總的轉(zhuǎn)動比較大吋，發(fā)動機后備功率大，加速容易，更易 于達(dá)到較高車速。1.7、答：1對于F-F型轎車：最大驅(qū)動力等于前輪附著力Fxbmax = = F = 61,5%mS(p對于F-R型轎車：最大驅(qū)動力等于后輪附著力Fxbmax 二 F嚴(yán) Fq = (1 一 55.7%)mg0 =44.3%mg0 顯然F-F型轎車總的附著力利用情況較好。2>對于0 = °2 :二 Fy = 1928.64NC?n A 2極限車速：兔喰=耳+化=®+召/=>%194如/力極限爬坡度：Pxbn = Ff+Fi=Qf +Gi5=>iFbmax /飛f12 _ 0.021600*9.8= 0.131 maxmaxmax6*max（竽）= 4.023血/（加） at1.8、解：1先求汽車質(zhì)量換算系數(shù)S :歸+丄卑+丄仏2必m 廠 m 廣代入數(shù)據(jù)有：8 =1.4168若地面不發(fā)生打滑，此時，地面最大驅(qū)動力F _ TJJe0.4105maxFxblmaxdu 極限加速度：Fxbmax = Ff + Fj = Gf + 6inn （牛丄嚴(yán)二 = 1.01如伽）atoin（2）同理可有：當(dāng)0二°7時，amaxU.= 388.0km/h#nFgz = 6597.36N由于不記滾動阻力與空氣阻力，即耳、rM. = o 這時汽車行駛方程式變?yōu)镕嚴(yán)Fi + Fj丁曲也=Gi +rdt當(dāng) TQ=MeMax = AQN 'M 代入有：= 型L L dt=（乎也= 2.91 dt再由 f =g-竺 Gsina + mJ L將（?。﹎ax代入上試有 dtFdmin= 6180.277V此時:金 0.6 J將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，7所以：在加速過程中發(fā)動機扭矩不能否充分發(fā)揮。2訥整：要使發(fā)動機扭矩能否充分發(fā)揮，則：直=0.6F=6597.36N 不變， 口b hduF. =G - m Z1 L Ldt應(yīng)使:其中：則由公式:得出:b= 1704.6mm俞軸負(fù)荷率為：-*100% = 一卩怛一*100%L(1250 +1450)1.9、答：1由汽車行駛方程式： F嚴(yán)F f + Fw +巧+竹 低速滑行時« 0巧嚴(yán)0 此時：F$由低速滑行曲線擬臺直線公式可得： H竺卜 |5(19.76 0.59T) 2直接檔，ig = 1先求汽車質(zhì)量換算系數(shù)S :一丄卑+丄心Lin 廠 ni 廠代入數(shù)據(jù)得：5 = 1.0266 再有動力因素公式：D = 0 Hgdt其中：0 = f+ i = /+ O = 0.060所以：Dmax = + -()g dt63.1%gdt二 0.060v以四檔為例max而：（羋）ma嚴(yán)°75加/"clt二 Dmax = 0.060 +* 0.75 * 3.6 = 0.342559.o 1小丄5 ,dU、3> 由Dz = 0 + （牙）g山可得，最大爬坡度為：maxmaxmaxmax9=> Z，max = 0.28255n 如 ax = 1641第二章2.1、“車開得慢，油門踩得小，就一定省油”，或者“只要發(fā)動機省油，汽車就 一定省油”，這兩種說法對不對？答：均不正確。 由燃油消耗率曲線知：汽車在中等轉(zhuǎn)速、較大檔位上才是最省油 的。此時，后備功率較小，發(fā)動機負(fù)荷率較高燃油消耗率低，百公里燃油消 耗量較小。 發(fā)動機負(fù)荷率高只是汽車省油的一個方面，另一方面汽車列車的 質(zhì)量利用系數(shù)（即裝載質(zhì)量與整備質(zhì)量之比）大小也關(guān)系汽車是否省油。，2.2、試述無級變速器與汽車動力性、燃油經(jīng)濟性的關(guān)系。提示：采用無級變速后，理論上克服了發(fā)動機特性曲線的缺陷，使汽車 具有與等功率發(fā)動機一樣的驅(qū)動功率，充分發(fā)揮了內(nèi)燃機的功率，大地改善了 汽車動力性。同吋，發(fā)動機的負(fù)荷率高，用無級變速后，使發(fā)動機在最經(jīng)濟 工況機會增多，提高了燃油經(jīng)濟性。2.3、用發(fā)動機的“最小燃油消耗特性”和克服行駛阻力應(yīng)提供的功率曲線，確10定保證發(fā)動機在最經(jīng)濟工況下工作的“無級變速器調(diào)節(jié)特性役答：無級變速器傳動比'與發(fā)動機轉(zhuǎn)速及期限和行駛速度之間有如下心03力竺"上中A為對某汽車而言的常數(shù) A = 0.3力二）當(dāng)汽車一速度U a '在一定道路沙鍋行駛時，根據(jù)應(yīng)該提供的功率:P丄 +匕關(guān)系:（式et由“最小燃油消耗特性”曲線可求出發(fā)動機經(jīng)濟的工作轉(zhuǎn)速為n；。11將ua', n'e代入上式，即得無級變速器應(yīng)有的傳動比i'。帶同一 0植 的道路上，不同車速吋無級變速器的訥節(jié)特性。2.4、如何從改進(jìn)汽車底盤設(shè)計方面來提高燃油經(jīng)濟性？提示：縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量。大型轎車費油的原因是大幅度地增 加了滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力。為了保證高動力性而裝用的 大排量發(fā)動機，行駛中負(fù)荷率低也是原因之一。汽車外形與輪胎。降低Cd值和采用子午線輪胎，可顯著提高燃油經(jīng) 濟性。2.5、為什么汽車發(fā)動機與傳動系統(tǒng)匹配不好會彬響汽車燃油經(jīng)濟性與動力性?試 舉例說明。提示：發(fā)動機最大功率妥滿足動力性妥求（最高車速、比功率） 最小傳動比的選擇很重要，（因為汽車主要以最高檔行駛）若最小傳動比選擇較大，后備功率大，動力性較好，但發(fā)動機負(fù)荷率 較低，燃油經(jīng)濟性較差。若股小傳動比選擇較小，后備功率較小，發(fā)動機 負(fù)荷率較高，燃油經(jīng)濟性較好，但動力性差。 若最大傳動比的選擇較小，汽車通過性會降低；若選擇較大，則變 速器傳動比變化范國較大，檔數(shù)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 同吋，傳動比檔數(shù)多，增加了發(fā)動機發(fā)揮最大功率的機會，提高了 汽車的加速和爬坡能力，動力性較好；檔位數(shù)多，也增加了發(fā)動機在低燃 油消耗率區(qū)工作的可能性，降低了油耗，燃油經(jīng)濟性也較好。2.6、試分析超速擋對汽車動力性和燃油經(jīng)濟性的彩響。提示：因為汽車并不經(jīng)常以此速度行駛，低速檔只妥滿足動力性的妥求。2.7、答：1）考慮空車的情況發(fā)動機輸出功率：巳=衛(wèi)也葉叩300rW93 + 259.27（金 165.44（侖）2+40.874（侖）1.8445（侖）0.377m再有阻力lla = I由以上三條關(guān)系式，可以繪出各個檔位下發(fā)動機的有效功率圖。功率：R+巴1 Gf 叫 I% 360076140=7.647 * 10冷 + 3.638 * 10優(yōu)由以上信息作出汽車功率平術(shù)圖2) v考慮滿載時情況 等速百公里油耗公式：l.O2uapg(L/100Km)0.377/7?叫二一一Pe最高檔時：不妨取£,=18Kwi ：n=815r/min,即 Uo = 19.34 Km/力 由負(fù)荷特性曲線的擬合公式：b = B°+B£+B#+§F + Mnb = 1740.2g/(Kw )12二 Q,=J一 = 231 2L1.02 叫ii ：n=1207r/min,K卩 ua = 28.64 Am / h 由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得： 二b = 295.0g/（Kw）=Qs = 26.0 厶iii：n=1614r/min,即 ua = 38.30 Km / h 由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得： nb = 3052g/（Kw）Qs=20.5Liv ：n=2603r/min,即= 61 .77 Km / h由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得： nb = 280.1g/（Kw/）=11.7 厶V :n=3403r/min,即 Ua =.15 Km / h由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得： nb = 4313g/（Kw h） 二 Qs = 13.6Lvi ：n=3884r/min,即=92.17 Km / h由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得： nb = 529.4g/（Kw 力） nQ、=14.8厶故有以上各個點可以做出最高檔的等速百公里油耗曲線:同樣，可做出次高擋的等速百公里油耗曲線（省略）2.8輪胎對汽車動力性、燃油經(jīng)濟性有些什么彬響？ 提示：2.9、為什么公共汽車起步后，駕駛員彳艮快換入高檔？提示：汽車起步后換入高檔，此時，發(fā)動機負(fù)荷率大，后備功率小，燃油經(jīng)濟性較 高.2.10、達(dá)到動力性最佳的換擋時機是什么？達(dá)到燃油經(jīng)濟性最佳的換檔時機是什 么?二者是否相同？答：動力性最佳：只要耳一（化+耳）此和吋換檔，以1.3題圖為例，在耳一（化|+耳） 耳2（尸”，2 +耳2）時換檔顯然滿足動力性嚴(yán)佳。14燃油經(jīng)濟性最佳要求發(fā)動機負(fù)荷率高，后備功率低。 由下圖知，在最高檔吋，后備功率最低，燃油經(jīng)濟性最佳。15第四章4. 1 一轎車駛經(jīng)有積水層的一良好路面公路，當(dāng)車速為100km/h時要進(jìn)行制動。問 此時有無可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而喪失制動能力?轎車輪胎的胎壓為179. 27kPa。答：假設(shè)路面水層深度超過輪胎溝槽深度估算滑水車速：血=6.34屈門為胎壓（kPa）代入數(shù)據(jù)得：/ =84.89 km/h而“力 故有可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而失去制動能力。4. 2在第四章第三節(jié)二中.舉出了 CA7OO轎車的制動系由真空助力改為壓縮空氣助力 后的制動試驗結(jié)果。試由表中所列數(shù)據(jù)估算r2+|r；的數(shù)值，以說明制動器作用時間的 重要性。1提示:由表43的數(shù)據(jù)以及公式$ =.1 .計算6+空6的數(shù)值?？梢哉J(rèn)為制動器起作用時間的減少是縮短制動距離的主要原因。4. 3中型貨車裝有前.后制動器分開的雙管路制功系，其有關(guān)參數(shù)如下；1）計算并繪制利用附著系數(shù)曲線與制動效率曲線。2）求行駛車速30kin/h,在 = 0.80路面上車輪不抱死的制動距離。計算時取制動系反 應(yīng)時間r2二0.025,制動減速度上升時間r2 = 0.025。3）求制功系前部管路損壞時汽車的制功距離，制功系后部管路損壞時汽車的制功 距離。質(zhì) $ m/kg質(zhì)心爲(wèi)hf/in諭 tfe t/fn質(zhì)心至幗輪距測o/m期勁力介氐系數(shù)“40800.S453.9502. JOO0.S8満找9290703.9502 9500.58答案：1）16空載時:前軸利用附著系數(shù)為:后軸利用附著系數(shù)為:Lpz厶（1-0上Q一九0()Z±=3.95x0.38-1.85 =_0413hS0.845<p >叭、故空載時后輪總是先抱死。a/L由公式亡（1一0）+嘰"2.1（作圖如下）代入數(shù)據(jù)2.449 +0.845件心“4282hS前輪先抱死b/L滿載時：00 =1.17Ef(f>f 卩-®yhJL代入數(shù)據(jù)Q二11.501-1.170>00時：后輪先抱死 Za/LEr= (Pr(1-0)+嘰/厶2 95代入數(shù)據(jù)Er=；2.449 +1.17乞（作圖如下）（作圖如下）180.2000.10.20.30.40.50.6070.80.91附著系數(shù).2.8E o.o.4o.192）由圖或者計算可得：空載時0 = 0.8制動效率約為0.7因此其最大動減速度色max = O8g X 0.7 = O56g代入公式：302X3°+ 25.92x0.56 二$刃皿由圖或者計算可得：滿載時制動效率為0.87因此其最大動減速度d仆心=O.8g x 0.87 = 0.696g制動距離町0259如和=I 0.02 + 1x30 +二5.34m3.612 丿 25.92x0.6963）A.若制動系前部管路損壞r G duFxb2 = -= Gzg d/G巧2 =7（d-九）=后軸利用附著系數(shù)（pr=-20=后軸制動效率Er =-= （Pr +（PrhJL 代入數(shù)據(jù)得：空載時：耳二0.45滿載時：£r=0.60Q空載時 其最大動減速度max = 0.8g x 0.45 = 036g 代入公式：£ =丄卜；+空k + 啦3.61 -2“25.9 勿皿 10.02+竺2302X30 + 25.92 x 0.36r1009mb）滿載時 其最大動減速度©n林=08g x06 = 0.48g 代入公式：161Tn 2丿 0.02 +竺 3.6k2 )302X30+25.92x0.48g=763mB.若制動系后部管路損壞r G duFxbi = - =Qg山行=gb+九）二前軸利用附著系數(shù)禺= b +鞏b/L二 前軸制動效率E,=（Pf -（P$hJL代入數(shù)據(jù) 空載時：Ef =0.57滿載時：Ef =0.33a）空載時其最大動減速度如喚=°8gx0.57 = 0.456g 代入公式：$ =丄梢+空卜3.6 -2 丿1T；2c 心0.020.02 + 3.6(225.9勿皿3O2X3°+ 25.92x0.456 二&°?mb）滿載時 其最大動減速度如max = °8g X 033 = 0.264g 代入公式：丄G+空%+心3.6( - 2)25.9加論丄! 0.02 + )x30 += 13.67m3.6k2 )25.92x0.2644. 4在汽車法規(guī)中，對雙軸汽車前、后軸制功力的分配有何規(guī)定。說明作出這 種規(guī)定的理由？答：為了保證制動時汽車的方向穩(wěn)定性和有足夠的制動效率，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會 制定的ECE R13制動對雙軸汽車前、后輪制動器制動力提出了明確的要求。我國的行 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBT240007-89也提出了類似的耍求。下面以轎車和最大總質(zhì)量大于3.5t的貨 車為例予以說明。法規(guī)規(guī)定：對于0 = 0208之間的各種車輛，要求制動強度Z >0.1+ 0.85（?-0.2）車輛在各種裝載狀態(tài)時，前軸利用附著系數(shù)曲線應(yīng)在后軸利用附著系數(shù)曲線之上。 對于最大總質(zhì)量大T 3.5t的貨車，在制動強度2 = 0.15-0.3之間，每根軸的利用附著 系數(shù)曲線位于e = z±008兩條平行于理想附著系數(shù)直線的平行線之間；而制動強度 注0.3時，后軸的利用附著系數(shù)滿足關(guān)系式注0.3+ 0.74（0-0.38）,則認(rèn)為也滿足了 法規(guī)的要求。但是對丁轎車而言，制動強度在0304之間，后軸利用附著系數(shù)曲線不 超過直線° = z + 005的條件下，允許后軸利用系數(shù)曲線在前軸利用附著系數(shù)曲線的上 方。圖435 ECE法規(guī)轎車的制動力分圖434 EC?：法規(guī)貨車的制動力分配4. 5轎車結(jié)構(gòu)參數(shù)問題1.8中給出的數(shù)據(jù)一樣。轎車裝有單回路制動系，其制功器 制動力分配系數(shù)0 = 0.65。試求：1）同步附著系數(shù)。2）在（p = 0.7路面上的制動效率。*3）汽車此時能達(dá)到的最大制動減速度（指無任何車輪抱死時）f。4）若將設(shè)車改為雙回路制動系統(tǒng)（只改變制動的傳動系，見習(xí)題圖3）,而制動器總制動力與總泵輸出管路壓力之比稱為 制功系增益，并令原車單管路系統(tǒng)的增益為G o確定習(xí)題圖3 中各種雙回路制動系統(tǒng)以及在一個回路失效時的制動系增益。習(xí)題圖3三種不同的雙回路制動系統(tǒng)5）計算在0 = 0.7的路面L。上述各種雙回路系統(tǒng)在一個回路失效時的制功 效率及其能達(dá)到的最大制功減速度。6）比較各種雙回路系統(tǒng)的優(yōu)缺點。Lp-b 2.7x0.65-1.25 八。答案：1）同步附著系數(shù)0（）= 一 二両=°兀g2）因0 = 0.7所以前輪先抱死_ Z _ b/LEf - -_tt（pf = 0.7（Pf P_（pfhj L1.25/2.7=0.9510.65-0.7x0.63/2.73) 最大制動減速度：dmax=E/ x0.7xg =6.53加/十 F4) G =-0 = 0.65a) 1 失效鼻=p"吃=2(1 - 0)G，= 0.7GT2 Lt224#3G些92-®亓效失2rF“-T1-21-21-2效失.7效失11.725V" t = G25) a)l 失效Fxb.=- = Gz, g dtGFz2九)2失效=后軸利用附著系數(shù)卩.=丄一“-九 a/L丄l Za L1.45/2.7 c =后軸制動效率Ey = 一 =0.46r (pr 1 + 卩九 IL l + 0.7x0.63/2.7= 0.7gx0.46 = 0.32g2失效F冊= - = Gzg山最大動減速度©max=前軸利用附著系數(shù)方+九=前軸制動效率 匸 Zh/LE =(p： (p»JL 1-0.7x0.63/2.7最大動減速度d/max =07gx055 =039g佝27=0.55b）由第2）問知：前輪先抱死1失效與2失效情況相同。FxbX=P- = PGzg力心=¥+九）=前軸利用附著系數(shù)（pf =PU前軸制動效率b/L1.25/2.7EP -(P( It. / L 0.65 - 0.7 x 0.63/2.7最大動減速度 d/，max = 0.7g x 0.95 X = O.33gc）與b）回路的情況相同。6） 比較優(yōu)缺點：a）其中一個回路失效時，不易發(fā)生制動跑偏現(xiàn)象。但當(dāng)1失效時，容易后 輪先抱死，發(fā)生后軸測滑的不穩(wěn)定的危險工況。27b）實現(xiàn)左右側(cè)輪制動器制動力的完全相等比較困難。C）實現(xiàn)左右側(cè)輪制動器制動力的完全相等比較困難。其中一個管路失效時, 極容易制動跑偏。第五章5. 1 一轎車（每個）前輪胎的側(cè)偏剛度為-50176N / rad.外傾剛度為-7665N / rad.若 轎車向左轉(zhuǎn)彎，莎使兩前輪均產(chǎn)生正的外傾角，其大小為4°。設(shè)側(cè)偏剛度與外傾剛度均不 受左、右輪載荷轉(zhuǎn)移的影響.試求由外傾角引起的前輪側(cè)偏角。答：由題意：F r =ka+k/y=0故由外傾角引起的前輪側(cè)偏角：a=- k/y/k=-7665x4/-50176=0.611"5. 2 6450輕型客車在試驗中發(fā)現(xiàn)過多轉(zhuǎn)向和中性轉(zhuǎn)向現(xiàn)象，工程師們在前懸架 上加裝前橫向穩(wěn)定桿以提高前懸架的側(cè)傾角剛度，結(jié)果汽車的轉(zhuǎn)向特性變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向。試 分析其理論根據(jù)(要求有必要的公式和曲線)。答：穩(wěn)泄性系數(shù)：k = 2心變化，原來KW0,現(xiàn)在K>0,即變?yōu)椴蛔戕D(zhuǎn)向。53汽車的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有哪幾種類型?表征穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的具體參數(shù)有哪些?它們彼此之 間的關(guān)系如何(要求有必要的公式和曲線)？答：汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)有三種類型:中性轉(zhuǎn)向、不足轉(zhuǎn)向、過多轉(zhuǎn)向。幾個表征穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向的參數(shù)：1. 前后倫側(cè)偏角絕對值之差(al-a2);2. 轉(zhuǎn)向半徑的比R/Ro；3. 靜態(tài)儲備系數(shù)SM 彼此之間的關(guān)系見參考書公式(5-13) (5-16) (5-17).5. 4舉出三種表示汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性的方法，并說明汽車重心前后位置和內(nèi)、外 輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移如何影響穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性？答：方法：1. al-a2 >0時為不足轉(zhuǎn)向，al-a2 =0時為中性轉(zhuǎn)向，al-a2 <0時為過多轉(zhuǎn)向：2. R/R0>1時為不足轉(zhuǎn)向，R/R0=1時為中性轉(zhuǎn)向，R/R0<1時為過多轉(zhuǎn)向： 3S.M.>0時為不足轉(zhuǎn)向，S.M.=0時為中性轉(zhuǎn)向，S.M.<0時為過多轉(zhuǎn)向。 汽車重心前后位置和內(nèi)、外輪負(fù)荷轉(zhuǎn)移使得汽車質(zhì)心至前后軸距離乩b發(fā)生變化，K也發(fā)生變化。5. 5汽車轉(zhuǎn)彎時車輪行駛阻力是否與直線行駛時一樣？答：否，因轉(zhuǎn)彎時車輪受到的側(cè)偏力，輪胎產(chǎn)生側(cè)偏現(xiàn)象，行駛阻力不一樣。5. 6主銷內(nèi)傾角和后傾角的功能有何不同？答：主銷外傾角可以產(chǎn)生回正力矩，保證汽車直線行駛：主銷內(nèi)傾角除產(chǎn)生回正力矩 外，還有使得轉(zhuǎn)向輕便的功能。5. 7橫向穩(wěn)定桿起什么作用?為什么有的車裝在前懇架，有的裝在后懸架，有的前 后都裝？答：橫向穩(wěn)定桿用以提髙懸架的側(cè)傾角剛度。裝在前懸架是使汽車穩(wěn)左性因數(shù)K變大，裝在后懸架使K變小，前后懸架都裝則 使前后懸架側(cè)傾角剛度同時增大。5. 8某種汽車的質(zhì)心位置、軸距和前后輪胎的型號已定。按照二自由度操縱穩(wěn)定 性模型，其穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性為過多轉(zhuǎn)向，試找出五種改善其轉(zhuǎn)向特性的方法。答： 即要K變大，可在前懸架上裝橫向穩(wěn)上桿，后懸架不變：前懸架不變.減小后懸架 側(cè)傾角剛度：同時在前后懸架裝橫向穩(wěn)泄桿，但保證a/k2-b/k 1變大；同時減小前 后懸架側(cè)傾角剛度，但保證a/k2-b/k1變大；增大汽車質(zhì)量。5. 9汽車空載和滿載是否具有相同的操縱穩(wěn)定性？答： 否，m不同，空載時的汽車m小于滿載時的m,即滿載時的K更大，操縱穩(wěn)左性更 好。51()試用有關(guān)計算公式說明汽車質(zhì)心位置對主要描述和評價汽車操縱穩(wěn)定性.穩(wěn) 態(tài)響應(yīng)指標(biāo)的影響。/I答：穩(wěn)定性系數(shù)公式：K = U 1&2 & ；汽車質(zhì)心位置變化，則乩b變化，即K也隨之改變。5. 11-自由度轎車模型的有關(guān)參數(shù)如下： 總質(zhì)量 m=1818. 2kg繞q軸轉(zhuǎn)動慣量厶=3885畑亦 軸距 L=3.048m質(zhì)心至前軸距離a=1.463m質(zhì)心至后軸距離b= 1.585m前輪總側(cè)偏剛度k、= 62618N / rad后輪總側(cè)偏剛度 轉(zhuǎn)向系總傳動比 試求：1）穩(wěn)定性因數(shù)K、一一 O 人1=2-110185 N/rad30#2）穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線筆）§叫車速u=2235m/s時的轉(zhuǎn)向靈敏度 工。3）靜態(tài)儲備系數(shù)S.M.,側(cè)向加速度為0.也時的前、后輪側(cè)偏角絕對值之差勺-冬與 轉(zhuǎn)彎半徑的比值IVR0（R（）=15m）o4）車速u=30.56m/s,瞬態(tài)響應(yīng)的橫擺角速度波動的固有（圓）頻率©>、阻尼比§、反應(yīng)時 間&與峰值反應(yīng)時間 提示： 1）穩(wěn)定性系數(shù)：K=，Uu;Lf特征車速代 + KiC2）轉(zhuǎn)向靈敏度菩J3）K = !（?）=> e-G，a>L ' 'R（）= »R = => A<5 （C s） Ro4） 固有圓頻率Q（）=阻尼比<? = 2co）m反應(yīng)時間T =COCD=arctg <X>峰值反應(yīng)時間£ =沁CD5. 12穩(wěn)態(tài)響應(yīng)中橫擺角速度增益達(dá)到最大值時的車速稱為特征車速證明： 特征車速叫/嚴(yán)奶丘，且在特征車速時的穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，為具有相等軸距 L中性轉(zhuǎn)向汽車橫擺角速度增益的一半。答:轉(zhuǎn)向靈敏度牛卜齡特征車速口°賀噲沖瞬向吟H得證。5. 13測定汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性常用兩種方法，一為固定轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角法，并以R/R。一山曲線來表示汽車的轉(zhuǎn)向特性（見第五章第三節(jié)二）；另一為固定圓周法。試驗時在場地 上畫一圓，駕駛員以低速沿圓周行駛.記錄轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角.0,然后駕駛員控制轉(zhuǎn)向盤使汽 車始終在圓周上以低速持續(xù)加速行駛。隨著車速的提高，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角（一般）將隨之加 大。記錄下幾角，并以寧-色曲線來評價汽車的轉(zhuǎn)向特性，試證 * = 1 + K“2,說明 如何根據(jù) A-心曲線來判斷汽車的轉(zhuǎn)向特性。幾0證明：轉(zhuǎn)向半徑/? = - = -一= （1 +丫廣）厶=（+腫）仏© u/L V aA + Ku2）=>4 = 1 + 2=幾0Ro5.14習(xí)題圖4是滑柱連桿式獨立懸架（常稱為Me Pherson strut suspnsion）示意圖。 試證：1）R.C.為側(cè)傾中心。2）懸架的側(cè)傾角剛度為Kor = 2k,式中k5為一個彈簧的（線）剛度。n習(xí)題圖4滑柱連桿式獨立懸架示意圖31#提示：1）畫出地而對于車廂的瞬時轉(zhuǎn)動中心，即為側(cè)傾中心R.C.2）證明參考書P135-136#5. 15試求計算穩(wěn)態(tài)響應(yīng)質(zhì)心側(cè)偏角增益纟)、的公式，并求題5. 11中轎車在 011=31. 3m/s(70 mile / h)、y.=0.4g時的質(zhì)心側(cè)偏角。計算u=31. 3m / s時的瞬態(tài)響應(yīng)峰 值反應(yīng)時間£和轎車的汽車因數(shù)T.B.值。提示：將方程組(5-9)兩式聯(lián)立，v=0,=0,消去=> 4),d5. 16為什么有些小轎車后輪也設(shè)計有安裝前束角和外傾角？答：因為轎車后輪安裝前朿角和外傾角是為提髙操縱穩(wěn)左性。5. 17習(xí)題圖5為三種前獨立懸架對車輪相對車身垂直上下位移時前束變化的影 響。試問圖中哪一條曲線具有側(cè)傾過多轉(zhuǎn)向效果？習(xí)題圖5車身垂直上下隹移時前束的變化曲線答：圖中點劃線所表示的具有過多轉(zhuǎn)向效果5. 18轉(zhuǎn)向盤力特性與哪些因素有關(guān)，試分析之。答： 轉(zhuǎn)向盤力特性決左于以下因素：轉(zhuǎn)向器傳動比及其變化規(guī)律、轉(zhuǎn)向器效率.動力轉(zhuǎn)向 骼的轉(zhuǎn)向盤操作力特性.轉(zhuǎn)向桿系傳動比、轉(zhuǎn)向桿系效率、由懸架導(dǎo)向桿系決左的 主銷位置、輪胎上的載荷、輪胎氣壓.輪胎力學(xué)特性、地面附著條件、轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動 慣性、轉(zhuǎn)向柱摩擦阻力及汽車整體動力學(xué)特性。19地面作用于輪胎的切向反作用力是如何控制轉(zhuǎn)向特性的?P152-155。第六章6.1 >設(shè)通過座椅支承面?zhèn)髦寥梭w垂直加速度的譜密度為一白噪蘆,9一 3Ga ( f )=0.1 nr S 。求在().580HZ頻率范圍加權(quán)加速度均方根值 卵 和加權(quán)振級Law9并由表62査出相應(yīng)人的主觀感覺。r80 9 -答：f=.“（/）qcn/r= y.5*o.i0 +m +io.i力 + J -c/j（）'52 44i2.5 J=24.28-s=觀噲=205器二= 147.70查P173圖知：人的主觀感覺為極不舒適。6.2、設(shè)車速M=20m/s ,路面不平度系Gq(no) = 2.56*lO_sm3,參考空間頻率 no=0.im 畫出路面垂直位移、速度和加速度Gq(/)、Gq(/)、Gq(/)的譜圖。 畫圖時要求用雙對數(shù)坐標(biāo)，選好坐標(biāo)刻度值，并注明單位。解：Gq(n =說=2.56 * IO-8 *0.P*|2_=5.12*10-f2Gq(/) = 4兀七“(勺加 =4/ *2.56*10" *02 *20= 2.02*10-7Gq(/) = 16兀七,(心5備嚴(yán)=16/ *2.56*10" *0.12 */2=3.99*107/2畫岀圖形為：336.3. 設(shè)車身一車輪二自由度汽車模型，其車身部分固有頻率“ =2Hz.它行駛在波長入=5m 的水泥接縫路上，求引起車身部分共振時的車速"“(km/h)。該汽車車輪部分的固有頻率f r=10Hz,在砂石路上常用車速為30km/h。問由于車輪部分共振時，車輪對路面作用的動載 所形成的搓板路的波長入二？答當(dāng)激振力等于車輛固有頻率時，發(fā)生共振，所以發(fā)生共振時的車速為：Ua 二久九=5*2=10/7? / S30/3.6 _ 5搓板路的波長：幾= m6.4、設(shè)車身單質(zhì)量系統(tǒng)的幅頻z/q 用雙對數(shù)坐標(biāo)表示時如習(xí)題圖6所 示。路面輸入譜與題6.2相同。求車 身加速度的譜密度G乞 (/) ,畫出 其譜圖，并計算0.110Hz頻率范圍 車身加速度的均方根值&乙。答：習(xí)題圖6車身單質(zhì)量系統(tǒng)的幅頻特性(/) = (2#)2-|-G/h0)=(2tt */)2 1 G/n0) = 1.02* 10一2/2(0 i v y v 1時)=5 * f)2 .io(1-，8(,o/)G/no) = 102*10一2 * io(i-ig(ioc)( < 廣 < 時ioj_込二g(/)如0.1110丄二J1.02 * 10一2嚴(yán)茅 + J1.02 * 10一2 * 10(1lg(10/) dfV0.116.5. 上機計算作業(yè)（報告應(yīng)包括題目、計算說明、程序清單、結(jié)果分析）。 車身一車輪雙質(zhì)最系統(tǒng)參數(shù)：/b=1.5Hz. C0.25、"9、”10。“人體一座椅”系統(tǒng)參數(shù)：爐3Hz、s=0.25o8 1 車速w=20nVs,路面不平度系數(shù)Gq （no）=2.56X 10 ,參考空間頻率no=0.1 m"。 計算時頻率步長4f=0.2Hz,計算頻率點數(shù)N=180。1）計算并畫出幅頻特性Izl/ql、IZ2/Z1K p/z2和均方根值譜JG,/）、7Gz2（/）' jGa（/）譜圖。進(jìn)一步計算勺、旳、2、6、仏、厶,值。2）改變''人體一座椅”系統(tǒng)參數(shù)：應(yīng)=1.56Hz、s=0.1250.5。分析仏、厶"，值 隨於、的變化。3）分別改變車身一車輪雙質(zhì)量系統(tǒng)參數(shù)：為=0.253Hz、=0.1250.5、廠=4.518、牛520。繪制Gfd、aFd/G三個響應(yīng)量均方根值隨以上四個系統(tǒng)參數(shù)變化的曲 線。提示：本題可簡單利用matlab軟件求出各數(shù)值，并作出相應(yīng)的圖。6.6、設(shè)前、后車輪兩個輸入的雙軸汽車模型行駛在隨機輸入的路面上，其質(zhì)量分配系數(shù) e =1,前、后車身局部系統(tǒng)的固有頻率均為_/b=2Hz,軸距L=2.5nio問引起車身俯仰 角共振時的車速“a=?相應(yīng)隨機路面輸入的入=?答：35