汽车理论2

五、问答与分析论述题

1、轮胎滚动阻力的产生机理何在？其作用形式是什么?

答：

产生机理：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导致能量损失，即弹性物质的迟滞损失。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恢复过程的后部相应点的地面法

向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力相对于通过

车轮中心的路面法线前移了一个距离, 这个距离随弹性迟滞损失的增大而变大。（3分）作用形式:轮胎滚动阻力的作用形式表现为滚动阻力偶矩。（2分）

2、滚动阻力系数与哪些因素有关？

答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料气压等因素有关

3、空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？

答：答：汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时，由纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。

汽车的动力性有三个指标：1）最高车速2）加速时间3）最大爬坡度且这三个指标均于汽车是空载、满载时有关。

4、附着系数的大小主要取决于哪些方面？

答：附着系数的大小主要取决于路面与轮胎。

5、超车时该不该换入低一挡的排挡?

答：可参看不同0i时的汽车功率平衡图：

显而可见，当总的转动比较大时，发动机后备功率大，加速容易，更易于

达到较高车速。

6、“车开得慢，油门踩得小，就—定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”，这两种法对不对？

答：均不正确。

①由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。此

时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。

②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利

用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。，

7、为什么公共汽车起步后，驾驶员很快换入高档?

答：汽车起步后换入高档,此时,发动机负荷率大,后备功率小,燃油经济性较高.

8、采用高速档行驶为什么能够节油？ 9、变速器为何设置超速档？ 10、如何选择汽车发动机功率？

答：依据（原则）：常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率。〔从动力性角度出发〕 这些动力性指标：j t i u ,,m ax

发动机的最大功率应满足上式的计算结果，但也不宜过大，否则会因发动机负荷率

偏低影响汽车的燃油经济性。（详见第三章课件）

11、如何从汽车结构方面入手提高汽车的燃油经济性？

答：1、缩减轿车总尺寸和减轻质量 ()

w f

t

e P P

P +≥

η1

?

?

? ??+=3m ax m ax 7614036001a D a t e u A C u Gf P η

2、发动机

3、传动系

4、汽车的外形与轮胎

12、如何从汽车的使用方面来提高燃油经济性?

答：（1项得2分，2项得3分，3项得4分，4项得5分）

1）选择合理的行驶车速。汽车在接近低速的中等车速行驶时百公里燃油消耗量较低，高速行驶时百公里燃油消耗量增大。因为在高速行驶时，虽然发动机的负荷率较高，但汽车的行驶阻力增加很多。

2）正确选用挡位。在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但挡位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量越大，而使用高挡时的情况则相反。

3）应用挂车。汽车带挂车后省油，一个原因是拖带挂车后阻力增加，发动机的负荷率增加，燃油消耗率下降；另一个原因是提高了汽车列车的质量利用系数。

4）正确地保养与调整。汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽车的行驶阻力，所以对百公里燃油消耗量有影响。

13、传动系最小传动比偏大和偏小对汽车的动力性和燃油经济性有什么影响？通常可怎样选择传动系最小传动比？

14、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?

答：①缩减轿车总尺寸和减轻质量。大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动

阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。为了保证高动力性而装用的大排量发动机，

行驶中负荷率低也是原因之一。

②汽车外形与轮胎。降低

C值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。

D

15、用结构参数写出汽车行驶方程式，并说明各符号的意义。

16、写出汽车的后备功率表达式，分析后备功率对汽车动力性和燃料经济性的影响。

17、列出可用于确定汽车最高车速的方法，并加以说明。 答：

1）驱动力－行驶阻力平衡图法

)(=+-W f t F F F 时的车速，即使驱动力与行驶阻力平衡时的车速。（2分）

2）功率平衡图法

)(=+-T W f e P P P η时的车速，即使发动机功率与行驶阻力功率平衡时的车速。（2分）

3）动力特性图法

0=-f D 时的车速，即动力因数与滚动阻力系数平衡的车速。（1

分）

18、写出制作汽车的驱动力－行驶阻力平衡图的步骤及公式。

19、一个6挡变速器，一挡传动比为1g i 、六挡传动比为6g i ，已知各挡传动比按等比级数分配，请20、列出其余各挡传动比的计算表达式。

21、汽车制动跑偏是由哪些原因造成的？

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）。 22、作图分析论述制动力系数与滑动率之间的关系。 23、作图分析论述“后轮侧滑比前轮侧滑更危险”的道理。

24、设某汽车的同步附着系数为0.5，试分析该车在附着系数为0.3的路面上制动时的

制动过程。（作图分析）

（图1分）

开始制动时，前、后制动器制动力F u 1、F u 2按β线上升，因前、后车轮均未抱死，故前、后轮地面制动力F X b1= F u 1、F X b2= F u 2也按β线上升。（1分） 到B 点时，β线与6.0=?的r 线相交，地面制动力F X b1、F X b2符合后轮先抱死的状况，后轮开始抱死。（1分） 从B 点以后，再增加制动踏板力，前、后制动器制动力F u 1、F u 2继续按β线上升，因前轮未抱死，故前轮地面制动力F X b1= F u 1仍按β线上升，但因后轮已抱死，故其地面制动力F X b2不再按β线上升，而是随着F X b1的增加而沿6.0=?的r 线变化而有所减小。（1分）

当F u 1、F u 2按β线上升到B '点时，r 线与I 曲线相交，达到前轮抱死的地面制动力F X b1，前、后车轮均抱死，汽车获得的减速度为0.6g 。在整个制动过程中，由于是后轮先抱死，因而容易发生后轴侧滑使汽车失去方向稳定性。（1分） 25、设某汽车的同步附着系数为0.5，试分析该车在附着系数为0.7的路面上制动时的制动过程。（作图分析）

45

.00=?

r

6.0=?I

f

6.0=?F ／

（图1分）

开始制动时，前、后制动器制动力F u 1、F u 2按β线上升，因前、后车轮均未抱死，故前、后轮地面制动力F X b1= F u 1、F X b2= F u 2也按β线上升。（1分） 到B 点时，β线与6.0=?的r 线相交，地面制动力F X b1、F X b2符合后轮先抱死的状况，后轮开始抱死。（1分） 从B 点以后，再增加制动踏板力，前、后制动器制动力F u 1、F u 2继续按β线上升，因前轮未抱死，故前轮地面制动力F X b1= F u 1仍按β线上升，但因后轮已抱死，故其地面制动力F X b2不再按β线上升，而是随着F X b1的增加而沿6.0=?的r 线变化而有所减小。（1分）

当F u 1、F u 2按β线上升到B '点时，r 线与I 曲线相交，达到前轮抱死的地面制动力F X b1，前、后车轮均抱死，汽车获得的减速度为0.6g 。在整个制动过程中，由于是后轮先抱死，因而容易发生后轴侧滑使汽车失去方向稳定性。（1分） 9、某轿车满载质量为3780kg ，轴距8.2=L m ，满载时质心至前轴距离8.1=a m ，质心高度835=g h mm ，当该车在附着系数7.0=?的水平路面上紧急制动时，前、后车轮的地面制动力均达到附着力，求此时作用于前轮的地面法向反作用力。

解：（思路正确得5分，公式和过程正确得8分，全部正确得10分）

45

.00=?

r

6.0=?I

f

6.0=?F ／

忽略汽车的滚动阻力偶矩、空气阻力以及旋转质量减速时产生的惯性力偶矩，根据汽车在水平路面上制动时的受力分析可得

)

(0111dt du g h b L G

F h dt du m

Gb L F L F h F Gb g Z g Z Z g j +=+==-+ 以及

?????g dt du

mg G F F dt du

m

F F F Z Z j Xb Xb ===+==-+21210

因此

)()

(1??g g Z h b L G

g g h b L G F +=+=

即

=?+?=

)7.0835.01(8.28

.937801Z F 20962.9 N

故此时作用于前轮的地面法向反作用力为20962.9 N 。