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)生的緣由。

（2）什么是輪胎的側(cè)偏特性？試分析輪胎側(cè)偏特性產(chǎn)生的緣由及其主要影響因素（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）說明：轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車滾動(dòng)阻力大的緣由，并說明

由我中心

VA147轉(zhuǎn)穹柒切H1力

滾動(dòng)阻力的主要影響因素,

2、

（1）動(dòng)力性的評價(jià)指標(biāo)主要有哪三個(gè)？各個(gè)評價(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，說明后備功率的概念。

（3）確定汽車的動(dòng)力性，可通過作圖法，詳細(xì)可用哪幾種特性的圖？大致過程怎樣？

3、

（1）畫圖并說明地面制動(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)用二66,試結(jié)合內(nèi)線、I曲線、「和「線組

分析汽車在附著系數(shù)l|J2=0.8的路面上進(jìn)行制動(dòng)時(shí)的全過程。

（3）在圖上標(biāo)明：在甲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)，縱向力對其穩(wěn)態(tài)特性的影

響是否有差異，試分析產(chǎn)生的緣由和主要影響因素。

6、

（1）進(jìn)行汽車平順性分析時(shí)，-?般對哪幾個(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7Trad/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，并說明主頻與偏頻的定義及其大小的關(guān)系（用號表示）。

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)生的緣由。

答：驅(qū)動(dòng)時(shí)縱向滑動(dòng)率

包需鏟壁燈°。％=守…

SI=

制動(dòng)時(shí)滑動(dòng)率以

汽車行駛速度-車輪切向速度

*100%=匚上*100%

車輪行駛車速

曲線有以下特點(diǎn)：

(I)在s=O~15%之間，°隨s線性增長。

(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)02,

°max與02的大致關(guān)系如下：

1)干燥路面上磯=120

2)濕路面上心=13弘

當(dāng)先二%,輪胎接地點(diǎn)相對路面線速度為零，輪胎處于純滾動(dòng)狀況；當(dāng)

%，輪胎接地點(diǎn)相對路面有一向后線速度△〃=""一%，輪胎處于又轉(zhuǎn)又打滑工況；當(dāng)

%>4>1,輪胎接地點(diǎn)相對于路面杓一向前線速度二人一4,輪胎處于拖滑」.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)生的緣由及其主要影響因素（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)汽車曲線行駛對，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)

4'44'4'4的連線將會發(fā)生扭曲。隨著車輪滾動(dòng)，上述諸點(diǎn)落于

4’4,4,當(dāng)，4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）說明：轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車滾動(dòng)阻力大的緣由，并說明

滾動(dòng)阻力的主要影響因素，

轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車會受到側(cè)向力作用，側(cè)向力會產(chǎn)生與汽空前進(jìn)方向相反的分力，會增加汽車

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削

減，隨法向力增大而削減。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)力對輪胎的滾動(dòng)阻力也有影響。

2、

（1）動(dòng)力性的評價(jià)指標(biāo)主要有哪三個(gè)？各個(gè)評價(jià)指標(biāo)的影響因素有哪些？分別是怎樣

影響的？

答：動(dòng)力性的評價(jià)指標(biāo)主要有汽車的最高車速Umax、汽車的加速力量、汽車的爬坡

力量。

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，加速和爬坡性能必定好；而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩愈大，在傳

動(dòng)系傳動(dòng)比肯定時(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力量：

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，對汽車動(dòng)力性有很大的影響。降

低空氣阻力因數(shù)C.,A，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

汽車動(dòng)力性均有重要影響。

（2）結(jié)合公式及繪圖，說明后備功率的概念。

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，EP：

%

0,

rt|ll

0

0

n(I/DOW)

圖中ab為后備功率

（3）確定汽車的動(dòng)力性，可通過作圖法，詳細(xì)可用哪幾種特性的圖？大致過程怎樣？

答：可用汽車驅(qū)動(dòng)力一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。

確定汽車的加速力量：各檔剩余驅(qū)動(dòng)力全部用來使汽車加速。可先找出各檔下每個(gè)車速

，=」一〔耳_(%+Fw)]

的剩余驅(qū)動(dòng)力，再依據(jù)公式何而，便可得到各檔節(jié)氣門全開時(shí)的加

速度曲線。

確定汽車的爬坡力量: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

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

過的坡度角。

最高車速：f曲線與直接檔曲線Dmax交點(diǎn)所對應(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)的不倍，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，且隨踏板力增長成正比增長。但地面制動(dòng)力是滑動(dòng)摩擦的約束反力，它的值

不能超過附著力，當(dāng)制動(dòng)揩踏板力或制動(dòng)系統(tǒng)液壓力提升到某一值，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0\21,制動(dòng)器制動(dòng)力由于制動(dòng)器摩擦力矩的增長而仍

直線連續(xù)提升。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)己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)的全過程。

答：開頭制動(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。

到A點(diǎn)與的°二0.8r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即Fxb2二將沿I?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Ful,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8=0.3和0=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)伊=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Fu2=Fb2,而前制動(dòng)

器制動(dòng)力為線段DE長度，前地面制動(dòng)力為線段DF長度。

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Ful=Fhl,后制動(dòng)器制動(dòng)

力為線段CG的長度，后地面制動(dòng)力為BG的長度。

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：依據(jù)等速行駛車速及阻力功率，在萬有特性圖上(采用插值法)可確定相應(yīng)的燃油

Qt=^-

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)367.1您,

Q,=Pb

整個(gè)等速行經(jīng)S(m)行程的燃油消耗量(mL)1加4的折算成等速百公里燃油消耗

Qs=——

量(L/100km)為L024Qg

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：61+，其中穩(wěn)定性因數(shù)"3K)

,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，KIK2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。依據(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佗越大，橫擺角速度增靛曲線越低，不

足轉(zhuǎn)向量越大。K<()時(shí)，為過多轉(zhuǎn)向。過多轉(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

的0=笛+(a+①)

』,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0，

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，依據(jù)路面行駛狀況對轉(zhuǎn)向盤施加既非固定轉(zhuǎn)角又非撤手自由操縱的作用。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)定性述好。只要兼顧，以適中的力度輕輕握住轉(zhuǎn)向盤，會使汽車運(yùn)動(dòng)更

趨于穩(wěn)定。

（4）曲線行駛時(shí)，對于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車，在驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)時(shí)，縱向力對其穩(wěn)態(tài)特性的影

響是否有差異，試分析產(chǎn)生的緣由和主要影響因素。

答：I、曲線行駛時(shí)，載荷變換反應(yīng)是評價(jià)汽車非穩(wěn)定特性的一個(gè)重要評價(jià)指標(biāo)，假如

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)心上消失了一個(gè)向前的反作用力，這一對力使前軸的垂直力增大，后軸的減小，因而

可傳遞的側(cè)向力安排產(chǎn)生了變化，這一側(cè)向力的轉(zhuǎn)變會產(chǎn)生橫擺力矩，后軸的側(cè)偏角增大，

汽車駛?cè)霃澋馈?/p>

3、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，對汽車質(zhì)心有一力臂，在

驅(qū)動(dòng)過程中產(chǎn)生過多轉(zhuǎn)向的橫擺力矩，如力方向變換時(shí)，則消失不足轉(zhuǎn)向的橫擺力矩。由于

合成的驅(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。對于單質(zhì)量系統(tǒng)，車輪與路面間的動(dòng)載由車的慣性力打算，參數(shù)頻率

比，阻尼比對相對動(dòng)載的影響與上述對的影響相像。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。

（1）進(jìn)行汽車平順性分析時(shí)，一般對哪幾個(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)，一般對車身加速度自，懸架彈簧的動(dòng)撓度班，車輪與路面之間的動(dòng)轂

回這幾個(gè)振