第 一 章 汽 車 的 動 力 性1、 汽車的動力性：汽車在良好路面上直線行駛時由汽車受到的縱向外力決定的所能達(dá)到的平均行駛速度。2、 汽車的動力性指標(biāo)：汽車的最高車速Uamax：在水平良好的路面上汽車能達(dá)到的最高行駛車速。汽車的加速時間t:原地起步加速時間：汽車由I檔或II檔起步，并以最大的加速強度（包括選擇恰當(dāng)?shù)膿Q檔時機）逐步換至最高檔后到某一預(yù)定的距離或車速所需的時間。超車加速時間：用最高檔或次高檔由30~40km/h全力加速行駛至某一高速所需的時間；汽車的最大爬坡度Imax:滿載時汽車在良好路面上的最大爬坡度，即為 I檔最大爬坡度。爬坡能力的其他表示方法：1）一定坡道上達(dá)到的車速；2）—定坡道上的加速時間。3、汽車的行駛方程式：Ft FFfFwFFj行駛阻力：有滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力滾動阻力和空氣阻力在任何行駛條件下均存在，而坡度阻力和加速阻力則不然。, TtTtqiqioT驅(qū)動力：Ft - （Ttq發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，iqio:變速器傳動比、主減速器轉(zhuǎn)動比， t:傳動系效率）rr4、發(fā)動機特性曲線：如將發(fā)動機的功率、轉(zhuǎn)矩以及燃油消耗量與發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關(guān)系以曲線表示，則此曲線此曲線稱為發(fā)動機特性曲線。節(jié)氣門全開：發(fā)動機外特性曲線；節(jié)氣門部分開啟：發(fā)動機部分負(fù)荷曲線；帶上全部附件設(shè)備：使用外特性曲線。5、傳動系功率損失分為機械損失和液力損失。機械損失是指齒輪傳動副、軸承、油封等處的摩擦損失;液力損失指消耗于潤滑油的攪動、潤滑油與旋轉(zhuǎn)零件之間的表面摩擦等功率損失。6、 傳動效率影響因素：檔位、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。7損失。6、 傳動效率影響因素：檔位、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。7、 車輪半徑：a）自由半徑：車輪處于無載時的半徑1411g5二I￡Aa，亠z、b）靜力半徑：靜止時4y0Ff4" ■ — 巳 *-_ ■ h 11 L ■11■-加 和 1( IOC-E3*伽市914晝舉WK垃出〃雀劃辦車輪中心至輪胎與道路接觸面間的距離稱為靜力半徑 R&C）滾動半徑：實際車輪滾動距離與車輪轉(zhuǎn)動圈數(shù)之間的比值即車輪的滾動半徑（Rr=S/（2n））。對汽車作動力性分析時，采用靜力半徑；做運動學(xué)分析時，應(yīng)該用滾動半徑。8檔位不同，驅(qū)動力也不同高檔，傳動比小，汽車行駛速度高，適于好路面，坡度小。低檔，傳動比大，速度低，適于較差路面和爬坡。9、 汽車的驅(qū)動力圖：用根據(jù)發(fā)動機外特性確定的驅(qū)動力與車速之間的函數(shù)關(guān)系曲線來全面表示汽車的驅(qū)動力，稱為汽車的驅(qū)動力圖。（驅(qū)動力圖中的驅(qū)動力為驅(qū)動力極限值）10、 滾動阻力：定義：滾動阻力是由于彈性輪胎在硬路面滾動時受徑向載荷變形時所產(chǎn)生的彈性遲滯損失而產(chǎn)生的,rri豪,冋w藝rri豪,冋w藝iMi氓d'合力Fz相對于法線前移遲滯損失：由于輪胎在硬支撐路面受徑向載荷變形時由內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的損失，稱為彈性遲滯損失。產(chǎn)生機理：1）不滾動時，地面對車輪的法向反作用力前后對稱2）車輪滾動時，由于遲滯損失，壓縮段d的法向反作用力大于恢復(fù)過程的a。3） Tf=Fz*a，滾動阻力偶矩。4）為使從動輪在硬路面上等速滾動，須在車輪中心加以推力 Fpi,Tf a a aFpi-FzWWf，F(xiàn)fWf，f-r r r r5） f為滾動阻力系數(shù)。f的影響因素：與路面的種類、行駛車速、輪胎的構(gòu)造、材料及氣壓等相關(guān)。11、空氣阻力：①定義：汽車直線行駛時受到的空氣作用力在行駛方向上的分力稱為空氣阻力

組成:TOC\o"1-5"\h\z1）壓力阻力：作用在汽車外形表面上的法向壓力的合力在行駛方向上的分力。 （主）形狀阻力、干擾阻力、內(nèi)循環(huán)阻力、誘導(dǎo)阻力：空氣升力的切向分量2）摩擦阻力：由于空氣的粘性在車身表面產(chǎn)生的切向力的合力在行駛方向的分力。 （次）2空氣阻力表達(dá)式：Fw^CdAu2 ；Cd空氣阻力系數(shù)2 21.1512、坡度阻力定義：當(dāng)汽車上坡行駛時，汽車重力沿坡道的分力為汽車坡度阻力。 FiGsin Gtan Gi坡度i:道路坡度為坡高與底長之比。道路阻力：坡度阻力和滾動阻力均屬于與道路有關(guān)的阻力，而且均與汽車重力成正比，故把這兩種阻G;—道路阻力系數(shù)力和稱為道路阻力。FFfFG;—道路阻力系數(shù)13、加速阻力①定義：汽車加速行駛時，需要克服其質(zhì)量加速運動時的慣性力,就是加速阻力Fj①定義：汽車加速行駛時，需要克服其質(zhì)量加速運動時的慣性力,就是加速阻力Fj。汽車質(zhì)量：包括平移質(zhì)量（慣性力）和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量（慣性力偶矩）②表達(dá)式：以汽車質(zhì)量換算系數(shù)來考慮旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，故加速阻力為Fj②表達(dá)式：以汽車質(zhì)量換算系數(shù)來考慮旋轉(zhuǎn)質(zhì)量，故加速阻力為FjmdU，其中S與飛輪和車輪轉(zhuǎn)動慣dt量，傳動系的傳動比有關(guān)。14、汽車行駛方程式TtqigioTTtqigioTGfcosrCdAu2GsinmdU；Ttqigi°T21.15 dt rGfCDAu2Gi21.15dum——(a-0)dt50IN1+MKiJMJI50IN1+MKiJMJI2MKI盯師!IWD-陽i胡汽-1明利-F,牧牡切甲抽1S作用：分析汽車行駛能力,即確定汽車節(jié)氣門全開時可能達(dá)到的最高車速、加速能力和爬坡能力。作用：分析汽車行駛能力,15、驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖定義：為清晰形象地表明汽車行駛時的受力情況及其平衡關(guān)系， 在汽車驅(qū)動力圖上把汽車行駛中經(jīng)常遇到的滾動阻力和空氣阻力也算出并畫上，即為驅(qū)動力行駛阻力平衡圖。作用1）可清晰形象地表明汽車行駛時的受力情況及其平衡關(guān)系

2）可確定汽車的動力性，即最大車速、加速時間、爬坡度。最大爬坡能力指汽車在良好路面上克服Ff+Fw后的余力全部用來（即等速）克服坡度阻力時能爬上的坡度。16、汽車行駛的附著條件：附著力：地面對輪胎切向反作用力的極限值。 FxmaxFFz;（為附著系數(shù)，由路面和輪胎決定。附著率：是指汽車直線行駛狀況下，充分發(fā)揮驅(qū)動力作用所要求的最低附著系數(shù)。汽車行駛的驅(qū)動-附著條件：FfFwFiFtFz驅(qū)動輪的附著率是表明汽車附著性能的一個重要指標(biāo)，是汽車驅(qū)動輪在不滑轉(zhuǎn)的工況下充分發(fā)揮驅(qū)動力作用所要求的最低地面附著系數(shù)。附著系數(shù)影響因素：路面種類和狀況、行駛車速、車輪運動狀況。地面法向反作用力影響因素：汽車的總體布置、車身形狀、行駛狀況及道路的坡度 。空氣升力產(chǎn)生原因：由于流經(jīng)汽車頂部與底部的空氣流速不同產(chǎn)生。17、附著率：附著率是指汽車直線行駛狀況下，充分發(fā)揮驅(qū)動力作用所要求的最低附著系數(shù)附著利用率：汽車附著力與四輪驅(qū)動汽車附著力之比來表達(dá)汽車對附著潛力的利用程度， 即附著利用率■亂ffkm }K1-36汽年功事平18、汽車行駛滿足1）驅(qū)動力和行駛阻力相互平衡；■亂ffkm }K1-36汽年功事平19、 汽車的功率平衡圖1）定義：以縱坐標(biāo)表示功率，橫坐標(biāo)表示車速，將發(fā)動機功率 Pe,汽車經(jīng)常遇到的阻力功率（Pf+Pw）/n對車速的關(guān)系曲線繪在坐標(biāo)圖上，即得汽車功率平衡圖。2） 特點：i）不同檔位，功率大小不變；ii）各檔發(fā)動機功率曲線對應(yīng)車速不同；低檔車速低變化范圍窄，高檔車速高，范圍寬3）作用：確定汽車動力性指標(biāo)，能看出汽車行駛時發(fā)動機的負(fù)荷率，常用于燃油經(jīng)濟(jì)性分析。4）后備功率Pe-（P+Pw）/n，后備功率越大，汽車的動力性越好。第二章汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性1汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性：定義：在保證動力性的條件下，汽車以盡量少的燃油消耗量經(jīng)濟(jì)行駛的能力，稱作汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。意義：1）降低汽車的使用費用；2）降低C02溫室氣體排放。前提：1）保證動力性；2）滿足排放法規(guī)要求。2、 車的燃油經(jīng)濟(jì)性的評價指標(biāo)：①一定運行工況下汽車行駛百公里的燃油消耗量；②一定燃油量能使汽車行駛的里程；③速行駛百公里油耗：車在一定載荷下，以最高檔在水平良好路面上等速行駛 100km的燃油消耗量。3、 燃油經(jīng)濟(jì)性的影響因素：①行駛道路：城市、市郊、一般公路、高速公路等；②交通狀況：行人和車輛的密集程度；③駛習(xí)慣：平均速度，加速度，制動減速度等；④周圍環(huán)境：氣溫，風(fēng)，雨，雪等。4、 經(jīng)濟(jì)性測定的試驗方案：路上試驗：a）不控制的路上試驗工況：對上述因素均不加控制；b）控制的路上試驗工況：維持上述一個或幾個因素不變；c）路上的循環(huán)行駛試驗工況。室內(nèi)試驗：汽車測功器：轉(zhuǎn)鼓試驗臺上的循環(huán)試驗工況。5、 循環(huán)行駛試驗工況1） 定義：汽車完全按規(guī)定的車速-時間規(guī)范進(jìn)行試驗。規(guī)范中規(guī)定何時換檔、何時制動以及行車的速度、加速度，制動減速度等。2） 汽車測功器的循環(huán)試驗工況：汽車測功器能模擬汽車滾動阻力、空氣阻力與加速阻力以模擬道路上的行駛工況。若氣溫也能控制，則室內(nèi)汽車測功器能控制大部分的使用因素。3）優(yōu)點：a）室內(nèi)進(jìn)行試驗，不受外界天氣條件的限制； b）試驗條件能控制，周圍環(huán)境影響修正系數(shù)可以減到最小。c）可在不同氣溫條件下試驗；d）便于控制行駛的狀況，可采用符合實際的行駛循環(huán)； e）可以同時進(jìn)行燃油經(jīng)濟(jì)性和排放測試；d）可采用各種測量油耗的方式，重量法，體積法等等。4）缺點：a）不易準(zhǔn)確模擬道路上的滾動阻力與空氣阻力，慣性阻力等。 b）室內(nèi)冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻氣流與道路行駛時的實際情況不一致。5） 應(yīng)用：循環(huán)工況多在室內(nèi)試驗；路上試驗的為簡單循環(huán)工況。

Peb6、影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素：QsPeb6、影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素：Qs一） 使用方面：（1） 行駛車速：汽車在接近于低速的中等車速時Qs最低，隨車速增大Qs迅速增大。（2） 檔位選擇：檔位越低，后備功率越大，發(fā)動機的負(fù)荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗越大。（3） 掛車的應(yīng)用：帶掛車是提高運輸生產(chǎn)率和降低成本，包括降低燃油消耗量。原因：一是阻力增加，發(fā)動機負(fù)荷率增加，燃油消耗率b下降；二是質(zhì)量利用系數(shù)增加。（4） 正確地保養(yǎng)與調(diào)整：汽車的保養(yǎng)與調(diào)整會影響到發(fā)動機的性能與汽車行駛阻力。二） 汽車結(jié)構(gòu)方面（1） 縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量大型轎車費油原因：1）增加了滾動阻力、空氣阻力、坡度阻力和加速阻力； 2）負(fù)荷率低。為減輕質(zhì)量，轎車選用鋁與復(fù)合材料的比例增加。（2） 發(fā)動機：提高現(xiàn)有汽油發(fā)動機的熱效率與機械效率；擴大柴油機的應(yīng)用范圍；增壓化；電控技術(shù)；（3）傳動系：傳動系的檔位增加后，發(fā)動機處于經(jīng)濟(jì)工作狀況的機會增加，提高燃油經(jīng)濟(jì)性 。無級變速器若能維持較高的機械效率，則燃油經(jīng)濟(jì)性顯著提高。發(fā)動機的最經(jīng)濟(jì)工作工況：即確定“最小燃油消耗特性”和“無級變速器調(diào)速特性” 。a） 最小燃油消耗特性各個轉(zhuǎn)速下負(fù)荷特性的包絡(luò)線為發(fā)動機最低燃油消耗率曲線；據(jù)此可以找出發(fā)動機提供一定功率時的最經(jīng)濟(jì)工況（轉(zhuǎn)速和負(fù)荷）；約90%的負(fù)荷率時，燃油消耗率最小。b） 無級變速器調(diào)速特性根據(jù)發(fā)動機的“最小燃油消耗率特性”，可確定無級變速器的調(diào)節(jié)特性，即傳動比i'發(fā)動機轉(zhuǎn)速n與汽車行駛速度之間關(guān)系。目前轎車上為自動液力變速器，傳動效率較低，燃油經(jīng)濟(jì)性有所下降。但起步平穩(wěn)、操作簡便、乘坐舒適性好。c） 無級變速器提高燃油經(jīng)濟(jì)性措施：較大功率時功率分流，不經(jīng)液力變矩器直接輸出。②鎖止離合。③手動變速器自動化。④鋼帶式 CVT等。⑤雙模式。

（4）汽車外形與輪胎：降低Cd值是節(jié)約燃油的有效途徑。子午線輪胎綜合性能最好，滾動阻力小。7、新一代高效率節(jié)能汽車（1） 當(dāng)前汽車技術(shù)的發(fā)展動向：高效率、低排放、性能優(yōu)、價格低。（2） 技術(shù)策略：采用復(fù)合動力的電力驅(qū)動裝置；制動能耗回收利用裝置；大幅度降低汽車整備質(zhì)量、滾動阻力系數(shù)、空氣阻力系數(shù)及附屬設(shè)備能耗等。（3） 混合動力與傳統(tǒng)發(fā)動機對比：傳統(tǒng)汽車節(jié)氣門開度小，負(fù)荷率低，燃油消耗率高?；旌蟿恿ζ囍恍柩b備較小的發(fā)動機，且發(fā)動機可以常在高負(fù)荷、高效率下運轉(zhuǎn)，燃油消耗率低。傳統(tǒng)汽車發(fā)動機設(shè)計要考慮多方面的要求，要求的升功率高和很好的動態(tài)特性等?；旌蟿恿ζ囍邪l(fā)動機不要求過高的升功率和很好的動態(tài)特性，可以按最好熱效率原則設(shè)計?；旌蟿恿ζ囋谕＼嚮虻退倩袝r可以關(guān)機?；旌蟿恿ζ嚻痣妱訖C能變作發(fā)電機工作，減速時可以將動能轉(zhuǎn)化為電能儲存。（4） 燃料電池汽車優(yōu)越性機械零件大大簡化，無需常規(guī)發(fā)動機、傳動系統(tǒng)等。②潔凈無污染， SOx、NO和PM接近零排放，無C02。③噪音低。④能量轉(zhuǎn)換效率高。⑤模塊化結(jié)構(gòu)，方便配置。第三章汽車動力裝置參數(shù)的選定1、汽車選型和制定設(shè)計任務(wù)書時，需確定汽車動力裝置參數(shù)即發(fā)動機功率、傳動系參數(shù) （包括最小、最大傳動比、擋數(shù)和各擋傳動比），還要考慮以下因素：汽車的動力性；汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性；駕駛性的要求。2、 發(fā)動機功率的選擇WJ-3不H切時的汽4WJ-3不H切時的汽4功申'K勘圖I—2—根據(jù)汽車比功率確定發(fā)動機應(yīng)有功率：汽車比功率：單位汽車總質(zhì)量具有的發(fā)動機功率， kW/t。3、對機械有級式變速器，設(shè)計中應(yīng)確定最小傳動比，最大傳動比，變速器的檔數(shù)，中間各檔的傳動比。

汽車多以最高檔行駛，即最小傳動比檔位。故最小傳動比很重要。4、最小傳動比選擇itigi0ic①1.最小傳動比：傳動系的總傳動比：1）普通變速器最高檔是直接檔,則最小傳動比為i02）若最高檔不是直接檔，則最小傳動比為i0ig選擇原則：（討論最小ig=1時io的選擇）滿足動力性、經(jīng)濟(jì)性要求，兼顧駕駛性能。選擇步驟：1）首先按照已知的功率平衡圖，選使Uamax最大的i值。i01<i02<i03只有i02的阻力功率曲線正好與發(fā)動機功率曲線交在最大功率點。UpiUamaxi不可能達(dá)到；Up3Uamax3未充分利用功率，且Uamaxl，Uamax3都小于Uamax2i02時，最高車速才是最大的。2） 再按照后備功率（燃油經(jīng)濟(jì)性）來考慮。a） i01<i02時，發(fā)動機功率曲線在曲線2的右方，Upi>Uamax1后備功率小，動力性差。但功率利用率高,燃油經(jīng)濟(jì)性較好。b） i03>i02時，發(fā)動機功率曲線在曲線2的左方，Up2>Uamax2后備功率大，動力性好。但功率利用率低,燃油經(jīng)濟(jì)性差。c） 主傳動比選擇的變化趨勢：過去考慮動力性，選擇 i0使Up〈二Uamax?，F(xiàn)在考慮經(jīng)濟(jì)性因素，使Up〉Uamax。3） 再參考駕駛性能。a） 駕駛性能：包括平穩(wěn)性在內(nèi)的加速性，系指動力裝置的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)、噪聲和振動。b） 影響因素：發(fā)動機排量；氣缸數(shù)目；最小傳動比（或最高檔時 n/ua）；傳動系剛度。大排量、缸數(shù)多轉(zhuǎn)矩響應(yīng)較快、較平穩(wěn)。前驅(qū)動汽車轉(zhuǎn)矩響應(yīng)較后驅(qū)動好。最小傳動比（或n/ua）小，貝U加速性差；大則經(jīng)濟(jì)性差，噪聲大.可根據(jù)最小允許的n/ua值選擇最小傳動比。5、傳動系檔數(shù)與各檔傳動比的選擇傳動系檔數(shù)選擇的考慮因素：（1）檔位數(shù)與動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性關(guān)系（一二章）1） 檔位增多，改善了動力性；2）檔位增多，改善了燃油經(jīng)濟(jì)性。（2） 傳動系結(jié)構(gòu)因素：1）傳動比＜=1.7~1.8。傳動比變化范圍越大，貝肪當(dāng)位數(shù)越多。2）檔位數(shù)超過五個（前進(jìn)檔）會使結(jié)構(gòu)大為復(fù)雜。同時操縱機構(gòu)也相應(yīng)復(fù)雜。接 2檔或3檔位的副變速器。越野汽車因要求多軸驅(qū)動，故采用分動器。（3）考慮汽車類型的不同：1）使用條件不同，比功率、動力性、經(jīng)濟(jì)性也不同。 2）各種車輛的使用特點及傳動系檔數(shù)各檔傳動比的確定原則（1） 各檔傳動比大體按等比級數(shù)分配。等比分配的優(yōu)點：1）充分利用發(fā)動機功率，提高汽車的動力性。 2）換檔過程中發(fā)動機總在n1~n2內(nèi)工作，起步加速時操作方便。3）便于和副變速器結(jié)合構(gòu)成更多檔位的變速器。（2） 各擋傳動比并不正好相等。高檔位傳動比間隔小些。原因：各擋利用率差別很大，高檔更常用。第四章汽車的制動性1、 汽車的制動性：汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時維持一定車速的能力，稱為汽車的制動性。駐車制動性能：在一定坡道上長時間停車不動的駐車制動性能。2、 制動性的三個評價指標(biāo)：制動效能：制動距離與制動減速度。良好路面；一定車速。制動效能的恒定性：抗熱衰退性能和抗水衰退性能。溫度升高；涉水。制動時汽車的方向穩(wěn)定性：汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。3、 地面制動力影響因素：①制動器內(nèi)制動摩擦片與制動鼓或制動盤間的摩擦力；②輪胎與地面間的摩擦力一附著力。4、 制動器制動力：在輪胎周緣為了克服制動器摩擦力矩所需的力稱為制動器制動力。影響因素：由制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，即取決于制動器的形式；結(jié)構(gòu)尺寸；制動器摩擦副的摩擦因數(shù)；車輪半徑；與制動踏板力成正比

5、地面制動力、制動器制動力與附著力的關(guān)系:（1）滾動：踏板力較小，車輪滾動，地面制動力等于制動器制動力，且隨踏板力增長成正比例地增長地面制動力不超過附著力。（2）抱死拖滑：車輪抱死拖滑時，制動器制動力由于制動器摩擦力矩的增長而仍按直線關(guān)系繼續(xù)上升,地面制動力達(dá)到附著力后就不再上升?？傊浩嚨闹苿恿κ紫热Q于制動器制動力，但同時又受地面附著條件的限制。6、 制動過程中輪胎印痕的變化（三個階段）：但逐漸模糊。邊滾邊1）印痕形狀與輪胎花紋基本一致，接近單純滾動。 2）印痕中輪胎花紋可以辨認(rèn)，但逐漸模糊。邊滾邊滑。3）粗黑的印痕，看不出花紋印痕。車輪被制動器抱住，完全拖滑。ur7、 滑動率：s」 3100%，uw—車輪中心的速度；rro—沒有地面Uw制動力時車輪滾動半徑； w—車輪的角速度8制動力系數(shù)：地面制動力與垂直載荷之比。 bFXb/Fz1） 制動力系數(shù)曲線：OA段：隨s增加而迅速增加。AB段：緩慢上升至最大值B點。制動力系數(shù)的最大值稱為峰值附著系數(shù)。此時s=15~20%。BC段：滑動率在增加，制動力系數(shù)有所下降?；瑒痈街禂?shù)：s=100%的制動力系數(shù)稱為滑動附著系數(shù)。2） 制動過程分析：OA段：滑動率大于零是由于輪胎的半徑變大。滾動半徑與地面制動力成正比增大。AB段：A點以后，輪胎接地面積中出現(xiàn)局部滑動，增大速度減慢。BC段：由于摩擦副間的動摩擦因數(shù)小于靜摩擦因數(shù)，故?b在B點達(dá)最大之后又逐漸降低。3） 側(cè)向力系數(shù)：側(cè)向力與垂直載荷之比?；瑒勇试降?，同一側(cè)偏角條件下的側(cè)向力系數(shù)越大，即輪胎保持轉(zhuǎn)向，防止側(cè)滑的能力越大。4） 制動力系數(shù)的影響因素：道路材料、路面狀況、輪胎及車速。

9、汽車制動時兩種附著能力很小的危險情況:剛開始下雨，雨水與塵土、油污混合形成粘度高的水液膜，附著能力大為降低。高速行駛的汽車經(jīng)過有積水層的路面，出現(xiàn)了滑水現(xiàn)象。當(dāng)動水壓力的升力等于垂直載荷時，輪胎將完全漂浮在水膜上而與路面毫不接觸，直接接觸區(qū)、為過渡區(qū)不復(fù)存在，這就是滑水現(xiàn)象?；囁俚挠绊懸蛩兀篴） 水層深度超過溝槽深度時，可根據(jù)流體力學(xué)原理確定滑水車速。b） 水層深度不超過溝槽深度時，與路面結(jié)構(gòu)、水層深度、水液粘度和密度、輪胎充氣壓力、垂直載荷、花紋形式及輪胎磨損程度有關(guān)。10、制動效能的評定指標(biāo)：制動距離；制動減速度①制動距離：1）定義：汽車速度為u0時，從駕駛員開始操縱制動控制裝置（制動踏板）到汽車完全停住為止所駛過的距離。2）影響因素：制動踏板力、路面附著條件、車輛載荷、發(fā)動機是否結(jié)合、制動器的熱狀況②制動減速度：1） 定義：制動時車速對時間的導(dǎo)數(shù)，反映了地面制動力的大小。2）影響因素：制動器制動力（車輪滾動）、附著力（抱死拖滑）。3） 評價方法：平均減速度（我國）、充分發(fā)出的平均減速度。11、制動距離的分析①定義：包括駕駛員見到信號后作出行動反應(yīng)、制動器起作用、持續(xù)制動和放松制動四個階段。制動距離是開始踩著制動踏板到完全停車的距離。包括制動器起作用和持續(xù)制動兩個階段中汽車駛過的距離。1） 駕駛員反應(yīng)時間：1 1'1''2） 制動器的作用時間：22'23） 持續(xù)制動時間：4）制動力的消除：②計算：制動距離是開始踩著制動踏板到完全停車的距離。包括制動器起作用階段和持續(xù)制動階段。③影響因素：1）制動器起作用的時間:制動系的結(jié)構(gòu)形式。2）最大制動減速度3）起始制動車速。12、制動效能的恒定性：（1）熱衰退：1）定義：高速制動時，制動器溫度也會很快上升，致使摩擦力矩常會有顯著下降，稱為制動器的熱衰退。2） 影響因素：a）制動器摩擦副材料；b）制動器結(jié)構(gòu)3） 盤式制動器和鼓式制動器對比：穩(wěn)定性好；反應(yīng)時間短，不會因熱膨脹而增加制動間隙。（2）水衰退：汽車涉水時，水進(jìn)入制動器，短時間內(nèi)制動效能的降低稱為水衰退。要求能在短時間內(nèi)恢復(fù)原制動效能。13、 制動時汽車的方向穩(wěn)定性汽車在制動過程中維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力為制動時汽車的方向穩(wěn)定性。包括制動跑偏、后軸側(cè)滑和前輪失去轉(zhuǎn)向能力。制動跑偏：制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為“制動跑偏” 。側(cè)滑：側(cè)滑是指制動時汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動。前輪失去轉(zhuǎn)向能力：指彎道制動時汽車不再按原來的彎道行駛而沿彎道切線方向駛出；直線行駛制動時，雖然轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤但汽車仍按直線方向行駛的現(xiàn)象。14、 汽車的制動跑偏原因：1） 汽車左右車輪，特別是前軸左右車輪（轉(zhuǎn)向輪）制動器的制動力不相等。2）懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運動學(xué)上的不協(xié)調(diào)（互相干涉） 。15、 制動時后軸側(cè)滑與前軸轉(zhuǎn)向能力的喪失若后軸車輪比前軸車輪先抱死拖滑，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。前后軸車輪同時抱死或前軸車輪先抱死，后軸車輪再抱死或不抱死，則能防止后軸側(cè)滑。不過前軸車輪抱死將失去轉(zhuǎn)向能力

當(dāng)起始車速大于某一值時，后軸側(cè)滑才是危險的。低附著系數(shù)上制動，側(cè)滑增加。制動時間增加。結(jié)論：1）只有前輪抱死或前輪先抱死，汽車基本上沿直線向前行駛（減速停車）；汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)，但喪失轉(zhuǎn)向能力。2）若后輪比前輪提前一定時間抱死，且車速超過某一數(shù)值，汽車在輕微的側(cè)向力作用下就會發(fā)生側(cè)滑。路面越滑、制動距離和制動時間越長，后軸側(cè)滑越劇烈。16、制動過程可能出現(xiàn)三種情況：1） 前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑：穩(wěn)定工況，但汽車喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒有充分利用。2） 后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑：可能出現(xiàn)側(cè)滑，不穩(wěn)定工況，附著利用率也低。3） 前后輪同時抱死拖滑：可以避免后軸側(cè)滑，只有在最大制動強度下才使汽車失去轉(zhuǎn)向能力，附著條件利用較好。前后軸制動器制動力分配的比例影響汽車制動時的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。17、理想的前、后制動器制動力分配曲線（I曲線）?更母的也垃財"功力井1?劇就定義：制動時前、后車輪同時抱死，對附著條件的利用、制動時汽車的方向穩(wěn)定性均較為有利，此時的前后輪制動力的關(guān)系曲線即是I曲線前后車輪同時抱死時前、后車輪制動器制動力的關(guān)系曲線一?更母的也垃財"功力井1?劇就②作圖法求I曲線:F1F2GF1bhg1）先按不同①值劃出第一式，得到一組45度的平行線F2ahg2）再對第二式按不同①值，得到一組通過原點、不同斜率的直線。3）同一①值對應(yīng)的兩直線的交點，便是滿足兩式的前后制動器制動力4）不同①值的兩直線交點A,B,C,..連接起來，便得到I曲線I曲線意義:1） I曲線是車輪同時抱死時的前后制動力分配曲線，也是前后附著力曲線。2） 對于前后車輪不同時抱死，I曲線是車輪抱死后的前后制動力分配曲線18、具有固定比值的前、后制動力與同步附著系數(shù)

分配的比例，稱為制動器制動力分配系數(shù),這條0 5 10 152fl15 3015制動器制動力分配系數(shù)B：分配的比例，稱為制動器制動力分配系數(shù),這條0 5 10 152fl15 3015直線稱為實際前后制動器制動力分配線，簡稱B線B線：右用F2BFi直線稱為實際前后制動器制動力分配線，簡稱B線同步附著系數(shù):定義：B線與I曲線交點處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)，所對應(yīng)的制動減速度為臨界減速度只有在同步附著系數(shù)路面上制動時才能使前后車輪同時抱死19、定B汽車制動過程分析兩組線組一一f線組與r線組f線組：后輪沒有抱死，在各種值路面上前輪抱死時的前后地面制動力關(guān)系曲線。r線組：前輪沒有抱死，在各種值路面上后輪抱死時的前后地面制動力關(guān)系曲線。兩線組分析對f曲線：制動時，前輪先抱死后，F(xiàn)xb1與Fxb2沿a,b,c,...增加，最后與曲線相交，此時后輪也抱死。I曲線以上部分無意義對r曲線：后輪先抱死，F(xiàn)xb1與Fxb2沿a',b',c'..變化，最后與I曲線相交，此時前輪也抱死。I曲線以下部分無意義利用B線、I曲線、f與r線組分析制動過程/MilIE+41怙懈甲at幣*上乜?■科ym此卡h°:開始時，前、后制動器制動力按B線上升；B線與f/MilIE+41怙懈甲at幣*上乜?■科ym此卡h°:開始時，前、后制動器制動力按B線上升；B線與r線相交,

后輪開始抱死；沿r線變化；r線與I曲線相交，前、后輪均抱死；B線位于I曲線上方，制動時后輪先抱死。易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性?！?制動時前后輪將同時抱死。穩(wěn)定工況，但失去轉(zhuǎn)向能力甜漲廈：肯20、利用附著系數(shù)甜漲廈：肯1）定義：i電，F(xiàn)xbi:汽車第i軸產(chǎn)生的地面制動力；Fzi:地面對FZi第i軸的法向反力。4越接近z（制動強度），附著條件發(fā)揮得越充分。2） 利用附著系數(shù)曲線的分析a） o，前輪提前抱死，4r曲線無意義。b） o，后輪提前抱死，4f曲線無意義?？傊?，應(yīng)選取在對角線上方的曲線作為汽車?yán)酶街禂?shù)曲線。c）空車時，4r曲線全在45度對角線上方，所以總是后輪先抱死，而且利用附著系數(shù)很大，遠(yuǎn)超過制動強度，制動力分配不合理21、 制動效率：車輪將要抱死時的制動強度與利用附著系數(shù)之比22、 對前、后制動器制動力分配的要求根據(jù)I線和B線分析：1）為防止后軸抱死側(cè)滑，B線應(yīng)在I曲線下方；2）為減少前輪抱死而失去轉(zhuǎn)向能力，提高附著率，B線應(yīng)靠近I曲線。根據(jù)利用附著系數(shù)曲線圖：1）為了防止后輪抱死，前軸利用附著系數(shù)應(yīng)總在45度對角線上方；2）為提高制動效率，還應(yīng)靠近對角線4=z；23、 變B的前后制動器制動力的分配特性。1） 為滿足法規(guī)要求，B應(yīng)隨制動強度、載荷等因素而改變，使之接近于 I曲線。2） 制動力分配曲線的設(shè)計，兼顧制動穩(wěn)定性和最短制動距離，但優(yōu)先穩(wěn)定性。24、 制動防抱死裝置：ABS和TCS組成汽車統(tǒng)一的防滑控制體系。ABS控制過程：轉(zhuǎn)速傳感器將車輪旋轉(zhuǎn)的信號傳給ECU，ECU根據(jù)轉(zhuǎn)速信號判斷，發(fā)出指令送給液壓調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)制動管路壓力，保證車輪不抱死第五章汽車的操縱穩(wěn)定性1、汽車的操縱穩(wěn)定性：駕駛者不感到過分緊張、疲勞的條件下汽車能遵循駕駛者通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，當(dāng)遭遇外界干擾時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。決定高速汽車安全行駛的主要性能，“高速汽車的生命線”。2、 汽車的操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容（1） 時域響應(yīng)：汽車在轉(zhuǎn)向盤輸入或外界側(cè)向干擾輸入下的側(cè)向運動響應(yīng)。1） 轉(zhuǎn)向盤輸入：a角位移輸入；b力矩輸入。2） 外界側(cè)向干擾輸入：a側(cè)向風(fēng)：b路面不平產(chǎn)生的側(cè)向力。直線行駛性能（側(cè)向風(fēng)穩(wěn)定性和路面不平度穩(wěn)定性）是汽車直線行駛時在外界側(cè)向干擾下的時域響應(yīng)。時域響應(yīng)又可以分為：穩(wěn)態(tài)響應(yīng)：汽車等速直線行駛（穩(wěn)態(tài)）時，給以轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入，最終進(jìn)入等速圓周行駛（穩(wěn)態(tài)）即穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。3（轉(zhuǎn)角）固定，隨車速增加：i）R增大：不足轉(zhuǎn)向；ii）R不變：中性轉(zhuǎn)向；iii）R減?。哼^多轉(zhuǎn)向。瞬態(tài)響應(yīng)：等速直線行駛與等速圓周行駛之間的過渡過程。（2） 頻域響應(yīng)：橫擺角速度頻率響應(yīng)特性：轉(zhuǎn)向盤正弦輸入下，頻率由0~%時，汽車橫擺角速度與轉(zhuǎn)向盤角的振幅比及相位差的變化特性。轉(zhuǎn)向盤中間位置操縱穩(wěn)定性：高速行駛時的操縱穩(wěn)定性。（3） 其他性能：典型行駛工況性能；極限行駛性能。3、 汽車試驗的兩種評價方法（1）客觀評價法：1）通過測試儀器測量；2）用表征性能的物理量評價操縱穩(wěn)定性，如橫擺角速度、側(cè)向角速度、側(cè)傾角及轉(zhuǎn)向力等。（2） 主觀評價法：1）感覺評價；2）按規(guī)定的項目和評分辦法評分。4、 輪胎的側(cè)偏特性1） 側(cè)偏特性主要指側(cè)偏力、回正力矩與側(cè)偏角間的關(guān)系。2） 側(cè)偏角：輪胎接地印跡中心位移方向與X軸夾角。3）側(cè)向力：由于路面的傾斜、側(cè)向風(fēng)或曲線行駛時的離心力作用，車輪中心沿 Y軸作用有側(cè)向力，相應(yīng)地在地面上產(chǎn)生地面?zhèn)认蚍醋饔昧y,也稱作側(cè)偏力。4）側(cè)偏現(xiàn)象：當(dāng)車輪有側(cè)向彈性時，即使側(cè)偏力 FY沒有達(dá)到附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向,這就是輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象。5、 輪胎的結(jié)構(gòu)、工作條件對側(cè)偏特性的影響輪胎應(yīng)有較高的側(cè)偏剛度以保證操縱穩(wěn)定性。1）輪胎的尺寸、形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)：尺寸大,側(cè)偏剛度高；子午線輪胎接地面寬,側(cè)偏剛度高；鋼絲子午線輪胎比尼龍者高。2）扁平率H/B：扁平率愈小,剛度越大。3） 垂直載荷：側(cè)偏剛度隨垂直載荷的增加而加大；垂直載荷過大時,與地面接觸區(qū)的壓力極不均勻,側(cè)偏剛度減小。4） 充氣壓力：隨氣壓增大,側(cè)偏剛度加大；過高后不再變化。5） 行駛車速對側(cè)偏剛度影響很小。6） 切向反作用力：驅(qū)動力增加,側(cè)偏力減小。驅(qū)動力相當(dāng)大時,側(cè)偏力顯著下降,因此時接近附著極限。制動力類似。7）路面及其粗糙程度、干濕狀況對側(cè)偏特性,尤其是最大側(cè)偏力有很大影響。 “滑水現(xiàn)象”,車速較高時完全喪失側(cè)偏力。6、 回正力矩1） 定義：輪胎發(fā)生側(cè)偏時,會產(chǎn)生繞Oz軸的力矩TZ,是使轉(zhuǎn)向車輪恢復(fù)到直線行駛位置的主要恢復(fù)力矩之一,稱為回正力矩。2）產(chǎn)生：是由接地面內(nèi)分布的側(cè)向反力產(chǎn)生。微元側(cè)向反作用力與變形成正比。其合力 Fy作用點偏離幾何中心。FYe即回正力矩。3） 影響因素①側(cè)偏角：0~a=4~6?,隨a增加而增加；然后下降；a 降0~16?,Tz繼續(xù)上升，Tz為負(fù)值。②輪胎形式及結(jié)構(gòu)參數(shù)。同樣側(cè)偏角下，尺寸大的輪胎回正力矩大；子午線輪胎比斜交輪胎大

輪胎氣壓低，接地印跡長，輪胎拖矩大，回正力矩大。切向反作用力：隨驅(qū)動力增加，回正力矩先增加后下降；隨制動力增加，回正力矩不斷減小直至負(fù)值7、有外傾角時輪胎的滾動：輪胎特性參數(shù)的正負(fù)關(guān)系：正側(cè)偏角對應(yīng)負(fù)側(cè)偏力與正回正力矩；正外傾角對應(yīng)負(fù)側(cè)向力與負(fù)回正力矩。8線性二自由度汽車模型簡化為兩輪摩托車模型，具有側(cè)向和橫擺兩自由度。前輪角階躍輸入下進(jìn)入的汽車穩(wěn)態(tài)響應(yīng)：L評價穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，稱穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，或轉(zhuǎn)向靈敏度穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型1）中性轉(zhuǎn)向（K=0）穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的三種類型1）中性轉(zhuǎn)向（K=0）Kuk2｛稱為穩(wěn)定性因數(shù)就勺的亂￡1#罰箱H價埔轉(zhuǎn)勤犢極低車速而無側(cè)偏角時的轉(zhuǎn)向關(guān)系2） 不足轉(zhuǎn)向（K>0）：K越大，曲線越低，不足轉(zhuǎn)向量越大，特征車速越低3） 過多轉(zhuǎn)向（K<0）:臨界車速時汽車失去穩(wěn)定性。幾個表征穩(wěn)態(tài)相應(yīng)的參數(shù)：1）前、后輪側(cè)偏角絕對值之差 1 2120時，K>0，為不足轉(zhuǎn)向；!20時，K=0，為中性轉(zhuǎn)向；!20時，K<0，為過多轉(zhuǎn)向2） 轉(zhuǎn)向半徑比R/ROK=0，R/R0=1，中性轉(zhuǎn)向，半徑不隨車速發(fā)生變化； K>0，R/R0>1，不足轉(zhuǎn)向，R>RO,且隨車速增加而增加；K<0，R/R0<1，過多轉(zhuǎn)向,R<R0，且隨車速增加而減小。3）靜態(tài)儲備系數(shù)S.M.S.M=0,a'=a,中性轉(zhuǎn)向；S.M>0,a'>a,1 2,不足轉(zhuǎn)向；S.M<0,a<a,1 2，過多轉(zhuǎn)向。9、線性二自由度汽車橫擺角速度頻率響應(yīng)特性（1）定義：對線性系統(tǒng)，輸出、輸入的幅值比是頻率f的函數(shù)，稱為幅頻特性。反映駕駛員以不同頻率輸入指令時，汽車執(zhí)行指令失真的程度。相位差是頻率f的函數(shù)，即為相頻特性。反映汽車橫擺角速度滯后于轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的失真程度。兩者統(tǒng)稱為頻率特性。（2）要求：幅頻特性曲線平坦，共振頻率高；相位差小，保證汽車有快速靈活的反應(yīng)（3）頻率特性意義：幅頻特性反映了駕駛員以不同頻率輸入指令時，汽車執(zhí)行駕駛員指令失真的程度。相頻特性反映了汽車橫擺角速度滯后于轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角的失真程度。（4）頻率特性的評價1）穩(wěn)態(tài)增益：頻率為零時的幅值比a；2）共振峰頻率fr;3）共振幅值比b,應(yīng)小些。4） 0.1Hz時的相位滯后角/①f=0.1，代表緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時響應(yīng)。5） 0.6Hz時的相位滯后角/①f=0.6，代表較快轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時響應(yīng)。10、 汽車操縱穩(wěn)定性與懸架的關(guān)系懸架上的車廂發(fā)生傾側(cè)，前懸架導(dǎo)向桿系和轉(zhuǎn)向系的運動及變形，前車輪平面發(fā)生小角度轉(zhuǎn)動；后輪同樣。稱為傾側(cè)轉(zhuǎn)向與變形轉(zhuǎn)向。前、后輪總傾側(cè)角包括：1）考慮垂直載荷與外傾角變動等因素的彈性側(cè)偏角； 2）傾側(cè)轉(zhuǎn)向角；3）變形傾側(cè)角側(cè)傾中心：車廂相對地面轉(zhuǎn)動時的瞬時軸線稱為車廂側(cè)傾軸線。該軸線通過車廂在前、后軸處橫斷面上的瞬時轉(zhuǎn)動中心，這兩個瞬時中心稱為側(cè)傾中心。懸架的側(cè)傾角剛度指側(cè)傾時單位車廂轉(zhuǎn)角下，懸架系統(tǒng)給車廂總的彈性回復(fù)力偶矩。懸架總剛度為前后懸架及橫向穩(wěn)定桿的側(cè)傾角剛度之和。在側(cè)向力作用下車廂發(fā)生側(cè)傾，引起1）前轉(zhuǎn)向輪繞主銷、2）后輪繞垂直于地面軸線的轉(zhuǎn)動，稱為側(cè)傾轉(zhuǎn)向。懸架導(dǎo)向桿系各元件在各種力、力矩作用下發(fā)生的變形引起的車輪繞主銷或垂直于地面軸線的轉(zhuǎn)動，稱為變形轉(zhuǎn)向。11、 汽車操縱穩(wěn)定性與轉(zhuǎn)向系關(guān)系不同工況下對操縱穩(wěn)定性的要求1） 低車速、低側(cè)向加速度下，應(yīng)具有適度的轉(zhuǎn)向盤力與轉(zhuǎn)向盤總回轉(zhuǎn)角，應(yīng)有良好的回正性能。2） 高車速、轉(zhuǎn)向盤小角度、低側(cè)向加速度范圍內(nèi)，汽車應(yīng)具有良好的橫擺角速度頻率特性、直線行駛能力與回正性能。汽車還應(yīng)有良好的轉(zhuǎn)向盤力特性。3） 中、高側(cè)向加速度曲線行駛時，轉(zhuǎn)向盤力與側(cè)向加速度成正比。12、汽車操縱穩(wěn)定性與傳動系關(guān)系驅(qū)動力增加前驅(qū)動汽車的不足轉(zhuǎn)向趨勢制動時，1、2、3項將使汽車有增加過多轉(zhuǎn)向的