装有液力变矩器的汽车动力性清华大学汽车理论第
汽车理论习题
.目录第1章汽车动力性 (1)第2章汽车的燃油经济性 (9)第3章汽车动力装置参数的选择 (12)第4章汽车的制动性 (13)第5章汽车的操纵稳定性 (19)第6章汽车平顺性 (25)第7章汽车的通过性 (28)综合题 (29)第 1 章汽ft动力性第1章汽车动力性1.1 简述汽车动力性及其评价指标。
1.2 汽车行驶阻力是怎样形成的？1.3 试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式。
1.4 滚动阻力系数与哪些因素有关？1.5 汽车的滚动阻力可以分为哪几种？1.6 能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力，为什么？1.7 某轿车总质量m=1200kg，前轮载荷占整车载荷的 60%；车轮侧向力系数kα=1800kg/rad，前束角β=2°，该轿车两前轮互置前束角β后产生相应行驶阻力F v，如图1-1 所示。
（1）设轿车前进时侧向力与前束角的关系为F V=kαβ，试求因前束引起的行驶阻力；（2）若该轿车滚动阻力系数f=0.015，试求整车的滚动阻力F f；（3）试比较前束引起的行驶阻力与滚动阻力。
1.8 转弯时滚动阻力的大小取决于行驶速度和转向半径R，转弯时的滚动阻力系数f R=f+Δf。
设转弯时在离心力F C 作用下，前、后轮均有侧偏角，分别是α1 和α2，质心距前、后轮的距离分别是l a和l b，转向时用两轮模型分析侧向力引起的滚动阻力如图 1-2 所示。
试推导出附加滚动阻力系数⊗f =⊗FWu 2=gRL(lbsin α1 +l a sin α2 )的表达式（提示：先求出由F Y1 和F Y2 所引起的附加阻力ΔF）。
1.9 用受力图分析汽车从动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推导切向力方程式。
1.10 用受力图分析汽车驱动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推汽车理论习题集导切向力方程式。
1.11 解释汽车加速行驶时质量换算系数的意义。
汽车旋转质量换算系数由哪几部分组成？与哪些因素有关？1.12 汽车轮胎半径增大，其他参数不变时，对汽车的加速性能和爬坡性能有何影响？说明理由。
汽车理论1-4
四、附着率
1、加速、上坡时的附着率
1）后轮驱动汽车，驱动轮附着率为
Cϕ 2 FX2 = = FZ2 Ff1 + Fw + Fi + Fj′ Ghg du FZs2 − FZw2 + gL dt
加速、上坡时，忽略风阻和滚阻，将各表达式 代入上式并整理得 1 du i+ Fi + Fj′ g cos α dt Cϕ 2 = = Ghg du a hg 1 du FZs2 + + (i + ) gL dt L L g cos α dt
汽车理论
第一章 汽车动力性
第一节 动力性评价指标 第二节 汽车的驱动力与行驶阻力 第三节 汽车的驱动力－行驶阻力平衡图 与动力特性图 第四节 汽车行驶的附着条件与汽车的附 着率 第五节 汽车的功率平衡 第六节 装有液力变矩器的汽车的动力性
邹旭东 制作 zxd@
第一章 汽车动力性 1-4 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
邹旭东 制作 zxd@
1-4 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
三、地面切向反作用力
由从动轮受力平衡
du Fp2 = m2 + Gw2 sin α + FX2 dt Tf2 Tjw2 FX2 = + ≈ Ff2 r r
du Fp2 = m2 + Gw2 sin α + Ff2 dt
邹旭东 制作 zxd@
?
1-4 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
二、附着力与地面法向反作用力
汽车全受力图
邹旭东 制作 zxd@
1-4 汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
二、附着力与地面法向反作用力
各力对前后轮接地中心取矩：
清华版 汽车理论课后题答案
s 第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。
产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。
由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。
如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2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、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q n n n n T =-+-+-式中，Tq 为发动机转矩（N •m ）;n 为发动机转速（r/min ）。
清华大学汽车理论余志生第五版课后答案
dU
g
.
. . .
可得，最大爬坡度为：
. D . f max max i
. 0.28255 max i .
. 16.41. max . .
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答：可参看不同 0 i 时的汽车功率平衡图：
. . f w
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1
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3600 max 76140 max
1
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6
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
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代入数据有：. =1.4168
若地面不发生打滑，此时，地面最大驱动力
8
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xb1max F . .
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1
第一章
1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?
答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力
称为滚动阻力。
2）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
重庆理工大学汽车理论期末试卷及答案 (1)
重庆理工大学考试试卷模拟试卷班级学号姓名考试科目汽车理论[I] A 卷闭卷共页10题，每题1分）1．一般汽油发动机使用外特性的最大功率比外特性的最大功率通常约小【B 】A．25% %C. 5% %2．从汽车功率平衡图上可以看出，各档发动机功率曲线所对应的车速位置不同，则以下说法中，正确的是【 B 】A．低挡时车速低，所占速度变化区域宽B．高挡时车速高，所占速度变化区域宽C．低挡时车速高，所占速度变化区域窄D．高挡时车速低，所占速度变化区域窄3.关于附着率的描述中，错误的是【D 】A．驱动轮的附着率小于等于地面附着系数B. 驱动轮的附着率是驱动轮不滑转工况下充分发挥驱动力作用所要求的最低路面附着系数C．附着率是表明汽车附着性能的一个重要指标D．汽车的动力性好坏与驱动轮上的附着率无关4．装有液力变矩器汽车的动力性能，表述错误的是【C 】A．通常和液力耦合器或锁止离合器组成综合液力变矩器B．汽车采用的液力变矩器通常透过性的C. 液力变矩器能够改善汽车良好路面上的动力性D．采用液力变矩器的目的通常为了操作简便、起步换挡平顺5．汽车在哪种车速行驶时，虽然发动机负荷率较高，但行驶阻力增加很多而使百公里油耗大大增加【 B 】A.低速B.高速C.中速D.减速6．汽车在循环行驶工况下的燃油经济性更能够反映实际工况，以下哪种工况不是循环行驶的基本工况【】A．匀加速B．匀速C．怠速D．减速7．现代中型货车的比功率一般为【】A．小于t B．10kW/t左右C．～t D．大于90kW/t8．变速器档位数增多后，以下说法中正确的是【】A．动力性下降，经济性下降B．动力性提高，经济性下降C．动力性下降，经济性提高D．动力性提高，经济性提高9．汽车制动过程中，弹性车轮作纯滚动时，滑动率通常为【】A．15%～20% B．0C．50% D．100%10．关于制动器制动力、地面制动力、附着力关系的描述，正确的是【】A．地面制动力等于附着力B．制动器制动力大于附着力C．制动器制动力总是大于或等于地面制动力D．制动器制动力总是等于地面制动力10题，每题1分）1．汽车在水平良好路面超车行驶时，受到的行驶阻力有【】A．驱动力B．加速阻力C．坡度阻力D．空气阻力E．滚动阻力2．能够改善汽车燃油经济性结构方面的因素有【】A．保证发动机与底盘良好工作状态B．采用子午线轮胎C．减轻汽车的总质量D．尽量在高档位行驶E．采用多档手动变速器或高效率无级变速器3．在初选传动系最小传动比时，以下原则正确的有【】A．满足汽车的最低稳定车速B．满足最大爬坡度C．满足最高车速的要求D．满足后备功率的要求E．满足驾驶性能的要求4．下面说法中，可能发生汽车后轴侧滑的有【】A．前后轮同时抱死B．汽车后轮先抱死，前轮再抱死C．前轮抱死，后轮不抱死D．后轮抱死，前轮不抱死E．前后轮都不抱死5．计算原地起步加速时间时，最佳的换挡时机是【】A．高档最低车速处B．低档和高档加速度交点处C．低档最高车速处D．高档最高功率处E．低档最高功率处5题，每题3分）1.最高车速：2.等速百公里油耗曲线：3.C曲线：4.制动效能：5.（被）利用附着系数：2分）1.利用汽车的驱动力-行驶阻力平衡图可以比较不同车重和空气阻力的车辆动力性能。
装有液力变矩器汽车动力性.pptx
装有综合式液力变矩器和两档变速器汽车的驱动力曲 线
低速档时，变矩器效率高，驱动力较高速档大；只有在很低 车速时，其驱动力才大于齿轮式变速器；且由于汽车从速度 为零开始就能产生驱动力，因此起步平顺、柔和、无冲击。
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“非透过性”液力变矩器：汽车行驶条件变化， 只影响涡轮轴转速，对发动机转速无影响 ?“透过性”液力变矩器：汽车行驶条件变化， 只影响涡轮轴转速，对发动机转速无影响
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透过性液力变矩器的泵轮转矩曲线， 一定速比下确定一根泵轮转矩曲线
非 透 过 性
透 过 性
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液力耦合器
发动机在任何车速下都能发出最大功率的条件是变速 器的传动比满足下列条件：
ig
0.377 rnp i0ua
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☆液力变矩器特性
变矩比：K TT Tp
速比：i nT np
泵轮转矩：Tp
p
gD
5
n
2 p
式中，p为泵轮转矩系数
变矩器的“透过性”——p与速比i的关系，由其结构决定。 任何情况下， p维持不变的变矩器称为“非透过性”的变矩器
液力变矩 器
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原地起步时，涡轮转速为零，变矩比最大； 随着涡轮转速增加，速比增加，效率先增加后减小； 当变矩比大于1时，变矩器效率总是大于耦合器； 当变矩比等于1时，变矩器效率与耦合器效率相等，此刻变矩器转入耦合器 工作； 当i再增加时，耦合器效率继续增加，变矩器效率则迅速下降。
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《汽车理论》课程标准
汽车理论课程标准一、前言（一）课程性质《汽车理论》是汽车类专业的专业选修课程。
课程任务：使学生掌握汽车性能的分析方法和评价方法，通过理论分析以了解汽车及汽车发动机的特性与结构方面的要求,为合理使用及改装汽车提供理论基础。
主要讲述汽车的动力性、燃油经济性、汽车动力参数的选定、制动性、操纵稳定性、平顺性及通过性。
（二）课程定位通过本门课程的学习，为其他专业课程打下理论基础，使学生从理论上对汽车产品有比较深入的了解，学会用理论分析实际问题的基本方法，初步了解汽车性能试验的过程与方法。
为学生今后从事汽车设计、制造、运用及试验等打下必需的专业基础知识，以及今后实践中合理选用汽车、改装各种专用车、合理使用、管理汽车以及正确地进行汽车试验等创造条件。
二、课程目标（一）知识目标1.掌握汽车运动、受力的基本规律；2.掌握汽车主要技术性能的评价指标、计算方法和影响因素；3.学会从理论上分析汽车性能的基本方法。
（二）职业技能目标1. 能理解汽车各性能参数的意义及影响因素；2. 初步具备分析汽车性能问题的能力；3. 掌握正确选择、使用、改装汽车各参数的能力；4. 理解汽车运行原理及特性原理。
(三) 职业素质养成目标结合本课程关于汽车理论的知识，培养良好的汽车专业素质及专业高度。
三、教学内容和要求四、实施建议（一）教材编写/选择教材：1．推荐教材：《汽车理论》，余志生主编，机械工业出版社, 2009年3月。
2．教学参考书《汽车理论》，吴光强主编，人民交通出版社，2007年2月；《汽车工程手册》，《汽车工程手册》编辑委员会编著，人民交通出版社，2005年；《车辆动力学基础》，（美）Thomas D.Gillespie 著，赵六奇，金达锋译，清华大学出版社，2006年12月；《汽车工程学》（全3册）（英文版），Henning Wallentowitz，王霄锋，李克强，周青编著，机械工业出版社，2009年8月。
（二）教学模式和教学方法本课程是汽车专业素质培养的重要组成，拟采用多媒体手段进行教学，教学中应充分利用视频、图片、模型、实物讲解、实验手段增加学生的感性认识，提高学生的学习兴趣，加强理论联系实际，建立对专业的深层认识，为学习后续课程打下坚实基础。
液力变矩器下汽车的动力性与通过性
液力变矩器下汽车的动力性与通过性作者：熊藜陈世林来源：《时代汽车》2019年第07期摘要：本文以三种不同的发动机在正常工作情况下的特性曲线的差异，提出了理想汽车的发动机特性。
从原理上分析液力变矩器的性能优势，利用MATLAB编程得到装有液力变矩器的汽车的动力特性图，从结果上表明汽车在低速下的驱动力与后备功率的提升。
在力学的基础上，对其通过性进行分析，与一般分级式变速器对比表明，液力变矩器下汽车的通过性更具优势。
关键词：液力变矩器;低速;动力性;通过性1 引言液力变矩器在汽车的动力传动系统中占有至关重要的地位，主要作用一是传递转速和转矩，二是使得发动机与自动变速箱以非刚性的连接，以便于自动变速箱自动换挡。
目前市面上常见的AT纯自动变速器、CVT无级变速器均含有液力变矩器。
为了使得发动机在任何车速下都能发出最大的有效功率，以克服汽车在较低车速下后备功率小，动力性差以及汽车在松软路面上土壤阻力增大等不良工况，因此对于其性能的研究有着重要的实用意义。
2 不同发动机动力性关系在研究装有液力变矩器汽车的动力性之前，首先分析活塞式内燃机、活塞式蒸汽机以及等功率发动机所能发出最大功率的前提下的不同特性曲线与驱动力与行驶阻力图，进一步确定出三者在动力性上面的区别。
如图1所示。
可以看出，在活塞式内燃机、活塞式蒸汽机所发出的最大功率均等于等功率发动机的情况下，三者动力性却有显著的差异。
活塞式内燃机在低速工况下，后备功率很低，且能发出的驱动力也较小，这与发动机在低转速下发出功率较低有直接关系;而活塞式蒸汽机明显在这方面优于活塞式内燃机，但相较于等功率发动机，所能发出的驱动力与后备功率仍有一定差距。
对于活塞式内燃机，在不安装变速器的情况下只能爬上坡度低于10%的坡度，而活塞式蒸汽机能爬上大于30%的坡度，等功率发动机在理论上则能爬上任一坡度，其使用外特性显然是最优的。
3 理想汽车的发动机特性在此基础上，将等功率发动機看作是一种最为理想的发动机特性。
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1.输出特性曲线的确定
1）利用发动机的外特性曲线与不同速比时变矩器转矩曲
线的交点，确定发动机及变矩器的工作点TP和 n P ；
2）利用变矩器的无因次特性确定K 和λP；
3）利用公式计算TT和nT； TT KTP
nT inP
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11
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
始终保持不变。
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nP
8
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
Hale Waihona Puke 2.透过性液力变矩器泵轮转矩系数λP随速 比的变化而变化的液力 变矩器，称为透过性的 变矩器。
➢转矩系数随速比而变化， 发动机的转速（也是泵轮的转 速）也随之变化，此时即便节 气门不变，发动机的工作转速 和转矩也会发生变化。
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4.活塞式内燃机匹配三挡变速器与装有等功 率发动机汽车的动力性
➢当变速器的挡数无限增多，即采用无级变速器，且无级变速
器的机械效率等于分级式变速器时，活塞式内燃机就可能总在最
大功率下工作，即具有与等功率发动机汽车同样的动力性。
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5
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
二、液力变矩器的无因次特性
1.变矩比K
➢涡轮输出转矩TT与泵轮输入转矩TP之比即为变矩比。
K TT TP
2.变矩器速比i
➢涡轮转速n T 与泵轮转速 n P 之比为变矩器速比。
3.效率η
i nT nP
➢输出功率与输入功率之比为变矩器效率。
TT nT Ki TP nP
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6
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
4.泵轮转矩系数λP ➢λP 是泵轮转矩式中的 比例常数
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
六、装有液力变矩器汽车的动力性
ua
0.377
rnT i
Ft
TTiT
r
i ' —液力变矩器之后传动装置的传动比； ηT —液力变矩器之后传动装置的传动效率。
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
1.自动变速器的换挡规律
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
2.输出特性曲线
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12
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
五、综合式和带有锁止装置的液力变矩器的 输出特性
1.液力耦合器的特点
1）液力耦合器 TT=TP，K=1
2）传动效率
nT i nP
➢随着车速的增加，
液力耦合器的传动效
率也增加。
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
2.综合式液力变矩器的无因次特性
第一章 汽车动力性
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
一、无级变速器与汽车动力性的关系
1.三种发动机特性曲线的对比分析
➢活塞式蒸汽机除在很低转速外，具有近似等功率的特性。
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2
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
2.三种发动机的功率平衡图
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14
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
3.综合式透过性液力变矩器的输出特性
TT
nP n
TP Ttq
TT TP Ttq
n
' T
n
" T
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
4.带有锁止装置的液力变矩器的输出特性
TT
nP n
TP Ttq
TT TP Ttq
n T n T
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1.自动变速器的换挡规律
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
2.驱动力—行驶阻力平衡图
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
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21
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性 本章内容结束
下一章
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22
➢活塞式内燃机的后备 功率较小，如果不匹配 变速器，所能产生的驱 动力也很小。
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
3.三种发动机的驱动力—行驶阻力平衡图
活塞式蒸汽机
等功率发动机
i 30%
i 20%
i10%
Ff Fw 活塞式内燃机
i 0%
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u a m ax
4
第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
TP PgD5nP2
ρ—工作油的密度； D—变矩器的有效直径。
5.液力变矩器的无因次特性
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
三、液力变矩器的泵轮转矩曲线
1.非透过性的变矩器
在任何速比下，泵轮 转矩系数λP维持不变的 液力变矩器称为非透过 性的变矩器。
➢只要节气门不变，发动机
的转速（也是泵轮的转速 n P ）
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
3.透过度p
p TP0 P0 TPc Pc
➢TP0与λP0为涡轮不转动时，泵轮的转矩与转矩系数； ➢TPc与λPc为耦合器工况，即变矩比K=1时，泵轮的转 矩与转矩系数。
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第六节 装有液力变矩器汽车的动力性
四、变矩器的输出特性
➢节气门全开时，液力变矩器的输出转矩TT与输出转