汽车理论知识点全总结[5].docx

汽车理论学问点全总结第一局部：填空题第一章汽车的动力性1从获得尽可能高的平均行驶速度的观点动身，汽车的动力性指标主要是：（1）汽车的最高车速Umax（2）汽车的加速时间t（3）汽车的最大爬坡度imax。2常用原地起步加速时间与超车加速时间来说明汽车的加速性能。3汽车在良好路面的行驶阻力有：滚动阻力，空气阻力，坡道阻力，加速阻力。4汽车的驱动力系数是驱动力与径向载荷之比。5汽车动力因数D=+du/g dt。6汽车行驶的总阻力可表示为：F=Ff+Fw+Fj+Fi 。其中，主要由轮胎变形所产生的阻力称：滚动阻力。7汽车加速时产生的惯性阻力是由：平移质量与旋转质量对应的惯性力组成。8附着率是指：汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低地面附着系数。9汽车行驶时，地面对驱动轮的切向反作用力不应小于滚动阻力、加速阻力与坡道阻力之与，同时也不行能大于驱动轮法向反作用力与附着系数的乘积。10.车速到达某一临界车速时，滚动阻力快速增长，此时轮胎发生 驻波 现 象。 第二章汽车的燃油经济性1国际上常用的燃油经济性评价方法主要有两种：即以欧洲为代表的百公里燃油消耗量与以美国为代表的每加仑燃油所行驶的间隔 。2评价汽车燃油经济性的循环工况一般包括：等速行驶，加速、减速与怠速停车多种状况。3货车承受拖挂运输可以降低燃油消耗量，主要缘由有两个：（1）带挂车后阻力增加，发动机的负荷率增加，使燃油消耗率b下降（2）汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整车整备质量之比）较大。4从构造方面进步汽车的燃油经济性的措施有：缩减轿车尺寸与减轻质量、进步发动机经济性、适当增加传动系传动比与改善汽车外形与轮胎。5发动机的燃油消耗率，一方面取决于发动机的种类、设计制造水品；另一方面又与汽车行驶时发动机的负荷率有关。6等速百公里油耗正比于等速行驶时的行驶阻力与燃油消耗率，反比于传动效率。第三章汽车动力装置参数的选定1汽车动力装置参数系指：发动机的功率与传动系的传动比；它们对汽车的动力性与燃油经济性有很大影响。2确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：最大爬坡度、附着率与汽车最低稳定车速。3确定最小传动比时，要考虑的问题：保证发动机输出功率的充分发挥、足够的后备功率贮存、受驾驶性能限制与综合考虑动力性与燃油经济性。4某厂消费的货车有两种主传动比供用户选择，对山区运用的汽车，应选择传动比大的主传动比，为的是增大车轮转矩，使爬坡实力有所进步。但在空载行驶时，由于后备功率大，故其燃油经济性较差。5在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率一样，但变速器运用的档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高。6单位汽车总质量具有的发动机功率称为比功率，发动机供应的行驶功率与需要的行驶功率之差称为后备功率。7变速器各相邻档位速比理论上应按等比支配，为的是充分利用发动机供应的功率，进步汽车的动力性。8增加挡位数会改善汽车的动力性与燃油经济性，这是因为：就动力性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功率旁边高功率的时机，进步了汽车的加速与爬坡实力。就燃油经济性而言，挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了油耗。9对汽车动力性与燃油经济性有重要影响的动力装置参数有两个，即最小传动比与传动系挡位数。第四章汽车的制动性1汽车制动性的评价指标是：（1）制动效能，即制动间隔 与制动减速度（2）制动效能的恒定性，即抗热衰退性能（3）制动时汽车的方向稳定性。2制动效能是指：汽车快速降低车速直至停车的实力，评定指标是制动间隔 与制动减速度。汽车的制动间隔 是指从驾驶员开场操纵制动限制装置（制动踏板）到汽车完全停顿住为止汽车驶过的间隔 ，它的值取决于制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷与发动机是否结合等因素。3确定汽车制动间隔 的主要因素是：制动器起作用的时间，最大制动减速度即附着力（或最大制动器制动力）与起始制动车速。4汽车在附着系数为的路面上行驶，汽车的同步附着系数为o，若o，汽车前轮先抱死；若o，汽车后轮先抱死；若=o，汽车前后轮同时抱死。5汽车制动跑偏的缘由有两个：（1）汽车左右车轮，特殊是前轴左、右车轮（转向轮）制动器的制动力不相等（2）制动时悬架导向杆系与转向系杆在运动学上的不协调（互相干预）。8制动效能是指在良好路面上，汽车以确定初速制动到停车的制动间隔 或制动时汽车的减速度。第五章汽车的操纵稳定性1保证汽车良好操纵稳定性的条件是：汽车具有适度的缺乏转向特性，因为（1）过多转向有失去稳定性的紧急（2）中性转向在汽车运用条件变动时易转变为过多转向特性。2汽车的时域响应可分为：不随时间变更的稳态响应与随时间变更的瞬态响应。3汽车的稳态转向特性可分为三种类型：缺乏转向、中性转向与过多转向。5侧偏特性主要是指：侧偏力、回正力矩与侧偏角间的关系，它是探讨汽车操纵稳定性的根底。6轮胎侧偏角是轮胎接触地面印迹的中心线与车轮平面的夹角，当前轮侧偏角（确定值）小于后轮侧偏角（确定值）时，汽车有过多转向特性。7某种小轿车在试验场上测得结果为中性转向，若将后轮气压降低，则可变为过度转向特征，并存在一个临界车速。第六章汽车的平顺性1探讨平顺性的目的是限制汽车振动系统的动态特性，使乘坐者不舒适的感觉不超过确定界限，平顺性的评价方法有加权加速度均方根值法与振动剂量值两种。2“ISO2631”标准用加速度均方根值给出了在1-80Hz摇摆频率范围内人体对振动反响的暴露极限、乏累-降低工效界限、降低舒适界限三种不同的感觉界限。3人体对垂直振动的敏感频率范围是：412.5Hz，对程度振动的敏感频率范围是：0.52Hz，ISO2631-1:1997(E)标准承受加权加速度均方根值考虑人体对不同频率振动的敏感程度的差异。第七章汽车的通过性1依据地面对汽车通过性影响的缘由，汽车通过性可分为支撑通过性与几何通过性。2支撑通过性常承受牵引系数、牵引效率与燃油利用指数三项指标来评价。3间隙失效可分为：顶起失效、触头失效与拖尾失效。第二局部：推断题1.同步附着系数o是地面附着性能有关的一个参数。（×）【同步附着系数是由汽车构造参数确定的、反映汽车制动性能的一个参数】2.汽车转弯行驶时，轮胎常发生侧偏现象，滚动阻力随之大幅度减小。 （×）【轮胎侧偏时，滚动阻力变大】3.汽车动力装置参数的选定对汽车的动力性与平顺性有很大影响。 （×）【汽车动力装置参数系指发动机的功率、传动系的传动比，它们对汽车的动力性与燃油经济性有很大影响】4.制动时使滑动率保持在较低值，便可获得较大的制动力系数与较高的侧向力系数。 （）【侧向力系数为侧向力与垂直载荷之比。滑动率越低，同一侧偏角条件下的侧向力系数l越大，即轮胎保持转向、防止侧滑的实力越大。所以制动时若能使滑动率保持在较低值，便可获得较大的制动力系数与较高的侧向力系数】5.减小车轮局部高频共振时加速度的有效方法是降低轮胎的刚度。 （）【降低轮胎刚度Kt能使t与t加大，这是减小车轮局部高频共振时加速度的有效方法；降低非悬挂质量m1使t与t都加大，车轮局部高频共振时的加速度根本不变，但车轮局部动载荷m1z1下降,对降低相对动载Fd/G有利。车身型振动：在强迫振动状况下，激振频率接近1时产生低频振动，按一阶主振型振动，车身质量m2的振幅比车轮质量m1的振幅大将近10倍，所以主要是车身质量m2在振动，称为车身型振动。车轮型振动：当激振频率接近2时，产生高频共振，按二阶主振型振动，此时车轮质量m1的振幅比车身质量m2的振幅大将近100倍（实际由于阻尼存在不会相差这么多），称为车轮型振动】6.若车轮外倾角增加的话，则导致轮胎的侧向附着性能随之降低。 （）【随着外倾角的增大轮胎与路面的接触状况越来越差，会影响最大地面侧向反作用力（侧向附着力）而损害汽车的极限性能，降低极限侧向加速度】7.轮胎气压低，导致轮胎拖距大，而回正力矩也很大。（）【轮胎的气压低，接地印迹长，轮胎拖距大，而回正力矩也很大】8.在确定主减速器的传动比时，若以动力性为主要目的，可选较小的Io值。 （×）【传动比越大，动力性越好，燃油经济性越差；同样，传动比越小，动力性越差，燃油经济性越好】9.要进步汽车行驶平顺性，必需要增加悬架系统的固有频率。（×）【降低固有频率o可以明显减小车身加速度，这是改善平顺性的一个根本措施，但留意，降低o是有限度的】10.汽车试验的主观评价法始终是操纵稳定性的最终评定法。（）【由于汽车是由人来驾驶的，因此主观评价法始终是操纵稳定性的最终评定方法】11.从保证汽车方向稳定性的角度动身。首先不能出现只有前轴车轮抱死或前轴车轮比后轴车轮先抱死的状况，以防止紧急的后轴侧滑。其次，尽量削减只有后轴车轮抱死或前后轮都抱死的状况，以维持汽车的转向实力。 （×）【从保证汽车方向稳定性的角度动身，首先不能出现只有后轴车轮抱死或后轴车轮比前轴车轮先抱死的状况，以防止紧急的后轴侧滑；其次，尽量削减只有前轴车轮抱死或前、后轮都抱死的状况，以维持汽车的转向实力。最志向的状况就是防止任何车轮抱死，前、后车轮都处于滚动状态，这样就可以确保制动时的方向稳定性。就一般汽车而言，依据其前、后轴制动器制动力的支配、载荷状况与路面附着系数与坡度等因素，当制动器制动力足够时，制动过程可能出现如下三种状况，即1）前轮先报死拖滑，然后后轮抱死拖滑2）后轮先报死拖滑，然后前轮抱死拖滑3）前、后轮同时抱死拖滑。其中，状况1）是稳定工况，但在制动时汽车丢失转向实力，附着条件没有充分利用；状况2）中后轴可能出现侧滑，是不稳定工况，附着利用率也低；而状况3）可以避开后轴侧滑，同时前转向轮只有在最大制动强度下才使汽车失去转向实力，较之前两种工况，附着条件利用状况较好】12.传动系挡位数的增加会改善汽车的动力性与燃油经济性。（）【就动力性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功率旁边高功率的时机，进步了汽车的加速性能与爬坡实力。就燃油经济性而言，挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗区工作的可能性，降低了油耗。所以增加挡位数会改善汽车的动力性与燃油经济性】13.现代汽车承受超速挡，可以减小传动系的总传动比。在良好道路条件下承受超速档，可以更好地利用发动机功率，进步汽车燃油经济性。 （）【选择挡位越高，传动比越小，后备功率越小，负荷率越高，燃油消耗率越b越小，故燃油经济性越好】14.地面制动力到达附着力数值后还能随着制动踏板力的上升而增加。 （×）【当制动器踏板力Fp或制动系液压力P上升到某一值（制动器液压力Pa）、地面制动力Fxb到达附着力F值时，车轮即抱死不转而出现拖滑现象。制动系液压力P>Pa时，制动器制动力Fµ由于制动器摩擦力矩的增长而仍按直线关系接着上升。但是，若作用在车轮上的法向载荷为常数，地面制动力Fxb到达附着力F的值后就不再增加了。由此可见，汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受地面附着条件的限制，所以只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能供应高的附着力时，才能获得足够的地面制动力】15.通过转向盘的角输入或力输入的响应来探讨平直路面等速行驶的操纵稳定性。 （×）【汽车的操纵稳定性同汽车行驶时的瞬态响应有亲密关系。常用转向盘角阶跃输入下的瞬态响应来表征汽车的操纵稳定性】16.特征车速Uch是表征过多转向的一个参数。 （×）【中性转向K=0；缺乏转向K>0，当车速为Uch=（1/K）½时，汽车的稳态横摆角速度增益到达最大值，而且其横摆角速度增益为与轴距L相等的中性转向汽车横摆角速度增益的一半。Uch称为特征车速，是表征缺乏转向量的一个参数。当缺乏转向量增加时，K增大，特征车速Uch降低；过多转向K<0，当车速Ucr=（1/K）½时，稳态横摆角速度增益趋于无穷大。Ucr称为临界车速，是表征过多转向量的一个参数。临界车速越低，过多转向量越大】17.汽车轮胎的侧偏刚度与车轮坐标方向的选择有关系。（×）【侧偏刚度的正负方向与车轮坐标方向的选择有关，但侧偏刚度与坐标系的选择无关，正如“力的大小与方向有关”这一说法的错误一样。其实，轮胎的尺寸、形式与构造参数对侧偏刚度有显著影响，高宽比（H/B×100%）对轮胎侧偏刚度影响很大，承受高宽比小的宽轮胎是进步侧偏刚度的主要措施。另外，垂直载荷增大后，侧偏刚度随垂直载荷的增加而增加；但垂直载荷过大时，轮胎与地面接触区的压力变得极不匀整，使轮胎侧偏刚度反而有所减小】18.汽车稳态横摆角速度与行驶车速有关。 （×）【汽车稳态横摆角速度是稳态时车厢角速度在Z轴上的重量，与行驶车速没有必定关系】19.超速挡的应用可以降低汽车的负荷率。 （×）【恰恰相反，超速挡的应用可以进步汽车的负荷率】20.汽车行驶的最高车速对应发动机最高车速。 （×）【由发动机外特性曲线知，汽车行驶的最高车速对应发动机最大功率点的转速，此时的转速小于最高转速nmax】21.制动侧滑是汽车技术状况不佳所致，经修理可消退。（×）22.地面制动力大小取决于汽车具有足够的制动器制动力。（×）【汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受地面附着条件的限制，所以只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能供应高的附着力时，才能获得足够的地面制动力】第三局部：名词说明1汽车的动力性：汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力确定的、所能到达的平均行驶速度。2旋转质量换算系数：在计算汽车的加速阻力时，一般需要一系数将旋转质量的惯性阻力矩转换成平移质量的惯性阻力，系数就称为旋转质量换算系数。3汽车的后备功率：发动机功率与空气阻力功率、滚动阻力功率的差值，称为汽车的后备功率。4汽车的制动性：汽车行驶能在短间隔 内停车且维持行驶方向稳定性与在下长坡时能维持确定车速的实力，称为汽车的制动性。5地面制动力：由地面供应的，与汽车行驶方向相反的力，使汽车以确定的速度制动到较小的车速或直至停车。6 制动力系数b：地面制动力与垂直载荷之比为制动力系数。7制动力支配系数：不少两轴汽车的前、后制动器制动力之比为一固定值。常用前制动器制动力与汽车总制动器制动力之比来说明支配的比例，称为制动器制动力支配系数。8附着系数：地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力F，而附着力与驱动轮法向反作用力Fz的比值称为附着系数。9 同步附着系数o：制动器制动力支配曲线（即曲线）与志向的前、后轮制动器制动力支配曲线（即I曲线）交点处的附着系数为同步附着系数，所对应的制动减速度为临界减速度。同步附着系数是由汽车构造参数确定的、反映汽车制动性能的一个参数。10附着率C：是指汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。11附着利用率：汽车的附着力占四轮驱动汽车附着力的百分比，用以描绘汽车对附着潜力的利用程度。12滑动率s：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值，一般用滑动率s来说明车轮在制动过程中滑动成分的多少。13汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，汽车以尽可能少的燃油消耗量经济行驶的实力，称作汽车的燃油经济性。14汽车的操纵稳定性：指的是在驾驶者不感到过分惊惶、乏累的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系与转向车轮给定的方向行驶，且当遭受外界干扰时，汽车能反抗干扰而保持稳定行驶的实力。15稳态横摆角速度增益（或转向灵敏度）：汽车在等速行驶时没在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周运动。常用输出与输入的比值，如稳态时横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应。这个比值称为稳态横摆角速度增益，也称转向灵敏度，以符号r/）s来表示。16汽车的稳定性因数K：定义K=m(a/k2-b/k1)/L ²为稳定性因数，其单位是s ² /m ²,是表征汽车稳态响应的一个重要参数：K=0时中性转向，K>0时缺乏转向，K<0过多转向。17车厢侧倾中心：车厢相对地面转动时的瞬时轴线，即车厢侧倾轴线通过车厢在前、后轴处横断面上的瞬时转动中心，这两个瞬时中心称为车厢侧倾中心。18悬架的侧倾角刚度Kr：汽车侧倾时（车轮保持在地面上）单位侧倾转角下，悬架系统给车厢的总的弹性复原力矩。19汽车的平顺性：主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动与冲击环境对乘员舒适性的影响在确定界限之内，因此平顺性主要是依据乘员主观感觉的舒适性来评价。20悬挂质量支配系数：定义=²y/ab，并称为悬挂质量支配系数。当=1时，联络质量m2c=0；在=1的状况下，前、后轴上方车身局部的集中质量m2f、m2r的垂直方向运动时互相独立的。21汽车的通过性（越野型）是指它能以足够高的平均车速通过各种坏路与无路地带（如松软地面，凹凸不平地面等）与各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的实力。第四局部：简答题1.轮胎在硬而直的路面上滚动时，其滚动阻力产生的缘由是什么？哪个缘由是最主要的？答：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Fz并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a）。假设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Tf=Fz×a，于是就产生了阻碍轮胎滚动的滚动阻力Ff=Tf/r。在硬直路面上，轮胎的变形时最主要的。2.画出一辆4×2前轮驱动的轿车加速上坡受力图。3.写出汽车的百公里燃油消耗方程，并分析影响汽车燃油经济性的主要因素有哪些？答：= CFb/。由上式可知：等速百公里燃油消耗率正比于等速行驶时的行驶阻力与燃油消耗率，反比于传动效率。故从两方面分析影响燃油经济性因素：（1）运用方面：行驶车速的选择档位的选择挂车的应用与正确的保养与调整；（2）汽车构造方面：缩减轿车总尺寸与减轻质量进步发动机燃油经济性适当增加传动系传动比与进步效率改良汽车外形与轮胎设计。4.对加速的汽车驱动轮进展受力分析，求其切向反作用力，并写出保证车轮滚动的条件。5.在计算汽车动力性时所运用的发动机功率与计算汽车燃油经济性时所运用的发动机功率有何不同？答：在计算汽车动力性时所运用的发动机功率Pe为发动机功率。在计算汽车燃油经济性时：只考虑滚动阻力与空气阻力。6.在选择传动系的传动比时，要充分考虑汽车的动力性、燃油经济性等的要求，其中：（1）确定最大传动比时，要考虑哪几方面问题？（2）传动系最小传动比的根本原则有哪些？（3）传动系各档位比依据什么来确定的？说明其理由。答：（1）确定最大传动比时，要考虑三方面问题：最大爬坡度、附着率与汽车最低稳定车速。（2）考虑满意车速要求，即保证发动机输出功率的充分发挥，即最大输出功率点对应车速正好等于汽车最高行驶车速；满意后备功率的要求，以保证汽车加速、爬坡时有足够后备功率，避开换挡而增加油耗；综合考虑，既保证汽车的动力性，又保证汽车的燃油经济性；受驾驶性能限制，驾驶性能是包括平稳性在内的加速性，系指动力装置的转矩响应、噪声与振动。（3）传动系各档位传动比一般依据等比级数支配。等比级数支配传动比的优点有：发动机工作范围都一样，加速时便于操作；各档工作时所对应的发动机功率都较大，有利于汽车的动力性；便于与副变速器结合，构成更多档位的变速器。7.如何确定汽车机械变速器的最大传动比？答：确定最大传动比时，要考虑三方面问题：最大爬坡度、附着率与汽车最低稳定车速。最大爬坡度要求（低速爬坡时，无视空气阻力与加速阻力）：附着率要求：FxmaxF最低稳定车速要求：8.一种商用车所装发动机参数为150kw/3800r/min，动力性较差，故将发动机换成200kw/4000r/min，觉察最高车速相差不大，但加速实力得到较大进步，分析缘由。答：当汽车以最高车速行驶时，可觉察高速行驶时，空气阻力功率增大许多（以指数形式增长），此时功率150kw，200kw的发动机对Uamax影响不大，因此最高车速相差不大，而在汽车加速过程中，200kw的后备功率明显比150kw的高，因此加速性能得到较大的进步。9.追求志向制动力支配的目的是什么？在什么状况下制动力支配最为志向？写出志向制动时前、后轮制动器制动力的关系式，并加以探讨（在任何附着系数的路面上）。答：（1）目的：制动时前、后轮同时抱死，对附着条件的应用、制动时汽车的方向稳定性均较为有利，可有效防止侧滑、前轮转向实力丢失等紧急工况。（2）在前、后轮同时抱死时，制动力支配最为志向。（3）消去变量得：汽车在附着系数为的路面上行驶，汽车的同步附着系数为o，若o，线位于I曲线下方，汽车前轮先抱死；若o，线位于I曲线上方，汽车后轮先抱死；若=o，汽车前后轮同时抱死。10.什么是制动时汽车的方向稳定性？如何保证制动时的方向稳定性？答：（1）制动时汽车的方向稳定性是指：汽车在制动过程中维持直线行驶或依据预定弯道行驶的实力。（2）从保证汽车方向稳定性的角度动身，首先不能出现只有后轴车轮抱死或后轴车轮比前轴车轮先抱死的状况，以防止紧急的后轴侧滑；其次，尽量削减只有前轴车轮抱死或前、后轮都抱死的状况，以维持汽车的转向实力。最志向的状况就是防止任何车轮抱死，前、后车轮都处于滚动状态，这样就可以确保制动时的方向稳定性。11.在制动时，若只考虑车轮的运动为纯滚动与抱死拖滑两种，试分析随着踏板力的增加，地面制动力，制动器制动力与地面附着力三者之间的关系。答：在制动时，若只考虑车轮的运动为滚动与抱死拖滑两种状况，当制动器踏板力较小时，车轮滚动时的地面制动力就等于制动器制动力，且随踏板力增长而成正比的增长。但地面制动力是滑动摩擦力的约束反力，它的值不能超过附着力。当制动器踏板力Fp或制动器液压力p上升到某一值，地面制动力Fxb到达附着力F值时，车轮即抱死拖滑。制动系液压力PPa时，制动器制动力F由于制动器摩擦力矩的增长而仍按直线关系接着上升。但是，若作用在车轮上的法向载荷为常数，地面制动力Fxb到达附着力F的值后就不再增加。由此可见：汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受地面附着条件的限制，所以只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能供应高的附着力时，才能获得足够的地面制动力。12.画受力图分析为什么制动时后轴侧滑紧急，是一种不稳定工况？13.作图法作出志向的前后制动器制动力支配曲线，并写出有关公式。14.何谓轮胎的侧偏力与侧偏现象？答：（1）行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时的离心力等的作用，车轮中心沿Y轴方向将作用有侧向力Fy，相应地在地面上产生地面侧向反作用力FY，FY称为侧偏力。（2）当车轮有侧向弹性时，即使FY没有到达附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面cc，这就是轮胎的侧偏现象。15.随时间变更的汽车时域响应称为瞬态响应，请问：（1）作等速行驶时的汽车在方向盘角阶跃输入下的瞬态响应曲线简图，标出汽车瞬态响应品质得几个参数值，并加以说明（常用哪几个参数来表征其瞬态响应品质？并加以说明）。（2）汽车的瞬态响应一般包括哪两方面问题？答：（1）常用以下几个参数来表征响应品质：横摆角速度r波动时的固有频率o，其数值应高些为好；阻尼比，=0.50.8；反响时间，是指角阶跃转向输入后，横摆角速度第一次到达稳定值ro所需的时间，值应小些为好；到达第一峰值r1的时间，又称为峰值反响时间，评价汽车横摆角速度反响快慢。（2）瞬态响应一般包括两方面问题：行驶方向稳定性，即给汽车以转向盘角阶跃输入后，汽车能否到达新的稳定工况的问题；响应品质问题，即到达新的稳态之前，其瞬态响应的特性如何。16.前轮角阶跃输入下，汽车的瞬态响应的稳定条件是什么？答：汽车横摆角速度为减幅正弦运动，当其最终趋于一稳定值时，即到达稳定。从二自由度汽车模型的运动微分方程可以看出，汽车是否稳定取决于对应的齐次微分方程，即取决于汽车本身固有特性。当1时，齐次微分方程的解均收敛而趋于零，因此是稳定的；当1时，特征根必需为负值，其次微分方程的解才收敛趋于零，即-o±（o）²-o²½应为负值，才收敛，换言之，即o²应为正值，汽车的横摆角速度才收敛。17.试从车厢侧倾引起车轮外倾角的变更来分析承受单横臂独立悬架在小侧向加速度与大侧向加速度时的操纵稳定性。答：单横臂独立悬架在小侧向加速度时，车轮倾斜方向与地面侧向力一样，有减小侧偏角的效果。但是在大侧向加速度时，装有单横臂独立悬架的车厢可能被显著抬高，出现“举升”现象，内侧车轮离地，外侧车轮逆着地面侧向力方向倾斜，侧偏角增大，汽车操纵稳定性突然变坏。18.平顺性分析的振动响应量主要有哪几个？它们与汽车的哪几特性能指标有关？答：车身加速度z是评价汽车平顺性的主要指标；悬架弹簧的动挠度fd，与其限位行程有关；车轮与路面间的动载Fd，与行驶平安性有关。2.1“车开得慢，油门踩得小，就确定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就确定省油”这两种说法对不对？答：不对。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，并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，汽车油耗量不仅与发动机燃油消耗率有关，而且还与发动机功率以与车速有关，发动机省油时汽车不愿定就省油。如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、缩减尺寸与减轻质量来进步燃油经济性。2.2试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。答：为了最大限度进步汽车的动力性，要求无级变速器的传动比似的发动机在任何车速下都能发出最大功率。为了进步汽车的燃油经济性，应当依据“最小燃油消耗特性”曲线确定无级变速器的调整特性。二者的要求是不一样的，一般地，无级变速器的工作形式应当在加速阶段具有良好的动力性，在正常行驶状态具有较好的经济性。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与内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？答：表示汽车稳态转向特性的参数有稳定性因数，前、后轮的侧偏角确定值之差，转向半径的比R/R0，静态贮存系数S.M.等。探讨汽车重心位置对稳态转向特性的影响，由式（5-17）（为中性转向点至前轴的间隔 ）当中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。汽车内、外轮负荷转移对稳态转向特性的影响在侧向力作用下，若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于增加缺乏转向量；若后轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于减小缺乏转向量。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，车轮还将受到地面侧向反作用力。5.6主销内倾角与后倾角功能有何不同？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，主销内倾还可削减前轮传至转向机构上的冲击，并使转向灵活。主销后倾的作用是当汽车直线行驶间或受外力作用而稍有偏转时，主销后倾将产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，与车速无关；一个是主销后倾角，依靠侧倾力，与车速有关；速度越高，回正力矩就越大。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，避开汽车在转向时产生过多的侧倾。另外，横向稳定杆还有变更汽车稳态转向特性的作用，其机理在题5.2中有述。横向稳定安装的位置也是由于前、后侧倾刚度的要求，以与如何调整稳态转向特性的因素确定的。5.8某种汽车的质心位置、轴距与前后轮胎的型号已定。依据二自由度操纵稳定性模型，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：增加主销内倾角；增大主销后倾角；在汽车前悬架加装横向稳定杆；使汽车前束具有在压缩行程减小，复原行程增大的特性；使后悬架的侧倾转向具有趋于缺乏转向的特性。5.9汽车空载与满载是否具有一样的操纵稳定性？答：不具有一样的操纵稳定。因为汽车空载与满载时汽车的总质量、质心位置会发生变更，这些将会影响汽车的稳定性因数、轮胎侧偏刚度、汽车侧倾刚度等操纵稳定性参数。5.10试用有关公式说明汽车质心位置对主要描绘与评价汽车操纵稳定性、稳态响应指标的影响。答：以静态贮存系数为例说明汽车质心位置对稳态响应指标的影响：（，为中性转向点至前轴的间隔 ）当中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。1.7 统计数据说明，装有0.52L排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动（F.F.）轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的61.5；若是前置发动机后轮驱动(F.R.)轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的55.7。设一轿车的轴距L=2.6m，质心高度h=0.57m。试比拟承受F.F与F.R.形式时的附着力利用状况，分析时其前轴负荷率取相应形式的平均值。确定上述F.F轿车在0.2与0.7路面上的附着力，并求由附着力所确定的极限最高车速与极限最大爬坡度与极限最大加速度（在求最大爬坡度与最大加速度时可设Fw=0）。其它有关参数为：m=1600kg,CD=0.45,A=2.00m2,f=0.02,1.00。分析：分析本题的核心在于考察汽车的附着力、地面法向反作用力与作用在驱动轮上的地面切向反作用力的理解与应用。应熟知公式（1-13）（1-16）的意义与推导过程。分析1）比拟附着力利用状况，即比拟汽车前（F.F）、后轮(F.R.)地面切向反作用力与地面作用于前（F.F）、后轮(F.R.)的法向反作用力的比值。解题时应留意，地面法向发作用力包括静态轴荷、动态重量、空气升力与滚动阻力偶矩产生的局部，如若进展简化要对简化的合理性赐予说明。地面作用于车轮的地面切向反作用力则包括滚动阻力与空气阻力的反作用力。2）求极限最高车速的解题思路有两个。一是依据地面作用于驱动轮的地面切向反作用力的表达式（115），由附着系数得到最大附着力，滚动阻力已知，即可求得最高车速时的空气阻力与最高车速。二是利用高速行驶时驱动轮附着率的表达式，令附着率为附着系数，带入已知项，即可求得最高车速。常见错误：地面切向反作用力的计算中滚动阻力的计算错误，把后轮的滚动阻力错计为前轮或完全的滚动阻力。3）最极限最大爬坡度时照旧要明确道路坡度的定义与计算中的简化问题，详细见1.3题的分析。但经过公式推导本题可以不经简化而便利得求得精确最大爬坡度。解：1. 比拟承受F.F与F.R.形式时的附着力利用状况i> 对于前置发动机前轮驱动（F.F.）式轿车， 空气升力，由m=1600kg，平均的前轴负荷为汽车总重力的61.5，静态轴荷的法向反作用力Fzs1 = 0.615X1600X9.8 = 9643.2N ，汽车前轮法向反作用力的简化形式为：Fz1= Fzs1-Fzw19643.2-地面作用于前轮的切向反作用力为：Fx1 = Ff2+Fw = + 120.7附着力利用状况： ii> 对于前置发动机后轮驱动（F.R.）式轿车同理可得：一般地，CLr与 CLf相差不大，且空气升力的值远小于静态轴荷的法向反作用力，以此可得，前置发动机前轮驱动有着更多的贮存驱动力。结论： 本例中，前置发动机前轮驱动（F.F）式的轿车附着力利用率高。2对F.F.式轿车进展动力性分析1) 附着系数时i> 求极限最高车速:无视空气升力对前轮法向反作用力的影响，Fz19643.2 N。最大附着力。令加速度与坡度均为零，则由书中式（115）有： ，则= 1928.6-0.02X0.385X1600X9.8= 1807.9 N， 又由此可推出其极限最高车速：= 206.1 km/h。ii> 求极限最大爬坡度:计算最大爬坡度时加速度为零，无视空气阻力。前轮的地面反作用力最大附着力由书中式（115），有 以上三式联立得：0.095。iii> 求极限最大加速度： 令坡度阻力与空气阻力均为0，Fz19643.2 N1928.6N由书中式（115） 解得1.13。2) 当附着系数0.7时，同理可得：最高车速：= 394.7 km/h。最大爬坡度：。最大加速度：4.14方法二：无视空气阻力与滚动阻力，有：，最大爬坡度，最大加速度所以时，。时，1.8 一轿车的有关参数如下：总质量1600kg；质心位置：a=1450mm,b=1250mm,hg=630mm；发动机最大扭矩Memax=140Nm2，档传动比i1=3.85；主减速器传动比i0=4.08； 传动效率m=0.9；车轮半径r=300mm；飞轮转动惯量If=0.25kg·m2；全部车轮惯量Iw=4.5kg·m2(其中后轮Iw=2.25 kg·m2,前轮的Iw=2.25 kg·m2)。若该轿车为前轮驱动，问：当地面附着系数为0.6时，在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度？应如何调整重心在前前方向的位置（b位置），才可以保证获得应有的最大加速度。若令为前轴负荷率，求原车得质心位置变更后，该车的前轴负荷率。分析：本题的解题思路为比拟由发动机扭矩确定的最大加速度与附着系数确定的最大加速度的大小关系。假设前者大于后者，则发动机扭矩将不能充分发挥而产生应有的加速度。解：无视滚动阻力与空气阻力，若发动机可以充分发挥其扭矩则；6597.4 N；=1.42；解得。前轮驱动汽车的附着率；等效坡度。则有，C10.754>0.6,所以该车在加速过程中不能产生应有的最大加速度。为在题给条件下产生应有的最大加速度，令C10.6，代入q=0.297，hg=0.63m，L=2.7m，解