(完整版)汽车理论记忆知识点
一、概念解释 １汽车使用性能
汽车应该有高运输生产率、低运输成本、安全可靠和舒适方便的工作条件。汽车为了适应这种工作条件，而发挥最大工作效益的能力叫做汽车的使用性能。汽车的主要使用性能通常有：汽车动力性、汽车燃料经济性能、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车平顺性和汽车通过性能。
2 滚动阻力系数
滚动阻力系数可视为车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比，或单位汽车重力所需之推力。也就
是说，滚动阻力等于汽车滚动阻力系数与车轮负荷的乘积，即r T fW F f
f =
=。其中：f 是滚动阻力系数，f
F 是滚动阻力，W 是车轮负荷，r 是车轮滚动半径，f
T 地面对车轮的滚动阻力偶矩。
3 驱动力与（车轮）制动力
汽车驱动力
t
F 是发动机曲轴输出转矩经离合器、变速器（包括分动器）、传动轴、主减速器、差速器、半
轴（及轮边减速器）传递至车轮作用于路面的力
F ，而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力
t
F 。习惯
将t
F 称为汽车驱动力。如果忽略轮胎和地面的变形，则
r T F t
t =
，T g tq t i i T T η0=。式中，t T 为传输至驱动轮圆周的
转矩；r 为车轮半径；tq
T 为汽车发动机输出转矩；g i 为变速器传动比；0i
主减速器传动比；T η为汽车传动系机
械效率。
制动力习惯上是指汽车制动时地面作用于车轮上的与汽车行驶方向相反的地面切向反作用力b
F 。制动器制
动力
μ
F 等于为了克服制动器摩擦力矩而在轮胎轮缘作用的力
r
T F /μμ＝。式中：μT
是车轮制动器摩擦副的摩擦力矩。从力矩平衡可得地面制动力b
F 为
?
μ≤F r T F b /＝。地面制动力
b
F 是使汽车减速的外力。它不但与制动器
制动力
μ
F 有关，而且还受地面附着力
?
F 的制约。
4 汽车驱动与附着条件
汽车动力性分析是从汽车最大发挥其驱动能力出发，要求汽车有足够的驱动力，以便汽车能够充分地加速、爬坡和实现最高车速。实际上，轮胎传递的轮缘切向力受到接触面的制约。当车轮驱动力
t
F 超过某值（附着力
?
F ）
时，车轮就会滑转。因此, 汽车的驱动－附着条件，即汽车行驶的约束条件（必要充分条件）为
?
F F F F F t w i f ≤≤++，其中附着力
z
F F ??=，式中，z F 接触面对车轮的法向反作用力；?为滑动附着系数。
轿车发动机的后备功率较大。当
?
F F t ≥时，车轮将发生滑转现象。驱动轮发生滑转时，车轮印迹将形成类似
制动拖滑的连续或间断的黑色胎印。
5 汽车动力性及评价指标
汽车动力性，是指在良好、平直的路面上行驶时，汽车由所受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车动力性的好坏通常以汽车加速性、最高车速及最大爬坡度等项目作为评价指标。动力性代表了汽车行驶可发挥的极限能力。
6 附着椭圆
汽车运动时，在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。一些试验结果曲线表明，一定侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所改变的关系。当驱动力相当大时，侧偏力显著下降，因为此时接近附着极限，切向力已耗去大部分附着力，而侧向能利用的附着力很少。作用有制动力时，侧偏力也有相似的变化。驱动力或制动力在不通侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，一般称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。 7 临界车速
当稳定性因素0 S r －??? δω曲线向 上弯曲。K 值越小(即K 的绝对值越大)，过度转向量越大。当车速为 K u cr 1 － =时，∞ →???δωr 。cr u 称为临界 车速，是表征过度转向量的一个参数。临界车速越低，过度转向量越大。过度转向汽车达到临界车速时将失去稳定性。因为δω/r 趋于无穷大时，只要极其微小的前轮转角便会产生极大的横摆角速度。这意味着汽车的转向半径R 极小，汽车发生激转而侧滑或翻车。 8 滑移（动）率 仔细观察汽车的制动过程，就会发现轮胎胎面在地面上的印迹从滚动到抱死是一个逐渐变化的过程。轮胎印迹的变化基本上可分为三个阶段：第一阶段，轮胎的印迹与轮胎的花纹基本一致，车轮近似为单纯滚动状态，车轮中心速度 w u 与车轮角速度 w ω存在关系式 w w r u ω≈；在第二阶段内，花纹逐渐模糊，但是花纹仍可辨别。 此时，轮胎除了滚动之外，胎面和地面之间的滑动成份逐渐增加，车轮处于边滚边滑的状态。这时，车轮中心速度 w u 与车轮角速度 w ω的关系为 w w r u ω>，且随着制动强度的增加滑移成份越来越大，即 w w r u ω>>；在第 三阶段，车轮被完全抱死而拖滑，轮胎在地面上形成粗黑的拖痕，此时 =w ω。随着制动强度的增加，车轮的 滚动成份逐渐减少，滑动成份越来越多。一般用滑动率s 描述制动过程中轮胎滑移成份的多少，即 %100?-= w w w u r u s ω滑动率s 的数值代表了车轮运动成份所占的比例，滑动率越大，滑动成份越多。一般将地 面制动力与地面法向反作用力z F （平直道路为垂直载荷）之比成为制动力系数b ?。 9 同步附着系数 两轴汽车的前、后制动器制动力的比值一般为固定的常数。通常用前制动器制动力对汽车总制动器制动力之比来表明分配比例，即制动器制动力分配系数β。它是前、后制动器制动力的实际分配线，简称为β线。β 线通过坐标原点，其斜率为 ββ θ-= 1tg 。具有固定的β线与I 线的交点处的附着系数0?,被称为同步附着系数， 见下图。它表示具有固定β线的汽车只能在一种路面上实现前、后轮同时抱死。同步附着系数是由汽车结构参数决定的，它是反应汽车制动性能的一个参数。 同步附着系数说明，前后制动器制动力为固定比值的汽车，只能在一种路面上，即在同步附着系数的路面上才能保证前后轮同时抱死。[返回一] 10 制动距离 制动距离S 是指汽车以给定的初速 a u ，从踩到制动踏板至汽车停住所行驶的距离。 ] 11 汽车动力因数 由汽车行驶方程式可导出 dt du g dt du g i f dt du G m G F F G F F D f i w t δψδδ+=++=++=-= )( 则D 被定义为汽车动力因数。以D 为纵坐标，汽车车速a u 为横坐标绘制不同档位的 a u D －的关系曲线图，即 汽车动力特性图。 12 汽车通过性几何参数 汽车通过性的几何参数是与防止间隙失效有关的汽车本身的几何参数。它们主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角等。另外，汽车的最小转弯直径和内轮差、转弯通道圆及车轮半径也是汽车通过性的 I 曲线和β曲线 重要轮廓参数。 13 汽车（转向特性）的稳态响应 在汽车等速直线行驶时，若急速转动转向盘至某一转角并维持此转角不变时，即给汽车转向盘一个角阶跃输入。一般汽车经短暂时间后便进入等速圆周行驶，这也是一种稳态，称为转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应。汽车等速圆周行驶，即汽车转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应，在实际行驶中不常出现，但却是表征汽车操纵稳定性的一个重要的时域响应，称为汽车稳态转向特性。汽车稳态转向特性分为不足转向、中性转向和过度转向三种类型。 14 汽车前或后轮（总）侧偏角 汽车行驶过程中，因路面侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时离心力等的作用，车轮中心沿Y 轴方向将作用有侧向力 y F ，在地面上产生相应的地面侧向反作用力Y F ，Y F 也称为侧偏力。轮胎的侧偏现象，是指当车轮有侧向弹 性时，即使Y F 没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向，即车轮行驶方向与车轮平面的夹角。 二、写出表达式、画图、计算，并简单说明（选择其中4道题，计２０分） 1 写出带结构和使用参数的汽车功率平衡方程式（注意符号及说明）。 () )3600761403600sin 3600cos (11 3 dt du mu Au C Gu Gfu P P P P P a a D a a t j w i f t e δααηη+++=+++= 式中： t F －驱动力； f F －滚动阻力； w F －空气阻力； i F －坡道阻力； j F －加速阻力； tq T －发动机输出转矩； i －主传动器传动比；k i －变速器k 档传动比；t η －传动系机械效率；m －汽车总质量；g －重力加速度；f －滚动阻力系数；α－坡度角；D C －空气阻力系数；A －汽车迎风面积； a u －汽车车速；δ－旋转质量换算 系数；dt du －加速度。 2 写出ｎ档变速器ｍ档传动比表达式（注意符号及说明）。 Λ,,,,,,,1,543242341441 413223451 1 g g i i i i i i i q q i q i q i q i i n g g g g g g g g g g ====?======则且若 3 画图并叙述地面制动力、制动器制动力、附着力三者之间的关系。 ① 当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，所以制动器制动力 =μF ,若忽略其它阻力，地面制动力 ＝xb F ，当 ?F F xb ≤（ ? F 为地面附着力）时， μ F F xb =； ②当?F F xb =max 时 μ F F xb =，且地面制动力xb F 达到最大值max xb F ,即 ? F F xb =max ； ③当 ? μF F >时, ? F F xb =,随着 μ F 的增加， xb F 不再增加。 ? F μ xb N f F 4 简述利用图解计算等速燃料消耗量的步骤。 已知( ei n ,i P ,ei g ),= i 1,2,……,n ,以及汽车的有关结构参数和道路条件( r f 和i )，求作出) (a S u f Q =等速油耗曲 线。根据给定的各个转速e n 和不同功率下的比油耗 e g 值,采用拟合的方法求得拟合公式) ,(2e e n P f g = 。 1) 由公式 0377 .0i i r n u k e a = 计算找出 a u 和 e n 对应的点(1n , 1 a u ),(2n , 2 a u ),......,( m n ,am u )。 2) 分别求出汽车在水平道路上克服滚动阻力和空气阻力消耗功率r P 和w P 。 360015.2136003 ?= =a D a w w Au C u F P αcos 36003600r a a r r Gf u u F P == 3) 求出发动机为克服此阻力消耗功率e P 。 4) 由 e n 和对应的e P ,从) ,(2e e n P f g = 计算 e g 。 5) 计算出对应的百公里油耗 S Q 为 γ a e e S u g P Q 02.1= 6) 选取一系列转速1n ，2n ，3 n ，4n ，......， m n ,找出对应车速1a u ，2a u ，3a u ，4a u ，……， am u 。据此计算 出Sm S S S S Q Q Q Q Q ,,,,,4321K K 。 把这些S Q －a u 的点连成线, 即为汽车在一定档位下的等速油耗曲线,为计算方便,计算过程列于表3-7。 等速油耗计算方法 5 写出汽车的后备功率方程式，分析后备功率对汽车动力性和燃料经济性的影响。 利用功率平衡图可求汽车良好平直路面上的最高车速 m ax a u ，在该平衡点，发动机输出功率与常见阻力功率 相等，发动机处于100%负荷率状态。另外，通过功率平衡图也可容易地分析在不同档位和不同车速条件下汽车发动机功率的利用情况。 汽车在良好平直的路面上以等速 3 a u 行驶，此时阻力功率为 t w f P P η+,发动机功率克服常见阻力功率后的剩 余功率= s P )(1 w f T e P P P +η- ,该剩余功率s P 被称为后备功率。如果 驾驶员仍将加速踏板踩到最大行程，则后备功率就被用于加速或者克服坡道阻力。为了保持汽车以等速3 a u 行 驶，必需减少加速踏板行程，使得功率曲线为图中虚线，即在部分负荷下工作。另外，当汽车速度为 1 a u 和 2 a u 时，使用不同档位时，汽车后备功率也不同。汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。利用后备功率也可确定汽车的爬坡度和加速度。功率平衡图也可用于分析汽车行驶时的发动机负荷率，有利于分析汽车的燃油经济性。后备功率越小，汽车燃料经济性就越好。通常后备功率约10％～20％时，汽车燃料经济性最好。但后备功率太小会造成发动机经常在全负荷工况下工作，反而不利于提高汽车燃料经济性。 6 可以用不同的方法绘制I 曲线，写出这些方法所涉及的力学方程或方程组。 ①如已知汽车轴距L 、质心高度 g h 、总质量m 、质心的位置2L (质心至后轴的距离) 就可用前、后制动器 制动力的理想分配关系式 ???? ?? ?????? ??+-+=1212 2 22421μμμF h mgL F mg L h L h mg F g g g 绘制I 曲线。 ②根据方程组?? ???-+===+g g z z h L h L F F F F mg F F ???μμμμ12212121也可直接绘制I 曲线。 假设一组?值（?＝0.1,0.2,0.3,……,1.0）,每个?值代入方程组（4-30），就具有一个交点的两条直线，变化?值，取得一组交点，连接这些交点就制成I 曲线。 ③利用f 线组g xb g g xb h mgL F h h L F 212- -= ??和r 线组 g xb g g xb h L mgL F h L h F ????+- += 1 12对于同一?值，f 线和r 线的 交点既符合 1 1Z xb F F ?=，也符合 2 2Z xb F F ?=。取不同的?值，就可得到一组f 线和r 线的交点，这些交点的连 线就形成了I 曲线。 三、叙述题（选择其中4道题，计20分） 1 从已有的制动侧滑受力分析和试验，可得出哪些结论？ 在前轮无制动力、后轮有足够的制动力的条件下，随 a u 的提高侧滑趋势增加；当后轮无制动力、前轮有足 够的制动力时，即使速度较高，汽车基本保持直线行驶状态；当前、后轮都有足够的制动力，但先后次序和时间间隔不同时，车速较高，且前轮比后轮先抱死或后轮比前轮先抱死，但是因时间间隔很短，则汽车基本保持直线行驶；若时间间隔较大，则后轴发生严重的侧滑；如果只有一个后轮抱死，后轴也不会发生侧滑；起始车速和附着系数对制动方向稳定性也有很大影响。即制动时若后轴比前轴先抱死拖滑，且时间间隔超过一定值，就可能发生后轴侧滑。车速越高，附着系数越小，越容易发生侧滑。若前、后轴同时抱死，或者前轴先抱死而后轴抱死或不抱死，则能防止汽车后轴侧滑，但是汽车丧失转向能力。 2 写出图解法计算汽车动力因数的步骤，并说明其在汽车动力性计算中的应用。 根据公式 G F F D w t -= ，求出不同转速和档位对应的车速，并根据传动系效率、传动系速比 求出驱动力，根据车速求出空气阻力，然后求出动力因素D ，将不同档位和车速下的D 绘制在 a u -D 直角坐标 系中，并将滚动阻力系数也绘制到坐标系中，就制成动力特性图。利用动力特性图就可求出汽车的动力性评价指标：最高车速、最大爬坡度（汽车最大爬坡度和直接档最大爬坡度）和加速能力（加速时间或距离）。 3 写出图解法计算汽车加速性能的步骤（最好列表说明）。 手工作图计算汽车加速时间的过程： ①列出发动机外特性 e tq n T -数据表（或曲线转化为数据表，或回归公式）； ②根据给定的发动机外特性曲线（数据表或回归公式），按式r i i T r T F T g tq t t η=0＝ 求出各档在不同车速下的 驱动力 t F ，并按式 0377.06.3602i i rn i i rn u g e g e a ≈??= π 计算对应的车速 a u ； ③按式 α cos mg F f =计算滚动阻力 f F ，按式 2 21 r D w u A C F ρ= 计算对应车速的空气阻力w f F F +； ④按式m F F F dt du w f t δ) (+-=计算不同档位和车速下的加速度以及加速度的倒数，画出a u x －&&曲线以及a u x －&&/1曲线； ⑤按式 ∑∑ ?=?≈x u t t &&计算步长6.3/a u ?的加速时间t ?，对t ?求和，则得到加速时间。同理，按式∑∑ ??=?≈=?= x u u s s x udu s du x u ds &&&&&&，计算步长 )6.3/()(2x u u a a &&?的加速距离s ?，对s ?求和得到加速距离。 一般在动力性计算时，特别是手工计算时，一般忽略原地起步的离合器滑磨时间，即假设最初时刻汽车已经具有起步到位的最低车速。换档时刻则基于最大加速原则，如果相邻档位的加速度（或加速度倒数）曲线相交，则在相交速度点换档；如果不相交，则在最大转速点对应的车速换档。 4 写出制作汽车的驱动力图的步骤（最好列表说明）。 ①列出发动机外特性 e tq n T -数据表（或曲线转化为数据表，或回归公式）； ②根据给定的发动机外特性曲线（数据表或回归公式），按式 r i i T r T F T g tq t t η= 0＝求出各档在不同车速下 的驱动力 t F ，并按式 0377.06.3602i i rn i i rn u g e g e a ≈??= π 计算对应的车速 a u ； ③按式αcos mg F f =计算滚动阻力 f F ，按式 2 21 r D w u A C F ρ= 计算对应车速的空气阻力w f F F +； 将 t F 、 w f F F +绘制在 a u -t F 直角坐标系中就形成了驱动力图或驱动力－行驶阻力平衡图。 5 选择汽车发动机功率的基本原则。 ①根据最大车速uamax 选择Pe ，即 e T D a D a T e P f A C m u A C u mgf P ，则可求出功率、、、、，若给定η+η= )761403600(13max max ②汽车比功率（单位汽车质量具有的功率） 变化较大。 ，但是，大致差不多，及、、若已知汽车比功率＝m A const u fg u C f u m A C u fg m P a T a D T a T D a T e /6.314.766.31000max max 3max max ≈ηηη+η= 6 画出制动时车轮的受力简图并定义符号。 z F 地面法向反作用力，W 重力；μT 制动器制动力矩，ω车轮角速度，p F 车桥传递的推力，μF 制动器制动力， b F 地面制动力。 7 分析汽车紧急制动过程中减速度（或制动力）的变化规律。 1 τ'1 τ"1 τ2 τa 4 τ" 2 τ'2τp F j t p F b c d e f g 3 τj 汽车反应时间1τ，包括驾驶员发现、识别障碍并做出决定的反应时间1τ'，把脚从加速踏板换到制动踏板上的时 间1 τ''，以及消除制动踏板的间隙等所需要的时间2τ'。 制动力增长时间2 τ''，从出现制动力(减速度)到上升至最大值所需要的时间。 在汽车处于空挡状态下，如果忽略传动系和地面滚动摩擦阻力的制动作用，在21ττ'＋时间内，车速将等于初速度 u (m/s)不变。 在持续制动时间 3 τ内，假定制动踏板力及制动力为常数，则减速度j 也不变。 8 在侧向力的作用下，刚性轮和弹性轮胎行驶方向的变化规律（假设驾驶员不对汽车的行驶方向进行干预）。 当有Y F 时，若车轮是刚性的，则可以发生两种情况： ①当地面侧向反作用力Y F 未超过车轮与地面间的附着极限时(z l Y F F ?<)，车轮与地面间没有滑动，车轮仍沿 其本身平面的方向行驶(。 ②当地面侧向反作用力Y F 达到车轮与地面间的附着极限时(z l Y F F ?≥)，车轮发生侧向滑动，若滑动速度为u ?， 车轮便沿合成速度u '的方向行驶，偏离了车轮平面方向。 当车轮有侧向弹性时，即使Y F 没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向，出现侧偏现象。 四、分析题（选择其中4道题，计20分） 1 确定传动系最小传动比的基本原则。 燃油经济性变差。 变好，；后备功率大，动力性时，油经济性变好。率小，动力性变差，燃不可能达到！但后备功其中时，；时，假设2max 3max 33max 012 max 1max 11max 0max 22max 0,5,55a a p a p a a p a a a p a u u u u i u u u u u i u u u u i <>><<<=?== 2 已知某汽车φ0＝0.4，请利用Ｉ、β、ｆ、γ线，分析φ＝0.5,φ＝0.3以及φ＝0.7时汽车的制动过程。 2 μF 1 μF I β 线组 f 线组 r 2 xb F 1 xb F 3 .0=?4.0=?5 .0=? ① 3.0=?时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着β增加，11μF F xb =、22μF F xb =，即前后轮地面制动 力与制动器制动力相等。当β与4.0＝?的f 线相交时，符合前轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着β 增加，而11μF F xb <, 2 2μF F xb =，即前后制动器制动力仍沿着 β线增长，前轮地面制动力沿着3.0=?的f 线 增长。当f 与I 相交时，3.0=?的r 线也与I 线相交，符合前后轮均抱死的条件，汽车制动力为gm 3.0。② 当 5.0=?时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着β增加，11μF F xb =、22μF F xb =，即前后轮地面制动 力与制动器制动力相等。当β与5.0＝?的r 线相交时，符合后轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着β增 加，而 11μF F xb ＝, 2 2μF F xb <，即前、后制动器制动力仍沿着 β线增长，后轮地面制动力沿着5.0=?的r 线 增长。当r 与I 相交时， 5.0=?的f 线也与I 线相交，符合前后轮都抱死的条件，汽车制动力为gm 5.0。③ 7.0=?的情况同5.0=?的情形。 3 汽车在水平道路上，轮距为B,重心高度为hg,以半径为R 做等速圆周运动,汽车不发生侧翻的极限车速是多少?该车不发生侧滑的极限车速又是多少，并导出汽车在该路段的极限车速? 不发生侧滑的极限车速： g R u g m R u m F F R u m F g m F F mg F l a l a l c a c l Z l l Z ????≤???≤≤=???=??==??2222 26.36.3/6.3/ 不侧翻的极限车速： g a g a Zr g c Zr h B g R u B g m h R u m B F h F mg F 1 26.32 6.3/2 222? ???≤? ?≤?? ≤?= 4 在划有中心线的双向双车道的本行车道上，汽车以55km/h 的初速度实施紧急制动，仅汽车左侧前后轮胎在路面留下制动拖痕，但是，汽车的行驶方向几乎没有发生变化，请产生分析该现象的各种原因（提示：考虑道路横断面形状和车轮制动力大小）。 汽车在制动过程中几乎没有发生侧偏现象说明汽车左右车轮的制动力近似相等。出现这种现象的原因是因为道路带有一定的横向坡度（拱度），使得左侧车轮首先达到附着极限，而右侧车轮地面发向力较大，地面制动力尚未达到附着极限，因此才会出现左侧有制动拖印，而右侧无拖印的现象。 5 请分析制动力系数、峰值附着系数、滑动附着系数与滑动率的关系。 ① 当车轮滑动率S 较小时，制动力系数b ?随S 近似成线形关系增加，制动力系数在S=20%附近时达到峰值附着系数P ?。 ② 然后，随着S 的增加，b ?逐渐下降。当S=100％，即汽车车轮完全抱死拖滑时，b ?达到滑动附着系数 s ?,即s b ??＝。（对于良好的沥青或水泥混凝土道路s ?相对b ?下降不多，而小附着系数路面如潮湿或冰 雪路面，下降较大。） ③ 而车轮侧向力系数（侧向附着系数）l ?则随S 增加而逐渐下降，当s=100%时，0＝l ?。（即汽车完全丧失抵抗侧向力的能力，汽车只要受到很小的侧向力，就将发生侧滑。） ④ 只有当S 约为20％（12～22％）时，汽车不但具有最大的切向附着能力，而且也具有较大的侧向附着能力。 20 100 p ?s ?b ?S 滑动率 b ?l ? 6 某汽车（未装ABS ）在实施紧急制动后，左后轮留下间断的制动拖痕，而右后轮则留下均匀连续的制动拖痕，请分析该现象。 ①制动鼓失圆或制动盘翘曲；②左侧路面不平③左侧悬架振动。 7 从制动距离计算式 max 2 0"2'292.25)2(6.31j u u s a a ++=ττ可以得出那些结论。 ①汽车的制动距离S 是其制动初始速度0a u 二次函数，0a u 是影响制动距离的最主要因素之一；②S 是最大制动减速度的双曲线函数，也是影响制动距离的最主要因素之一。③0a u 是随行驶条件而变化的使用因素，而m ax j 是受道路条件和制动系技术条件制约的因素；④S 是制动器摩擦副间隙消除时间2τ'、制动力增长时间2τ' '的线性函数，2τ'是与使用调整有关，而2τ''与制动系型式有关，改进制动系结构设计，可缩短2τ' '，从而缩短S 。 五、计算题（选择其中4道题，计20分） 1 某汽车的总质量m=4600kg,C D =0.75,A=4m 2, 03.01＝δ,03.02=δ,f=0.015,传动系机械效率ηT =0.82,传动系总传动比100==g i i i ,假想发动机输出转矩为T e =35000N.m , 车轮半径m r 360.0=，道路附着系数为4.0=?,求汽车全速从30km/h 加速至50km/h 所用的时间。 由于 ? >F F t ,所以， t u u a ?-= 12,即s t 42.181.94.06.330 50=??-=? 2 已知某汽车的总质量m=4600kg,C D =0.75,A=4m 2,旋转质量换算系数δ1=0.03,δ2=0.03,坡度角α =5°,f=0.015, 车轮半径r r =0.367m ，传动系机械效率ηT =0.85,加速度du/dt=0.25m/s 2,u a =30km/h,计算汽车克 服各种阻力所需要的发动机输出功率？ kw dt du mu Au C Gu Gfu P a a D a a t e 18.5736001) 25.030460006.176********.05sin 3081.946005cos 3081.9015.04600(85 .01 ) 3600761403600sin 3600cos (133 =???+??++??+???= δ++α+αη= 3 已知某车总质量为8025kg ,L =4m (轴距),质心离前轴的距离为a =2.5m ,至后轴距离为b =1.5m ,质心高度 h g =1.15m ,在纵坡度为i =3.5的良好路面上等速下坡时 ,求轴荷再分配系数(注:再分配系数m f 1=F Z 1/F Z ,m f 2=F Z 2/F Z )。 N F z 81.9300981.945.180251?=??= ,N F z 81.9501681.945 .280252?=??= 375.08025/30091==f m ,625 .0375.012=-=f m 4 已知某汽车发动机的外特性曲线回归公式为T t q =19+0.4n e -150×10-6n e 2，传动系机械效率ηT =0.90-1.35×10-4n e ，车轮滚动半径r r =0.367m,汽车总质量4000kg ，汽车整备质量为1900kg ，滚动阻力系数f =0.009+5.0×10-5u a ,空气阻力系数×迎风面积＝2.77m 2,主减速器速比i 0=6.0,飞轮转动惯量I f =0.2kg ·m 2,前轮总转动惯量 I w 1=1.8 kg ·m 2, 前轮总转动惯量I w 1=3.6 kg ·m 2,发动机的最高转速n max =4100r/min ,最低转速n min =720r/min ,各档速比为: 计算汽车在V 档、车速为70km/h 时汽车传动系机械损失功率，并写出不带具体常数值的公式。 ) 1035.19.0(95494e e tq T e m n n T P P -?-= η= min /8926.314.328 .00.670606 .32600r i i u n g a e =?????= ?π= kw P m 7.18)8921035.19.0(8929549892101508924.01942 6=??-????-?+=-- 5 某汽车的总重力为20100N ,L =3.2m,静态时前轴荷占55％，后轴荷占45％， K 1=-38920N/rad ,K 2=-38300N/rad , 求特征车速，并分析该车的稳态转向特性。 因为 05 .0389202.355.0383002.345.02.381.920100=??? ??-?--??= K ，所以汽车为不足转向特性。 6 参考《汽车理论》图5－23和图5－24写出导出二自由度汽车质心沿oy 轴速度分量的变化及加速度分量的过程。 沿oy 轴速度分量： υ?θ?≈υ-υ?υ+θ??+θ?≈υ-θ?υ?+υθ??+＋＋＋u u u u u ]cos )(sin )[( 沿oy 轴加速度分量： υ ω=?υ ?θ?=→?&＋＋r t y u t u a lim 一、填空以及有关的选择 1、汽车动力性评价指标：（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、原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力。 3、汽车的行驶阻力有滚动阻力F f 、空气阻力F w 、坡度阻力F i 、加速阻力F j 。 4、汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的油耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为L/100km 5、汽车动力装置参数是指发动机的功率、传动系的传动比。 6、确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：最大爬坡度、附着率以及汽车最低稳定车速 7、制动性的评价指标包括：制动效能、制动效能恒定性、制动时汽车的方向稳定性。 8、只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又提供高的附着力时，才能获得足够的地面制动力。 9、附着系数的数值主要决定于道路的材料、路面的状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度等因素。 10、评价制动效能的指标是制动距离s 和制动减速度bm ax a 。 11、决定汽车制动距离的主要因素是：制动器起作用时间、最大制动减速度即附着力（最大制动器制动力）以及起始制动车速。 12、增力式制动器恒定性差，盘式制动器恒定性好。 13、汽车的稳态响应特性有三种类型：不足转向 、中性转向 、过多转向。 14、高宽比对轮胎侧偏刚度影响很大，采用高宽比小的轮胎是提高侧偏刚度的主要措施。 15、稳态响应的三种类型：1）当 K =0 时，中性转向；2）当 K ＞0 时，不足转向。当不足转向量增加时，K 增大，特征车速降低；3）当 K ＜0 时，过多转向。临界车速越低，过多转向量越大。 16、（1）0S.M.=，中性转向；（2）0S.M.>，,不足转向；（3）0S.M.<，过多转向。 17、椅面水平轴向 的频率加权函数最敏感的频率范围是0.5～2Hz 。 18、汽车支承通过性的指标评价：牵引系数、牵引效率及燃油利用指数。 19、汽车通过性几何参数包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直径等。 二、名词解释 1、 滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比。 2、 驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变 形形成了一种波，这就是驻波。 3、 坡度阻力：汽车重力沿坡道的分力。 4、 附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值（最大值） 5、 附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动轮的附着力。 6、 后备功率：发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值。即 7、 比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：kW/t 。 8、 制动器制动力：在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力称为制动器制动力。 9、 制动力系数 ：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值。 10、 峰值附着系数: 制动力系数最大值称为峰值附着系数。一般出现在s =15% ~20%。 11、 滑动附着系数：s =100%的制动力系数称为滑动附着系数。 12、 侧向力系数l ?：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。 13、 制动器的热衰退：制动器温度上升后，制动器产生的摩擦力矩常会有显著下降，这种 现象称为制动器的热衰退。 14、 f 线组：后轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力的关系曲线。 15、 r 线组：前轮没有抱死、后轮抱死时，前、后轮地面制动力的关系曲线。 16、 中性转向点：使汽车前、后轮产生相等侧偏角的侧向力作用点。 17、 静态储备系数 S.M.：中性转向点到前轮的距离 与汽车质心到前轴距离 a 之差与 轴距L 之比。 18、 .牵引系数TC ：单位车重的挂钩牵引力（净牵引力）。 19、 牵引效率（驱动效率）TE ：驱动轮输出功率与输入功率之比。 20、 燃油利用指数E f ：单位燃油消耗所输出的功，t a d f /Q u F E = 。 21、 间隙失效：汽车与地面间的间隙不足而被地面托住，无法通过的情况。 22、 顶起失效：当车辆中间底部的零件碰到地面而被顶住的情况。 23、 接近角γ1：汽车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。 三、简答 影响汽车燃油经济性的因素有哪些？ 答：影响汽车燃油经济性的因素包括： 一、使用方面： 1、行驶车速； 2、挡位选择； 3、挂车的应用； 4、正确地保养与调整。 二、汽车结构方面： )(1 w f T e P P P +-η b ?s s x y 、 1、汽车尺寸和质量； 2、发动机； 3、传动系； 4、汽车外形与轮胎。 三、使用条件： 1、行驶的道路； 2、交通情况； 3、驾驶习惯； 4、气候状况。 挡位数多少，对汽车动力性和燃油经济性有什么影响？。 答： 就动力性性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。 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转速区工作的可能性，降低了油耗。 制动时汽车制动跑偏的原因是什么？ 答：（1）、汽车左、右车轮，特别是前轴左、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拉杆在运动学上的不协调（互不干涉）。 四、计算 1、已知某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋转质量换算系数δ1=0.03,δ2=0.03,坡度角α=5°,f=0.015, 车轮半径 =0.367m ，传动系机械效率ηT=0.85,加速度du/dt=0.25m/s2,ua=30km/h,计算汽车克服各种阻力所需要的发动机输出功率？ kw dt du mu Au C Gu Gfu P a a D a a t e 18.5736001) 25.030460006.176********.05sin 3081.946005cos 3081.9015.04600(85 .01 ) 3600761403600sin 3600cos (133 =???+??++??+???= δ++α+αη= 2、已知某汽车质量为m=4000kg,前轴负荷1350kg,后轴负荷为2650kg,hg=0.88m ，L=2.8m 同步附着系数为φ0=0.6，试确定前后制动器制动力分配比例。, 解：由合力矩定理： 质心到后轴中心线的距离为： 同步附着系数： g h L L 2 0-= β? 88.0945 .08.26.0-β= 解得 β=0.526 前后制动器制动力分配比例： 11 .112 1 =β -β =μμ＝F F 945.04000 8.2135011=?=?=?=?G L F b b G L F z z 3、某轿车的轴距L =3.0m ,质心至前轴距离L 1=1.55m ,质心至后轴距离L 2=1.45m ,汽车围绕oz 轴的转动惯量I z=3900kg·m 2,前轮总侧偏刚度为-7000N/rad,后轮总侧偏刚度为-110000N/rad,转向系总传动比i=20,汽车的总质量为2000kg,侧面加速度为0.4g 时汽车前后轮侧偏角绝对值之差及车速25m/s 时转向半径比值R/R0。 解：稳定性因数为 0429111.0700045 . 111000055 .132000)(212212=??? ??---=-= k L k L L m K 前后轮侧偏角绝对值之差为 转向半径比值为： 82.27250429111.011220 =?+=+=Ku R R deg 505.0381.94.00429111.0||||21=???==-L Ka y αα 一. 名词解释 01.附着椭圆9865 汽车运动时，在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。一定侧偏角下， 驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所改变。当驱动力相当大时，侧偏力显著下降，因为此时接近附着极限，切向力已耗去大部分附着力，而侧向 能利用的附着力很少。作用有制动力时，侧偏力也有相似的变化。驱动力或制动力在不同侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值. P140 02.稳态横摆角速度增益9865 汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。常用稳态横 ωr 摆角速度与前轮转角之比)s 来评价稳态响应. 该比值称为稳态横摆角速度增益或转δ ωr 向灵敏度。它是描述汽车操纵稳定性的重要指标。)s δ= u / L 1 + Ku 2 . 其中K为稳定性因 数。K= m ( a L2 k 2 ?b ) . P147 k1 03.侧向力系数?l9765 侧向力与垂直载荷之比称为侧向力系数?l.滑动率越低，同一侧偏角条件下的侧向力系数越大，即轮胎保持转向、防止侧滑的能力越大。所以，制动时若能使滑动率保持在较低值（s≈15% ），汽车便可获得较大的制动力系数与较高的侧向力系数，兼具良好的制动性与侧向稳定性。P93 04.侧偏力和轮胎的侧偏现象987 侧偏力：汽车在行驶过程中，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，车轮中心沿轮胎坐标系Y轴方向有侧向力F Y，相应地在地面上产生地面侧向反作用力F Y，F Y即侧偏力。侧偏现象：当车轮有侧向弹性时,即使地面侧向反作用力F Y 没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面cc,这就是轮胎的侧偏现象。P136 05.发动机的使用外特性曲线985 若将发动机的功率P e, 转矩T tq以及燃油消耗率b与发动机曲轴转速n之间 的函数关系以曲线表示,则此曲线称为发动机特性 曲线.带上全部附件设备时的发动机特性曲线称为 发动机的使用外特性曲线.。P4 06.附着率C?875 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。不同的直线行驶工况，要求的最低附着系数是不一样的。在较低行驶车速下，用低速挡加速或上坡行驶，驱动轮发出的驱动力大，要求的最低附着系数大。此外，在水平路段上以极高车速行驶时，要求的最低附着系数也大。P26 07.回正力矩T z 865 在轮胎发生侧偏时,会产生作用于轮胎绕OZ轴的力矩T z.圆周行驶 时,T z是使转向车轮恢复到直线行驶的主要恢复力矩之一,称为回正力矩. P140 《汽车理论》知识点全总结 第一部分：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出发，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和超车加速时间来表明汽车的加速性能。 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=Ψ+δdu/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：平移质量和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和，同时也不可能大于驱动轮法向反作用力与附着系数的乘积。 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和以美国为代表的每加仑燃油所行驶的距离。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、减速和怠速停车多种情况。 3．货车采用拖挂运输可以降低燃油消耗量，主要原因有两个：（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．从结构方面提高汽车的燃油经济性的措施有：缩减轿车尺寸和减轻质量、提高发动机经济性、适当增加传动系传动比和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。 7．混合动力电动汽车有：串联式，并联式和混联式三种结构形式。 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：发动机的功率和传动系的传动比；它们对汽车的动力性和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、附着率及汽车最低稳定车速。 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、足够的后备功率储备、受驾驶性能限制和综合考虑动力性和燃油经济性。 4．某厂生产的货车有两种主传动比供用户选择，对山区使用的汽车，应选择传动比大的主传动比，为的是增大车轮转矩，使爬坡能力有所提高。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相同，但变速器使用的档位越低，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，发动机提供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分配，为的是充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性。 8．增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性，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附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。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．对汽车动力性和燃油经济性有重要影响的动力装置参数有两个，即最小传动比和传动系挡位数。 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，即制动距离与制动减速度（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：汽车迅速降低车速直至停车的能力，评定指标是制动距离和制动减速度。 汽车的制动距离是指从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停止住为止汽车驶过的距离，它的值取决于制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷和发动机是否结合等因素。 3．决定汽车制动距离的主要因素是：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）和起始制动车速。4．汽车在附着系数为Φ的路面上行驶，汽车的同步附着系数为Φo，若Φ＜Φo，汽车前轮先抱死；若Φ＞Φo，汽车后轮先抱死；若Φ=Φo，汽车前后轮同时抱死。 5．汽车制动跑偏的原因有两个：（1）汽车左右车轮，特别是前轴左、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（互相干涉）。 汽车设计复习重点 共性问题： 具备较强的识图能力，能从汽车典型总成装配图中识别出关键零部件。并以此分析该总成的基本性能。 具备应用本书中主要零部件强度校核公式的能力。 掌握有关知识，具备初步开展关键总成(零部件)性能分析的能力 分章重点： 1，为什么前置前驱动乘用车有明显不足转向性能？ 9 前轮驱动乘用车的前桥轴荷大，趋于增加不足转向。 2，画汽车总布置图用到的基准线（面）有哪些？各基准应如何确定？36 一、整车布置的基准线(面)——零线的确定 1．车架上平面线 定义：车架纵梁上翼面较长的一段平面或承载式车身中部地板或边梁的上缘面在侧（前）视图上的投影线。 作用：作为垂直方向尺寸的基准线（面），即z坐标线。向上为“+”、向下为“-”，该z 线标记为： 2．前轮中心线 定义：通过左右前轮中心，并垂直于车架平面线的平面，在侧视图和俯视图上的投影线。 作用：纵向方向尺寸的基准线（面），即x坐标线。向前为“-”，向后为“+”，该线标x 记为 3．汽车中心线 定义：汽车纵向垂直对称平面在俯视图和前视图上的投影线。 作用：作为横向尺寸的基准线（面），即y坐标线。向左为“+”、向右为“-”，该线标y 记为 4．地面线 定义：地平面在侧视和前视图上的投影线。 作用：标注汽车高度、接近角、离去角、离地间隙和货台高度等尺寸的基准线。 5．前轮垂直线 定义：通过左、右前轮中心，并垂直于地面的平面，在侧视图和俯视图上的投影线 作用：标注汽车轴距和前悬的基准线。 3，汽车轴距的确定原则是什么？影响轴距大小的主要因素有哪些？轴距的大小会影响汽车那些性能参数？17 确定原则：轿车的级别越高，装载量或载客量多的货车或客车轴距取得长。对机动性要求高的汽车轴距宜取短些。 推荐范围：0.4～0.6m为宜 轴距L对整备质量、汽车总长、最小转弯直径、传动轴长度、纵向通过半径有影响。 当轴距短时，上述各指标减小。此外，轴距还对轴荷分配有影响。轴距过短会使车厢(箱)长度不足或后悬过长；上坡或制动时轴荷转移过大，汽车制动性和操纵稳定性变坏；车身纵向角振动增大，对平顺性不利；万向节传动轴的夹角增大。 4，汽车的质量参数包括哪些参数？各自如何定义的？19 A 整车整备质量m0：车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量 B 汽车的载客量和装载质量（简称载质量）：是指在硬质良好路面上行驶时所允许的额定载质量 汽车自重指带有全部装备、加满油水、但没有载货和载人时的汽车重量。 C 质量系数：汽车载质量与整车整备质量的比值 D 汽车总质量ma：装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量 E 轴荷分配：汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直负荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。 5，什么是发动机悬置？为什么要设置发动机悬置？发动机悬置的设计应满足的主要要求？30 发动机是通过悬置元件安装在车架上，悬置元件既是弹性元件又是减振元件，其特性直接关系到发动机振动向车架的传递，并影响整车的振动和噪声。 合理的悬置，减小振动，降低噪声、改善乘坐舒适性，提高零部件和整车的寿命要承受整个动力总成，不产生过大的静位移，刚度要大；发动机本身激励和路面激励，良好的隔振效果；工作频带宽，要有隔振降噪功能，在低频大振幅是提供大的阻尼特性，高频低幅振动时提供低的动刚度；耐机械疲劳，橡胶材料的热稳定性，耐腐蚀能力 欢迎阅读 《汽车理论》知识点全总结 第一部分：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出发，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和超车加速时间来表明汽车的加速性能。 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。 2．确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：最大爬坡度、附着率及汽车最低稳定车速。 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、足够的后备功率储备、受驾驶性能限制和综合考虑动力性和燃油经济性。 4．某厂生产的货车有两种主传动比供用户选择，对山区使用的汽车，应选择传动比大的主传动比，为的是增大车轮转矩，使爬坡能力有所提高。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相同，但变速器使用的档位越低，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，发动机提供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分配，为的是充分利用发动机提供的功率，提高汽车的 动力性。 8．增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性，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附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。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．对汽车动力性和燃油经济性有重要影响的动力装置参数有两个，即最小传动比和传动系挡位数。 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，即制动距离与制动减速度（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：汽车迅速降低车速直至停车的能力，评定指标是制动距离和制动减速度。 汽车的制动距离是指从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停止住为止汽车驶过的距离，它的值取决于制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷和发动机是否结合等因素。 第六章．汽车的平顺性 1．研究平顺性的目的是控制汽车振动系统的动态特性，使乘坐者不舒服的感觉不超过一定界限，平顺性的评价方法有加权加速度均方根值法和振动剂量值两种。 2．“ISO2631”标准用加速度均方根值给出了在1-80Hz摆动频率范围内人体对振动反应的暴露极限、疲劳-降低工效界限、降低舒适界限三种不同的感觉界限。 3．进行舒适性评价的ISO2631-1:1997（E）标准规定的人体座姿受振模型考虑了：座椅支撑面，座椅靠背和脚支撑面共三个输入点12个轴向的振动。 4．悬架系统对车身位移来说，是将高频输入衰减的低通滤波器，对于动挠度来说是将低频输入衰减的高通滤波器。 5．降低车身固有频率，会使车身垂直振动加速度减小，使悬架动饶度增大。 6．作为汽车振动输入的路面不平度，主要用路面功率谱密度来描述其统计特性。 《汽车车身结构与设计》 1、车身主要包括哪些部分？答：一般说，车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已 经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身，主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成，并包括前后板制件与车门。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式？答：非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式（有车架式）车身：货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身，装有单独的车架，车身通过多个橡胶垫安装在车架上，橡胶垫则起到减振作用。非承载车身的优点：①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外，挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用，既延长了车身的使用寿命，又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配，然后总装在一起，这样既可简化装配工艺，又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础，这样便于汽车上各总成和部件安装，同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆，货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架，其主要原因也基于此。④发生碰撞事故时，车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点： ①由于计算设计时不考虑车身承载，故必须保证车架有足够的强度和刚度，从而导致 自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架，使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件，所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 4、什么是承载式车身（无车架式）？答：没有车架，车身直接安装在底盘上，主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架，传动的噪音和振动直接传给车身，降低了乘坐的舒适性，因此必须大量采用防振、隔音材料，成本和重量都会有所增加；改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么？答：汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计？答：汽车工程设计一般需要 3 年以上，而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1：1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验，包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式？答：轿车底盘有三种布置形式：a：发动机前置，后轮驱 动；b：发动机前置，前轮驱动；c：发动机后置，后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆？答：汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答： H点是人体身躯与大腿的交接点。 一、名词解释 1．汽车的动力性：汽车的动力性系指汽车在良好的路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。 3．汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称作汽车的燃油经济性。 4. 汽车百公里燃油消耗量：在一定运行工况下汽车每行驶一百公里所消耗燃油的升数Qs（L/100km）。 5. 汽车的制动性：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力，成为汽车的制动性。（还包括对已停驶的汽车，特别是在坡道上已停驶的汽车，特别是在坡道上已停驶的汽车，可使其可靠地驻留原地不动的驻车制动性能）。 6．汽车曲线行驶的时域响应：汽车曲线行驶的时域响应系指汽车在转向盘输入或外界侧向干扰输入下的侧向运动响应。 7．地面制动力：汽车制动时受到与行驶方向相反、由地面提供的外力，称为地面制动力。8. 轮胎的侧偏现象：有侧向弹性的车轮，在侧偏力的作用下滚动时，即使侧偏力没有达到附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面，这就是弹性轮胎的测偏现象。 9．转向盘力特性：转向盘力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘力特性。 10. 汽车曲线运动引起的侧翻：指汽车在道路（包括侧向坡道）上行驶时，由于汽车的侧向加速度超过一定限值，使得汽车内侧车轮的垂直反力为零而引起的侧翻。 11．车辆的挂钩牵引力：车辆的土壤推力Fx与土壤阻力Fr之差，称为挂钩牵引力，是表征汽车通过性的主要参数。 12．汽车通过性的几何参数：与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸，称为汽车通过性的几何参数。这些参数包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直径等。 13. 汽车侧翻：汽车侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴线转动90度或更大的角度，以至车身与地面相接触的一种极其危险的侧向运动。 9．汽车的通过性（越野性）：汽车的通过性（越野性）是指它能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带（如松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。 10．土壤推力：在驱动力作用下，由地面剪切变形而产生的反力作用在车轮上，称为土壤推力。1．汽车的后备功率：汽车在良好水平路面上以某一速度等速行驶时，发动机能发出的最大功率与汽车的阻力功率之差，成为汽车在该车速时的后备功率。 3．无级变速器的调节特性：在同一Ψ的道路上，不同车速时，无级变速器应有的ⅰ值连成曲线便得无级变速器的调节特性。 4. 汽车多工况百公里燃油消耗量：（1）循环行驶试验工况，模拟实际汽车运行状况的试验工况，它规定了车速-时间行驶规范。（2）多工况百公里燃油消耗量，在规定的循环行驶试验工况下，测得的汽车百公里燃油消耗量。 23．线性二自由度汽车模型：是一个两轮摩托车模型。由前后两个有侧向弹性的轮胎支撑于地面、具有侧向及横摆运动二自由度。 （稳态横摆角速度增益）稳态的横摆角速度与前轮转角之比，：转向灵敏度．24． 是分析稳态转向特性的基础。 二、填空 1．影响汽车驱动力的因素主要有发动机输出转矩、传动系变速器和主减速器等的传动比、传动效率和车轮半径。 发动机的性能指标 理论循环简化条件：理想气体，压缩和膨胀是绝热等熵，封闭循环，燃烧为定压或定容加热，放热为定容放热。 三个基本循环：定容加热循环、定压加热循环、混合加热循环。 理论循环用循环热效率和循环平均压力衡量评定港闸https://www.wendangku.net/doc/fc1703772.html, 热效率影响因素：压缩比，等熵指数，压力升高比，预膨胀比。 压缩比相同，定容加热循环热效率最高，汽油机按此工作。 最高压力一定，定压加热循环热效率最高，高增压柴油机和车用高速柴油机按此工作。汽车配件https://www.wendangku.net/doc/fc1703772.html, 实际循环的影响：实际工质影响，换气损失，燃烧损失。 实际工质影响：理论中工质比热容是定值，实际气体随温度升高而上升；实际还存在泄漏。 平衡方程： 发动机的换气过程 换气过程：自由排气，强制排气，进气，燃烧室扫气 气门重叠：排气门晚关和进气门提前打开，出现进排气门同时开启的现象 燃烧室扫气：利用气流压差、惯性清除废气，增加新鲜充量，降低燃烧室热区零件的温度。长林机械https://www.wendangku.net/doc/fc1703772.html, 换气损失：排气损失（分自由排气损失，强制排气损失）和进气损失。 充气效率：实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充 量之比。 充气效率影响因素：进气终了状态的气缸压力，温度，残余废气系数，压缩比，配气相位。 充气效率措施：减少进气系统的流动损失，减小对新鲜充量的加热，减小排气系统的阻力，合理地选择配气相位。 发动机废气涡轮增压 增压是发动机提高功率最有效的方法。 增压优点：①在保证输出功率不变的情况下，可以使气缸数减少或者气缸直径减小，从而可以减小发动机的比质量和外形尺寸②提高热效率，降低燃油消耗率③减少排气污染和噪声④降低发动机的单位功率造价⑤对补偿高原功率损失十分有利 增压缺点：①增压发动机的机械负荷和热负荷都较高②增压发动机很难满足车辆对转矩适合性及瞬变工况的要求③车用汽油机应用增压技术较困难④适用的小型涡轮增压器发展晚并且效率偏低 径流式增压器：主要离心式压气机和径流式涡轮机组成，还有支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统。 离心式压缩机参数，空气增压比 压气机特性：压气机在不同转速下的压比、效率和空气流量之间的关系。 喘振：空气流量减小到某一值后，气流发生强烈脉动，压气机工作不稳的现象。长林机械https://www.wendangku.net/doc/fc1703772.html, 喘振线：各种转速下的喘振点连起来。 涡轮机膨胀比：指在与外界没有热、功交换的情况下，气流速度被滞止到零时的气体参数。 备注：各课次内容中：用红色字标记的是重点，加粗且斜体标记的是难点，既用红色标记又加粗斜体标记的既是重点也是难点。 课次1： 内容： 第一章、汽车的动力性 §1-1 汽车的动力性指标 §1-2 汽车的驱动力与行驶阻力 一、汽车驱的驱动力：发动机的外特性，传动系的机械效率，车轮半径，汽车的驱动力图。 课次2： 二、汽车的行驶阻力：滚动阻力及滚动阻力系数，空气阻力及空气阻力系数，上坡阻力，加速阻力。 课次3： 三、汽车的行驶方程式 §1-3 汽车行驶的驱动与附着条件，附着力与附着利用率 课次4： §1-4 汽车的驱动力——行驶阻力平衡：驱动力—行驶阻力平衡图，利用驱动力—行驶阻力平衡图分析汽车的动力性指标。 §1-5 汽车的动力因数与动力特性图：利用动力特性图分析汽车的动力性指标。 课次5： §1-6 汽车的功率平衡：利用功率平衡图分析汽车的动力性指标。 课后习题：汽车动力性习题 试验1：汽车动力性路上试验 课次6： 第二章汽车的燃油经济性 §2-1 汽车燃油经济性的评价指标 §2-2 汽车的燃油经济性计算：汽车发动机的负荷特性与万有特性，汽车稳定行驶时燃油经济性的计算 课次7： §2-2 汽车的燃油经济性计算：汽车的加速、减速与停车怠速的耗油量计算。§2-3 影响汽车燃没油经济性的因素：影响汽车燃油经济性的使用因素，影响汽车燃油经济性的结构因素，提高汽车燃油经济性的途径。 试验2：汽车燃油经济性实验 课次8： 第三章汽车发动机功率与传动系传动比的选择 §3-1 发动机功率的选择 §3-2 传动系最小传动比的确定 课次9： §3-3 传动系最大传动比的确定 §3-4 传动系档数与各档传动比的确定 课后习题：汽车燃油经济性及传动系统参数选择习题 课次10： 第四章汽车的制动性 §4-1 制动性的评价指标 §4-2 制动时车轮的受力：地面制动力、制动器制动力与附着力的关系，滑动率与附着系数的关系。 课次11： §4-3 汽车的制动效能：汽车的制动减速度，制动距离， 汽车制动效能的恒定性 §4-4 制动时汽车的方向稳定性：制动跑偏，制动侧滑。 课次12： §4-5 前后制动器制动力的比例关系： 一、地面对前、后车轮的法向反作用力，前、后制动器制动力的理想分配曲线， 二、具有固定比值的前、后制动器制动力实际分配线，同步附着系数及其选择，制动过程分析 课次13： 三、在附着系数不同的道路上的制动过程分析、利用附着系数与附着效率。 §4-6 制动力调节：制动力调节原理，制动系限压阀、比例阀，防抱制动系统。 课次14： 第七章汽车的通过性 §7-1 汽车通过性概述 §7-2 汽车间隙失效、通过性的几何参数 §7-3 汽车越过台阶、壕沟的能力 课后习题：汽车制动性和通过性习题 课次15： 第五章汽车的操纵稳定性 §5-1概述：操纵稳定性概念，车辆坐标系，刚体运动微分方程。 §5-2轮胎的侧偏特性：轮胎坐标系，轮胎侧偏现象与侧偏特性， 第一章 汽车的动力性 1.1 汽车的动力性指标 １）汽车的动力性指：汽车在良好路面上直线行驶时，由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。 2）汽车动力性的三个指标：最高车速、加速时间、最大爬坡度。 3）常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。 4）汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度 imax 表示的。货车的 imax=30% ≈ 16.7 °,越野车的 imax= 60%≈ 31 °。 1.2 汽车的驱动力与行驶阻力 1）汽车的行驶方程式 F t F f F w F i F j T tq i g i 0 T C A 2 du Gf cos D u a G sinm r 21.15 dt T tq i g i 0 T C D A 2 du r Gf 21.15 u a Gi m dt 2）驱动力 F t ：发动机产生的转矩经传动系传到驱动轮，产生 驱动力矩 T t ，驱动轮在 T t 的作用下给地面作用一圆周力 F 0 ， 地面对驱动轮的反作用力 F t 即为驱动力。 3）传动系功率 P T 损失分为机械损失和液力损失。 4）自由半径 r ：车轮处于无载时的半径。 静力半径 r s ：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。 滚动半径 r r ：车轮几何中心到速度瞬心的距离。 5)汽车行驶阻力 : F F f F w F i F j 6)滚动阻力 Ff：在硬路面上，由轮胎变形产生；在软路面上，由轮胎变形和路面变形产生。 7）轮胎的迟滞损失指：轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回，一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上，产生热量，这种损失称为轮胎的迟滞损失。 8）滚动阻力系数 f 指：车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比。故Ff=W*f 。9）驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波，这就是驻波。此时轮胎周缘不再是圆形，而呈明显的波浪形。轮胎刚离开地面时波的振幅最大，它按指数规律沿轮胎圆周衰减。 10 ）空气阻力 Fw 指：汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向的分力称为空气阻力。 压力阻力（占91% ）：①形状阻力、②干扰阻力、③内循环阻力和④诱导阻力 空气阻力 摩擦阻力（占9% ） ①形状阻力与车身形状有关；②干扰阻力由车身表面的凸起 物引起的阻力；③内循环阻力由满足冷却、通风等需要，使 空气流经车体内部时构成的阻力；④诱导阻力是空气升力在 水平方向的投影。 11 ）坡度阻力 Fi 指：汽车重力沿坡道的分力。 F i G sin G tan Gi 12 ）道路阻力 Fψ指：滚动阻力和坡度阻力之和。 FψF f F i Gf cos G sin FψGf Gi G( f i)FψG 第一章汽车的总体设计 汽车的主要参数包括尺寸参数，质量参数和汽车性能参数。 ★汽车质量参数的确定 1 整车整备质量m0 整车整备质量是指车上带有全部装备，加满水，燃料，但没有载货和载人的整车质量。 2 载客量 汽车的载客量是指在影之路面上行驶时所允许的额定载人数。 3载质量m e 汽车的载质量是指在影之路面上行驶时所允许的额定载质量。 4 质量系数ηm0 质量系数是指汽车载质量与整车整备质量的比值，即ηm0=m e／m0。ηm0值越大，说明该车的结构的制造工艺越先进。 5 汽车总质量m a 汽车总质量是指装备齐全，并按规定装满客、货时的整车质量 6 轴荷分配 汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，个车轴对支撑平面的垂直负荷，也可以用占空载或满载哦那个质量的百分比来表示。 汽车性能参数的确定（了解） 1 动力性参数汽车动力性参数包括最高车速V max、加速时间t,上坡能力、比功率和比转矩等。 ①加速时间t汽车在平直的良好路面上，从原地起步开始以最大加速度加速到一定车速所用去的时间，称为加速时间。 ②上坡能力用汽车满载时在良好路面上的最大坡度阻力系数i max来表示汽车的上坡能力。 ③汽车的比功率P b和比转矩T b 比功率是汽车所装发动机的标定最大功率P emax与汽车最大总质量m a之比。即P b=P emax/m a。它可以综合反映汽车的动力性，比功率大的汽车加速性能要好于比功率小的汽车。比转矩T b是汽车所装发动机的最大转矩T emax与汽车总质量m a之比，T b=T emax/m a。它能反映汽车的牵引能力。 2 燃油经济性参数汽车的燃油经济性用汽车在水平的水泥或沥青路面上，以经济车速或多工况满载行驶百公里的燃油消耗量来评价。该值越小燃油经济性越好。 3 汽车最小转弯直径D min 转向盘转至极限位置时，汽车前外转向轮轮辙中心在支承平面上的轨迹圆的直径，称为汽车最小转弯直径D min。D min用来描述汽车转向机动性，是汽车转向能力和安全能力的一项重要指标。 4 通过性几何参数有；最小离地间隙h min，接近角γ1，离去角γ2，纵向通过半径ρ1等。 5 操纵稳定性参数 ①转向特性参数为了保证有良好的操纵稳定性，汽车应具有一定程度的不足转向。 ②车身侧倾角 ③制动前倾角 6 制动性参数 7 舒适性汽车应为乘员提供舒适的乘坐环境和方便的操纵条件，称为舒适性。 8 汽车的布置形式：㈠乘用车的布置形式乘用车的布置形式的主要有发动机前置前轮驱动，发动机前置后轮驱动，发动机后置后驱三种。①发动机前置前轮驱动，优点：前桥轴荷大，有明显的不足转向性能；越障能力高；动力总成结构紧凑；舒适性好；轴距可缩短， 第一章汽车总体设计 1.开发流程：商品计划、概念设计、工程设计、样车试验、投产启动、销售 2．FF发动机前置前轮驱动的布置形式，如今在乘用车上得到广泛应用，其原因究竟是什么？而发动机后置后轮驱动的布置形式在客车上得到广泛应用，其原因又是什么？ 答：⑴对于乘用车来说主要是因为①前桥轴荷大，有明显的不足转向性；②越过障碍的能力高；③动力总成结构紧凑，有利于提高乘坐舒适性；④提高汽车的机动性；⑤散热条件好；⑥行李箱空间大；⑦容易改装；⑧供暖效率高；⑨操纵机构简单；⑩整备质量减轻，降低制造难度；缺点：前轮驱动并转向需要采用等速万向节，结构制造工艺复杂；前桥负荷重，并且前轮是转向轮，工作环境恶劣，轮胎寿命短；上坡时驱动轮附着力小，爬坡能力低，驱动轮易打滑丧失操纵稳定性；后轮易抱死引起汽车侧滑；维修保养接近性差；发生正面碰撞，对发动机损坏大，维修费用高。 ⑵商用车：①较好地隔绝发动机的气味、热量、噪声和振动；②检修发动机方便；③轴荷分配合理，同时可改善车厢后部的乘坐舒适性；④车厢面积利用较好（发动机横置）；⑤能够在地板下方设置体积很大的行李箱（城间客车）；⑥降低地板高度（市内客车）；⑦传动轴长度短。 3为什么要有五条基准线缺一不可？答：确定整车的零线、正负方向及标注方式，均应在汽车满载状态下进行，并且绘图时应将汽车前部绘在左侧。车架上平面线；前轮中心线；汽车中心线；地面线；前轮垂直线。 第二章离合器 1、离合器在传动系中的作用。 答：离合器的主要功用是切断和实现发动机对传动系的传递，保证汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；在工作中收到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系各零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪声。 2、离合器设计要求：答：⑴在任何行驶条件下，既能可靠地传递发动机的最大转矩，并有适当的转矩储备，又能防止传动系过载；⑵接合时要完全、平顺、柔和、保证汽车起步时没有抖动和冲击；⑶分离时要彻底、迅速；⑷从动部分转动惯量要小，以减轻换挡时变速器齿轮间的冲击，便于换挡和减小同步器的磨损；⑸应有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不致过高，延长其使用寿命；⑹应能避免和衰减传动系的扭转振动，并具有吸收振动、缓和冲击和降低噪声的能力；⑺操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳；⑻作用在从动盘上的总压力和摩擦材料的摩擦因数在离合器工作过程中变化要尽可能小，以保证有稳定的工作性能；⑼具有足够的强度和良好的动平衡，以保证其工作可靠、使用寿命长；⑽结构应简单、紧凑，质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等。 3、膜片弹簧有什么特点？影响弹性特性的主要因素是什么？工作点最佳位置应如何确定？答：（1）①膜片弹簧具有较理想的非线性弹性特性，弹簧压力在摩擦片的允许磨损范围内基本保持不变，因而离合器工作中能保持传递的转矩大致不变，相对圆柱螺旋弹簧，其压力大力下降，离合器分离时，弹簧压力有所下降，从而降低了踏板力。②兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小。③高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定。④以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀。⑤易于实现良好的通风散热，使用寿命长。⑥膜片弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。（2）影响弹性特性的主要因素有：①比值H/h ②比值R/r 和R、r ③圆锥底角Q ④膜片弹簧工作点位置⑤分离指数目n ⑥膜片弹簧小端内半径r0及分离轴承作用半径rf ⑦切槽宽度δ1δ2及半径re的确定⑧压盘加载点半径R1和支承环加载点半径r1的确定（3）工作点位置的确定：新离合器在接合状态时，膜片弹簧工作点B一般取在凸点M和拐点H之间，且靠近或在H点处，一般λ1B=（0.8～1.0）λ1H，以保证摩擦片在最大磨损限度Δλ范围内的压紧力从F1B到F1A变化不大，当分离时，膜片弹簧工作点从B变到C，为最大限度的减小踏板力，C点应尽量靠近N点。 《汽车理论》课程 考试大纲 一、课程的性质和任务 本课程是一门核心专业课。该课程的任务是学习掌握汽车运动、受力的基本规律，汽车的主要技术性能指标、相应的评价试验方法以及影响这些性能的结构和使用因素等，为后续专业课程的学习和将来从事与汽车相关的工作打下必要的理论基础。 二、课程内容与考核目标 第一章汽车的动力性 一、课程内容 1.0 引言 汽车动力性的定义，汽车动力性的理论分析过程。 1.1 汽车的动力性指标 汽车动力性的评定指标，各评定指标的含义，汽车动力性指标的测定条件与一般数值。 1.2 汽车的驱动力与行驶阻力 汽车驱动力的定义与计算公式，驱动力计算公式中各参数的含义，驱动力的影响因素，驱动力计算；汽车驱动力图的含义，驱动力图的绘制方法。 滚动阻力的成因，滚动阻力的计算方法，弹性车轮在硬路面上滚动时的受力分析，路面对驱动轮的切向反作用力与驱动力之间的区别；滚动阻力系数的含义，滚动阻力系数的影响因素，典型路面滚动阻力系数的数值。 空气阻力的含义与构成，空气阻力的计算方法；空气阻力系数的含义，空气阻力系数的影响因素，空气阻力系数的典型数值。 坡度阻力的含义，坡度阻力的计算方法。 道路阻力的含义，道路阻力的计算公式。 加速阻力的含义，加速阻力的计算方法；旋转质量换算系数的含义。 1.3 汽车的驱动力-行驶阻力平衡图与动力特性图 汽车行驶方程式，驱动力-行驶阻力平衡图的含义，驱动力-行驶阻力平衡图的绘制方法。 运用汽车行驶方程式和驱动力-行驶阻力平衡图确定各动力性指标的方法；运用汽车行驶方程式和驱动力-行驶阻力平衡图确定各动力性指标和进行相关的计算分析。 动力特性图的含义，动力特性图的绘制方法，运用动力特性图确定各动力性指标。 1.4 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率 汽车行驶附着条件的含义，汽车行驶附着条件的数学表达；附着力、附着系数、附着率的含义，典型路面附着系数的平均值范围。 汽车在坡道上加速行驶时确定路面法向反作用力的受力分析方法，路面法向反作用力的计算公式；路面法向反作用力各构成部分的含义，路面法向反作用力的影响因素，路面法向反作用力主要构成部分的计算公式；运用路面法向反作用力计算公式进行分析计算。 汽车在坡道上加速行驶时确定路面切向反作用力的受力分析方法，路面切向反作用力的计算公式；路面切向反作用力各构成部分的含义，路面切向反作用力主要构成部分的计算公式；运用路面切向反作用力计算公式进行分析计算。 通过受力分析得到旋转质量换算系数计算公式的方法。 汽车加速和上坡行驶情况下附着率的确定方法，附着率的计算公式，等效坡度的含义；运用附着率计算公式进行分析计算。 汽车高速行驶情况下附着率的确定方法，影响附着率的因素和降低附着率的方法。 根据汽车行驶的附着条件和附着率分析汽车的动力性。 1.5 汽车的功率平衡 汽车功率平衡方程式，汽车功率平衡图的含义，功率平衡图的绘制方法；运用功率平衡图进行相关的计算分析。 二、考核知识点 1）汽车动力性的定义与评定指标； 2）汽车驱动力的定义与计算公式，汽车的驱动力图及其绘制方法； 3）滚动阻力的成因、计算方法、影响因素； 4）空气阻力的含义、构成、计算方法； 5）坡度阻力的含义、计算方法； 6）道路阻力的含义、计算公式； 7）加速阻力的含义、计算方法； 8）汽车行驶方程式，驱动力-行驶阻力平衡图的含义及绘制方法，动力性分析计算； 9）动力特性图的含义及绘制方法； 10）汽车行驶附着条件的含义、数学表达，附着力、附着系数、附着率的含义； 11）汽车在坡道上加速行驶时路面法向反作用力与路面切向反作用力的受力分析方法；12）汽车加速和上坡行驶情况下及高速行驶情况下附着率的计算与分析，考虑附着条件的汽车动力性分析； 13）汽车的功率平衡方程与功率平衡图。 三、考核要求 《汽车设计》教学大纲 适用专业 课程编号80404014 总学时60 实验学时上机学时学分7.5 第一部分使用说明 一、课程的性质、地位和教学目标 1、课程的性质、地位 《汽车设计》是为车辆工程专业开设的必修的专业课 本课程是在完成了基础课、专业基础课及大部分专业课程的学习之后开设的 业学生必须掌握的专业知识 2、教学目标 通过本课程的学习 案及有关参数并学到一些汽车主要零件的设计方法为以后进行毕业设计及毕业后从事汽车设计工作打下良好的基础。 基本要求是: （1） （2）要求学生学到汽车设计人员所需的部分知识和技术； （3）理论和实践相结合。 二、教学要求 1、掌握有关汽车设计的基本理论、方法和基本要求 务； 2、熟悉国家及行业颁布的有关机动车安全和性能相关标准； 3、了解汽车设计的一般过程和程序。 三、实施说明 1、教学方法、教学手段 （1）由于课程内容中有大量的图片所以应使用多媒体教学手段让学生们能更直观、更形象、更生动的理解有关的知识点 （2）采用实例及课题式教学形式将科学素质教育融入到课堂教学中。科学素质教育的核心是培养学生的创新能力、创新精神。 （3） 计打下基础。围绕本课程的基本要求及其方法独立查找参考资料独立完成汽车底盘某一总成设计计算、校核。培养学生主动学习积极性拓宽知识面培养理论联系实际的应用学术态度。 2、成绩考核方法 该课程为考试课根据课程的性质和内容可以采取开卷考试的方式进行考核。期末总评成绩由三个部分组成平时成绩包括作业和课堂出勤情况占总成绩10%完成两次大作业占40%期末考试占50%。 四、课内实践环节的要求 无 五、作业要求 本课程作业分为两个部分平时的随堂作业和阶段性大作业。随堂作业结合教学内容和进度进行安排每次课布置1—2个习题阶段性大作业可选择汽车底盘总成进行设计计算或校核每人至少完成两个题目。作业成绩按比例计入期末总评成绩。 六、本课程与其它课程的联系 本课程为车辆工程专业的一门专业课程需要在完成所有的基础课、专业基础课和部分专业课后安排在第7学期开设。其先修课为：机械制图与计算机绘图（含互换性与技术测量）、工程力学、机械设计基础、汽车构造、汽车理论、汽车液压气压传动等。 七、教材和参考书目 汽车设计（第四版）王望予主编机械工业出版社2004.8 汽车设计张洪欣主编机械工业出版社1996.5 汽车设计过学迅、邓亚东主编人民交通出版社2005.8 汽车设计刘惟信主编清华大学出版社2007.1 汽车设计刘涛主编北京大学出版社2008.1 第二部分教学内容纲要 一、汽车总体设计 1．本章的基本内容 （1）总体设计的要求与原则 （2）汽车形式的选择 （3）汽车主要参数选择 （4）发动机的选择 （5）车身形式 （6）轮胎的选择 （7）汽车的总体布置 （8）运动校核 2．教学重点与难点 重点：总体设计的要求与原则 难点：汽车的总体布置 二、离合器设计 1．本章的基本内容 （1）离合器结构方案分析 （2）离合器的主要参数选择 （3）离合器的设计与计算 （4）扭转减振器的设计 （5）离合器的操纵机构 （6）离合器的结构元件 2．教学重点与难点 重点：离合器结构方案分析、离合器主要参数的选择、离合器的设计与计算 难点：离合器的设计与计算 汽车理论知识点全总结 修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】 《汽车理论》知识点全总结 第一部分：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出发，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和超车加速时间来表明汽车的加速性能。 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=Ψ+δdu/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：平移质量和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和，同时也不可能大于驱动轮法向反作用力与附着系数的乘积。 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和以美国为代表的每加仑燃油所行驶的距离。 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、减速和怠速停车多种情况。 3．货车采用拖挂运输可以降低燃油消耗量，主要原因有两个：（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．从结构方面提高汽车的燃油经济性的措施有：缩减轿车尺寸和减轻质量、提高发动机经济性、适当增加传动系传动比和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。7．混合动力电动汽车有：串联式，并联式和混联式三种结构形式。 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：发动机的功率和传动系的传动比；它们对汽车的动力性和燃油经济性有很大影响。 汽车理论 Editor by D_san 第一章汽车动力性 一名词解释： 1、发动机的使用外特性曲线: 带上全部附件设备，将发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油位置），测试发动机转矩，油耗率b和转速n之间的关系。 2、滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需推力与车轮负荷之比。 3、附着率：驱动轮所受的地面切向力Fx与地面法向反作用力Fz的比值Cφ，它是指汽车直线行驶工况下，充分发挥驱动力所需求的最低的附着系数。 4、动力因数：D=Ft-Fw/G 5、汽车的功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率Pe，汽车经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上。 二填空题： 1、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。 2、驱动力系数为驱动力与径向载荷之比。 3、汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响。常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力。 4、汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。 5、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象。 6、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。压力阻力分为：形状阻力，干扰阻力，内循环阻力和诱导阻力四部分。形状阻力占压力阻力的大部分。 7、汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到轮胎与地面间附着条件的限制。 三问答题： 1.如何用弹性轮胎的弹性迟滞现象，分析弹性轮胎在硬路上滚动时，滚动阻力偶矩产生的机理？ P8，一二段，图1-9,1-10. 2.影响汽车动力性的因素有哪些？ 发动机发出的扭矩F tq ，变速器的传动比ig ，主减速器传动比i 0，传动系的传动效率ηT ，空气阻力系数C D ，迎风面积A ，活动阻力系数f ，汽车总质量G 等。 四 计算题： 1、后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为20度。汽车数据：轴距L=4.2m ，重心至前轴距离a=3.2m ，重心高度hg=1.1m ，车轮滚动半径r=0.46m 。问：此时路面的附着系数值最小应为多少？ 解：Fz 1=G （b/Lcos α-h g /Lsin α）-G ·rf/L`cos α Fz 2= G （a/Lcos α-h g /Lsin α）+G ·rf/L`cos α φ min =C φ2=Fx 2/Fz 2=F f1+Fw+Fi+Fj/Fz 2=（F z1·f+G ·sin α+m ·du/dt ）/Fz 2=（Fz 1·f+G ·sin α）/Fz 2 2、汽车用某一挡位在f =0.03的道路上能克服的最大坡度Imax =20%,若用同一挡位在f =0.02的水平道路上行驶，求此时汽车可能达到的加速度的最大值是多少？（δ=1.15 且忽略空气阻力） 解：α=artan0.2， 汽车能产生的最大驱动力：Ft max =G ·f 1·cos α1+G ·sin α1=G ·f 2+δ·G/g ·du/dt max 上式移项： (du/dt ）max = （f1?cos α1+ ?sin α1-f2）·g/δ= 第三章 汽车动力装置参数的选定 1.汽车比功率：是单位汽车总质量所具有的发动机功率。 2.确定最大传动比时，要考虑最大爬坡度、附着率及汽车最低稳定车速三方面的问题。 3.汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况，各国都制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行状况。 4.试分析主传动比i0的大小对汽车后备功率及燃油经济性能的影响？ 根据公式u a =0.377·r n /i o i g 知不同i o 时的汽车功率平衡图中的3条线，i o1汽车理论考试必备资料
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