汽车理论

第一章
1. 汽车动力性及其主要评价指标?
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。
指标:最高车速,加速时间和最大爬坡度。
2. 滚动阻力的形成机理?
由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失,即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的;当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力FZ相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩Tf=FZ·a阻碍车轮滚动。
3. 风洞测试,一客车40km/h时的空气阻力为200N,该客车以40km/h行驶在风速为20km/h的道路上,求其顺风和逆风行驶时的空气阻力?
空气阻力Fw与汽车行驶速度u的平方成正比,根据题意:
1)顺风时u=40-20=20km/h),因此:Fw=200*202/402=50N);
2)逆风时u=40+20=60km/h),因此:Fw=200*602/402=450N
4. 汽车行驶过程中可能遇到的阻力主要包括?
滚动阻力、空气阻力、加速阻力和坡度阻力。
5. 写出汽车行驶方程式,并证明:加速能力强,则爬坡能力强。
1)行驶方程式:Ft=Ff+Fw+Fi+Fj
2)评价汽车的加速能力时:Fj=Ft–(Ff+Fw);评价汽车的爬坡能力时:Fi=Ft–(Ff+Fw);可见,加速能力强的汽车,同样具有较强的爬坡能力。
6. 根据行驶方程式写出由u1加速至u2的最短加速时间表达式。
,因此,
7. 写出动力因数的表达式。
8. 一轿车,m1600kgL2.5mhg0.5ma=1m,路面附着系数φ0. 4,求:
1)采用前驱动时的等效坡度;
2)采用后驱动时的等效坡度及其在驱动力满足条件下的最大爬坡度和加速度;
3)若前轴转矩分配系数为0.6,求四轮驱动时的等效坡度;
4)采用锁定的四轮驱动方式时的等效坡度。
1
2
du/dt=0,得最大爬坡度i=q=0.17
i=0,得最大加速度du/dt=qg=0.17g
3)由题意,后轴转矩分配系数为Ψ=1-0.6=0.4,因此
前轮等效坡度为:
后轮等效坡度为:
q1>q2,因此,所求等效坡度q=q2=0.31
4)由题意,q=φ0. 4
第二、三章
1. 汽车的燃油经济性及其评价方法?
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。
评价方法:等速百公里油耗或循环工况下的百公里油耗。
2. 碳平衡法测试燃油消耗量的方法及原理?
方法:在地盘测功器上,用专用仪器测出排气中以克每千米(g/km)计的CO2COCH的排放量,用碳平衡法求得燃油消耗量。
原理:质量守恒定律汽(柴)油经过发动机燃烧后,排气中碳质量的总和与燃烧前的燃油中碳质量总和应相等。
3. 分析档位、车速和挂车对燃油经济性的影响?
档位越低,后备功率越大,发动机负荷率越低,因此燃油经济性越差,高档位时则相反。
提高车速,可以增加发动机的负荷率,因此燃油经济性较好;但车速过高,行驶阻力过大,燃油经济性变差。
挂车可以增加发动机负荷率和提高质量利用系数,因此有助于改善燃油经济性。
4. 分析变速箱档位数对汽车动力性和燃油经济性的影响?
档位数增多,使汽车具有更接近于装有等功率发动机的驱动功率和驱动力,因此能够改善汽车的动力性;同时也增加了选用合适档位使发动机使发动机处于经济工作状况的机会,因此也有利于提高汽车的燃油经济性。
5. 分别写出动力性最高和燃油经济性最好时无级变速器应具有的传动比变化规律?
1)以np为发动机发出最大功率时的转速,则动力性最高时无级变速器应具有的传动比变化规律为:
2)以ne为最小燃油消耗特性所确定的发动机转速,则燃油经济性最好时无级变速器应具有的传动比变化规律为:
6. 比功率及其与汽车总质量的变化关系?
比功率:单位汽车总质量具有的发动机功率。
同类汽车,随汽车总质量增大,比功率降低。
7. 汽车变速箱最高档为直接档,发动机最大功率时的转速为np,写出使汽车具有最高的最高车速时的主减速器减速比的表达式,并分析减小和增大减速器减速比对汽车动力性和燃油经济性的影响?
本题改为根据课本78也图制动减速度3-3分析主减速器减速比选择对汽车动力性和燃油经济性的影响。
8. 确定汽车传动系最大传动比依据的原则?
最大爬坡度、附着率和最低稳定车速。
9. 按等比级数分配传动比的优点?
方便换档、便于和副变速器结合构成更多档位的变速器、充分利用发动机提供的功率提高汽车的动力性。
10. 如何借助C曲线匹配发动机、变速箱和减速器,使汽车具有较高的动力性、较好的燃油经济性或者能够兼顾汽车的动力性和燃油经济性?
首先借助最佳燃油经性和动力性曲线组确定发动机或变速箱,然后借助C曲线组确定变速箱(当发动机已确定时)或发动机(当变速箱已确定时),然后借助C曲线确定主减速器。
选择较大的主减速器减速比可获得较高的动力性,选择较大的主减速器减速比可获得较好的燃油经济性,选择中间值能够兼顾汽车的动力性和燃油经济性。
第四章
1. 制动性及其评价标准?
汽车行驶时能够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。
评价:制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性。
2. I曲线、f曲线、r曲线和制动效能?
I曲线:前、后轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的关系曲线(或理想的前、后轮制动器制动力分配曲线)。
f曲线:后轮没有抱死,在各种φ值路面上前轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线。
r曲线:前轮没有抱死,在各种φ值路面上后轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线。
制动效能:汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。
4.2 请叙述制动器制动力、地面制动力和地面附着力三者之间关系和区别是什么?并用图表示三者之间的关系。
答:地面制动力首先取决于制动器制动力,随制动器制动力增大而增长,但同时又受地面附着条件的限制,达到最大地面附着力后,即便制动器制动力可以继续增大,地面制动力也不再增长。
图见课本91页图4-3
4.5 叙述车轮的滑动率与制动力系数的关系,并绘图说明。
答:制动力系数首先随滑动率的增加而快速增长,并在滑动率为15%~20%时达到最大值,此时的滑动率主要来源于车轮因制动而导致的滚动半径的增大,而不是轮胎与地面产生了滑移,轮胎与地面的磨擦主要为静摩擦。
滑动率继续增大,轮胎与地面开始出现滑移,静摩擦逐渐逐渐转变为动摩擦,摩擦系数下降,因此当滑动率大于15%~20%后,制动力系数开始逐渐下降。
图见课本925-4
4.6 汽车制动过程从时间上大致可以分为几个阶段?各个阶段有何特点?
答:四个阶段:
1)驾驶员反应阶段。该阶段时间的长短主要取决于驾驶员的主观反应速度;
2)制动器起作用阶段。该阶段时间的长短主要取决于制动器结构形式,如踏板行程和制动力增长速度等;
3)持续制动阶段。该阶段时间的长短主要取决于最大制动减速度即附着力(或最大制动器制动力)以及起始制动车速;
4)放松制动器阶段。该阶段时间的长短主要取决于制动器结构形式。
4.10某汽车在初始车速u0 开始制动,假定其有效制动过程为制动增强和制动持续两个阶段,如图4-1所示。
1)该车在水平良好路面上采取制动,试推导出制动距离的计算公式;
2)该车在附着系数φ=0.8路面上直线行驶,从初始车速80km/h开始制动,假定t1=0.5s,试求制动距离。
1)根据题意,在t1时间内,制动减速度线性增长,若以k=-jmax/t1,则有:
du/dt=kt,故,,因此,有:
t=0时,u=u0,因此,有:
即,在t1时的制动速度为:
又:,故:,因此:
t=0时,s=0,因此,
即,在t1时间内制动距离为:
t2时间内,汽车以jmax作匀减速运动,且初速为t1时的制动速度,末速度为零,故t2时间内制动距离为:
故所求总制动距离为:
2)根据题意,jmax =0.8g=7.84m/s2
(将jmax=7.84m/s2t1=0.5su0=80km/h代入所推导制动距离公式,并注意单位换算,即可得制动距离)。
4.17 为什么汽车在光滑路面上高速制动时,后轮抱死是一种危险工况?对于轻型货车,满载与空载两种情况下,哪一种更容易出现后轮抱死现象?为什么?
后轮抱死时,如果出现因瞬时侧向力而使汽车做圆周运动时,由离心力导致的后轮地面侧向反作用力远小于前轮地面侧向反作用力,因而形成的对汽车质心的力矩会增大汽车角速度,并进一步形成离心力增大,力矩越大,角速度越高的连锁效应,使汽车在一定条件下可能出现难以控制的急剧转动,因此后轮抱死是一种危险工况。
对于轻型货车,空载时更容易出现后轮抱死现象,因为满载时汽车质心后移,同步附着系数增大。
4.20 某前置前轮驱动的轿车,轴距L=2.55m,质心高度hg=0.58m,满载质量为1460kg,静态时前轮承载为61%。采用常规制动系统,制动力分配系数β=0.828
1)该车在附着系数φ=0.7的路面上制动时,试计算前轮能提供的最大制动力。
2)在前轮刚抱死时后轮能提供多大的制动力?
1)由题意,a=2.55×61%=1.56b=0.99,故
2,制动时前轮先抱死,因此在前轮刚抱死时后轮能提供的制动力为:
(如果后轮先抱死,则
4.26 已知某汽车质量为m =4000 kg,前轴负荷1350 kg,后轴负荷为2650kghg=0.88mL=2.8m,同步附着系数为0.6,试确定该车的制动器制动力分配系数是多少?
由题意,b=2.8×1350/4000,然后由即可求得β
4.27 根据图4-31分别分析汽车在φ=0.3φ=0.7的路面上制动时的制动过程。

本文发布于:2024-09-22 07:37:51,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/381844.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:汽车   制动   燃油   动力   地面
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议