《汽车理论》第五版 清华大学 余志生主编
制动时制动距离与制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷、发动机是否结合的因素有关。在测试制动距离时,应对踏板力或制动系压力、路面附着系数及车辆状态做一定规定。制动距离与制动器热在有密切关系。 决定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,以及起始制动车速。
4、画出加速时从动轮在平直路面上的受力分析图,求出地面切向反作用力,并对图中符号作简要说明。(6分)
图见课本p26
Fv:车身压力 Fz:地面法向反作用力。
G:车轮重力 Fx:地面切向反作用力。
Fp:从动轴作用于车轮的水平力 Tf:滚动阻力偶距
mdu加速阻力 Tjw:惯性阻力偶距 dtFX?r?Tf?Tjw?Fx?5、同06.二.1
Tfr?Tjwr
6、同07.二.5.为了改善平顺性,使传至人体的加速度均古根值av比较小在选择“人体—座椅”系统参数时:①②③
三、论述和证明题
1、定性说明汽车传动系动力参数匹配与计算方法。(8分)
①最小传动比的选择传动系总传动比是传动系中各部件传动比的乘积it?igi0ic(ic:分动器或副变速器传动比)page78
②最大传动比的选择,要考虑三方面的问题 ③传动系指数与各档传动比的选择 ④初步选定参数后,可拟定??page84
2. 画受力图求出单质量系统的位移幅频特性,分析阻尼系数和频率比对幅频特性的影响(8分)
图见课本p216 对
z分成三个频段加以讨论 qq各大于1,不呈现明显的动态特性阻尼比
(1) 低频段(0???0.25).这一频段,z对这一频段的影响不大
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(2) 共振段(0.75???,在这一频段,z出现峰值,将输入位移放大,加大阻2)q尼比?可使共振峰明显下降
(3) 高频段(??,在??2时,z=1,与?无关;在??2时,z<1对2)
qq输入位移起衰减作用,阻尼比?减小时减振有利。
图见课本p214 6-13 频响函数H(jw)z~q?K?jcaz又??ww0 w0??2q(?m2w?k)?jcwk??c代
2km2m2212??1?(2??) ??222?z~q?(1??)?(2??)?3、某轻型客车在实验室发现有过多转向现象,于是在前悬增设了横向稳定杆,结果汽车的转向性能变为不足转向性能,分析其理论依据(要求用公式及曲线说明)。(8分)
入上式H(jw)z~q?1?2j??此式的模即幅频特性H(jw)21???2j??汽车稳定行驶时,车厢侧倾角决定于侧倾力矩M?r和悬架的总的角刚度
?K?r,即
?r?M?r?k?r 当增加横向稳定杆后,汽车悬架的侧倾角刚度增大,后悬架侧倾角刚
度不变,所以前悬架作用于车厢的恢复力矩增加(总侧倾力矩不变时)。由此,汽车前轴左右车轮载荷变化量就较大。由图知,左右车轮垂直载荷差别越大,平均侧偏角刚度越小,汽车趋于增加不足转向。(FY?kl??kr????k?krFr,,,若令k0?l,其中k0为垂直
2kl?kr载荷重新分配后每个车轮平均侧偏刚度)图见课本p171
4、制动力具有固定比值的双轴汽车在平路上制动时,试说明:当前轴的利用附着系数f1大于后轴利用附着系数f2,一顶前轮先抱死。(6分)
5、分析说明影响汽车燃油经济性的因素(8分)
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影响因素: 一、使用方面:(1)行驶速度:接近低速的中等车速是燃油消耗量最低(2)档位选择:档位越高,发动机负荷率越高,燃油消耗率越低。(3)挂车使用:负荷率增加;质量利用系数较大。(4)正确的保养与调整:影响行驶阻力 二、汽车结构方面:(1)缩减轿车总尺寸和减轻质量 (2)发动机:热损失、机械损失达到总化学能的65% (3)传动系:适当的增多档位 (4)汽车外形与轮胎:降低CD
6、一旅游客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.发现最高车速相差不大,但加速能力得到较大提高,分析原因。(6分)
(1)由ua?0.377nr知,传动系传动比和车轮半径不变的情况下,车速与发动机转速成i0ig正比,因两发动机转速相差不大,故最高车速相差不大。
(2)相同车速下,大功率发动机后备功率大,故加速能力得到较大提高。
7、以4×2后轮驱动载货汽车,满载总质量为9310kg,装载质量为5000kg.由于某种原因装载质量增大到7500kg。分析超载后的汽车的主要性能有何影响。(9分)
(1)动力性:最高车速降低,最大爬坡度减小,加速能力降低
(2)燃油经济性:百公里油耗增加,但分摊到每吨货物上的油耗降低 (3)制动性:制动距离大大增加,制动性变差 (4)操纵稳定性:可能有不足转向变为过多转向
(5)平顺性:撞击限位行程的概率增加,车轮与地面间动载幅频特性变差,行驶安全性降低。
(6)通过性:通过坏路无路地带能力变差,但增加了前轮越过台阶能力。
04年
二、解释与解答
1.高速行驶的汽车轮胎会发生爆裂,试述轮胎发生什么现象和由于什么原因?(5分)
同06年二、2
2.汽车制动跑偏的原因是什么?为什么说容易侧滑的汽车能加剧跑偏?(6分)
同07年二、2
3.试说明装有ABS系统的汽车避免制动侧滑的理论依据?(5分)
同06年二、6
4.有哪几种形式可以判定或表征汽车的稳定转向特性?评价瞬间响应的品质的参数有哪些?(5分)
同07年二、6
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评价瞬态响应品质的参数:(1)横摆角速度?r波动时的固有(圆)频率?0(T?2??0大些
好) (2)阻尼比?(?:0.5-0.8) (3)反应时间?(?值小些为好)(4)达到第一次峰值?r1的时间?(峰值反应时间?:0.23-0.59 s)
(注:峰值反应时间?与之心侧偏角?的乘积??为汽车因数B:0.25-1.45)
5.写出汽车基本行驶方程,当汽车的轮胎半径减少,其他参数不变时,汽车的最大爬坡度是怎样变化的?为什么?(6分)
同06年三、3
6.试述在档位的选择中,最经济的驾驶方法,并利用功率平衡图加以说明?(5分)
同07年二、8
7.试述ISO2631-1:1997(E)标准规定的两种平顺性的评价方法,沿座椅支撑面垂直和水平方向人体最敏感的频率范围是多少?(6分)
同06年三、2 三、论述分析题
1.汽车转向的稳定响应可有横摆角速度增益来表征,是做如下分析: (1)装载后汽车重心后移,对汽车转向稳定性有何影响?(2分) (2)前轮充气气压高于标准气压,对汽车转向特性有何影响?(2分) (3)后轴车轮子午线轮胎换成普通斜交轮胎,对汽车转向稳定性有何影响?(2分)
(4)侧向力作用下后轴左右轮载荷变化很大,对汽车转向稳定性有何影响?(2分)
(5)后轮胎气压低于标准气压,对汽车转向稳定性有何影响?(2分)
?ru/Lmab)s? k?(?) ?1?ku2L2k2k11)S.M.?k2a? 重心后移S.M.下降,所以不足转向减小
k1?k2L2)气压升高,k1升高,?1下降,减小不足转向 3)k2减少,?2增大,减少不足转向
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4)k2减少,?2增大,减少不足转向 5)k2减少,?2增大,减少不足转向
2.试分析轿车.城市客车和越野车对动力性的不同要求?(7分)
轿车:要有良好的起步加速和超车加速性能,满足最高车速要求
城市客车:起步加速性能好,最高车速要求低,经济车速在40km/h左右
越野车:能够满足在无路和坏路状况下行驶要求,具有很高的比功率,爬坡能力是一个很重要的指标。
3.如何分配变速器个档传动比?为什么?(8分)
理论上用各档传动比大致符合等比级数的方法分配传动比 好处:(1)换挡过程减少冲击,起步加速操作方便(发动机总在同一转速范围) (2)能充分利用发动机提供的功率,提高汽车动力性(主要目的) (3)便于和副变速器结合构成更多挡位的变速器。 实际上,各挡传动比之间的比值常常并不正好相等,而是较高档位相邻两档间传动比间隔应小写,特别是最高档和次高档更应小些。
因为各档利用率差别很大的缘故,汽车主要是用较高档位行驶的。
4.试画出汽车的车身与车轮双质量系统振动模型简图,是分析车身与车轮质量比,悬架与轮胎的刚度比 的改变对汽车行驶平顺性的影响?(10分)
同07年三、3 同06年三、2
5.试从车厢侧倾引起车轮外倾角的变化来分析采用单横臂独立悬架在小侧向加速度和大侧向加速度时的操纵稳定性.(6分)
采用单横臂独立悬架汽车在较小侧向加速度时,车轮侧倾方向与地面侧向力方向相同,有减小侧偏角效果。但在大侧向加速度时,装有单横臂独立悬架的汽车可能被显著提高,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。
6.对加速的汽车驱动轮进行受力分析,求其切向反作用力,并写出保证车轮滚动的条件。(7分)
Fxr?Tt?Tjw?Fx?Tt?Tjw?Tfr
保证车轮滚动FZ???Fx?FP?mdudt