长安大学汽车运用工程分析题

安全性

1、为什么前轮较后轮先制动抱死不易产生剧烈侧滑？后轮较前轮先制动抱死易产生“甩尾”现象？

答：如果前轮在制动力作用下还在滚动，而后轮已经抱死。若在制动惯性力的基础上还存在一个侧向干扰力，那么合力将与车辆纵轴线成一定夹角。侧向干扰力必须用地面作用在车轮上的等值侧向力来平衡，因为后轮已经滑移，所以侧向力实际上只能作用在前轮上，由侧向干扰力与地面侧向形成的力矩使合力与车辆纵轴线形成的夹角增大，汽车回转趋势增大，处于不稳定状态，易发生甩尾现象；如果前轮抱死，后轮仍继续滚动，则相应的力矩将使上述的夹角减小，车辆处于稳定状态，车辆将继续沿着原来的方向运动，既不易产生侧滑。

2、某汽车制动时后轮抱死拖滑、前轮滚动，分析其制动稳定性。

受力情况分析，也可确定前轮或后轮抱死对制动方向稳定性的影响。

(a) 前轴侧滑 (b) 后轴侧滑

例图汽车侧滑移分析

例图a是当前轮抱死、后轮自由滚动时，在干扰作用下，发生前轮偏离角（航向角）。若保持转向盘固定不动，因前轮侧偏转向产生的离心惯性力与偏离角的方向相反, 起到减小或阻止前轴侧滑的作用，即汽车处于稳定状态。

例图 b为当后轮抱死、前轮自由滚动时，在干扰作用下，发生后轴偏离角（航向角）。若保持转向盘固定不动，因后轮侧偏产生的离心惯性力与偏离角的方向相同，起到加剧后轴侧滑的作用，即汽车处于不稳定状态。由此周而复始，导致侧滑回转，直至翻车。

在弯道制动行驶条件下，若只有后轮抱死或提前一定时间抱死，在一定车速条件下，后轴将发生侧滑；而只有前轮抱死或前轮先抱死时，因侧向力系数几乎为零，不能产生地面侧向反作用力，汽车无法按照转向盘给定的方向行驶，而是沿着弯道切线方向驶出道路，即丧失转向能力。

3、某汽车制动时，前后轴制动力之比大于前后轴垂直载荷之比，分析其制动稳定性。：因为B1/B2> F z1/ F z2，且u=B/F z，说以得u1>u2，即汽车制动时，前轮先抱死后轮继续滚动，若在制动惯性力的基础上还存在一个侧向干扰力，那么合力将与车辆纵轴线成一定夹角，侧向干扰力必须用地面作用在车轮上的等值侧向力来平衡，因为前轮已经抱死，所以侧向力实际上只能作用在后轮上，相应的力矩使上述夹角减小，车辆处于稳定状态，车辆将继续沿着原来的方向运动，即不产生侧滑。

4、某汽车制动时，前后轴制动力之比小于前后轴垂直载荷之比，分析其制动稳定性。因为B1/B2< F z1/ F z2，且u=B/F z，说以得u1

μ，分析5、某总重为G的汽车紧急制动时，车轮同时抱死拖滑，若滑移系数为

j

此时汽车所能达到的减速率。

全部车轮抱死，车辆直线滑移，此时U1=U2=U ，所以可以写为u1Fz1+u2Fz2=Gz ，因为

G z=G*Z，忽略升力，即得F z1+F z2=G，从而Z=Ug

6、某轿车前、后轴制动力分配为定比分配，其定比系数为

K，若空载时在附着

φ

μ的道路上，该车前、后轴同时抱死拖滑，试分析当满载时该汽车的制动系数为

φ

性能将发生怎样的变化？

满载与空载相比，质心后移，所以后轴轴荷增大，前轴轴荷减小，后轴附着力增大，但又因为前后轴制动力成定比分配，即前后轴附着力也成定比分配，所以当车满载制动时，前轮先抱死，后轮后抱死，车辆处于稳定状态，不易甩尾。

7、某轿车前后轴制动力分配为定比分配，其定比系数为

K，若满载时在附着系

φ

μ的道路上，该车前后轴同时抱死拖滑，试分析当空载时该车的制动性能将数为

φ

发生怎样的变化？空载与满载相比，质心前移，所以前轴轴荷增大，后轴轴荷减小，前轴附着力增大，后轴附着力减小，但又因为前后轴制动力成定比分配，即前后轴附着力也成定比分配，所以当车空载制动时，后轮先抱死，前轮后抱死，车辆处于不稳定状态，易甩尾。8．某轿车重12KN，轴距3m，重心距前轴1.3m。现有两种类型的轮胎可供使用：子午线轮胎，每个轮胎的侧偏刚度为46KN/弧度；斜交帘线轮胎，每个轮胎的侧偏刚度为33KN/弧度。若同轴只能装用同类型轮胎，在何种情况下该车将具有过多转向特性？轴距3m，重心距前轴1.3m，可知重心距后轴1.7m，即l1=1.3m,l2=1.7m,若要具有过多转向特性，则k1l1>k2l2，即k1/ k2> l2/ l1=1.7/1.3=1.31。所以，前轴应装子午线轮胎，后轴应该装斜交帘线轮胎。

9．质心后移，汽车转向特性会发生什么变化，为什么？质心后移，是质心到后轴的距离减小，距前轴的距离增加，导致k1l1增大，k2l2减小，使不足转向质量下降，严重时会导致具有过多转向特性。

10．某轿车装用侧偏刚度为33KN/弧度的斜交帘线轮胎时呈现中性转向特性，若前轴换装侧偏刚度为46KN/弧度的子午线轮胎

①该车将具有何种稳态转向特性？为什么？

②对该车的操纵稳定性进行分析。因为装斜交帘线轮胎呈中性转向特性，则k1l1=k2l2，即l1=l2,前轴换成子午线轮胎，k1增大，其他不变，则k1l1>k2l2，呈过多转向特性，因为=/[l-M a

2(k

l1-k2l2)/lk1k2],对于过多转向的车辆，k1l1-k2l2>0，所以车速提高，迅速增大，到某一车速1

时达到无穷大，这时只要极其微小的前偏转角也将导致极大的横摆角速度，汽车失去稳定性。

11．分析装用刚性车轮的汽车转向时的转向半径和转向角速度。

12．分析装用弹性车轮的汽车转向时的转向半径和转向角速度。

13．分析具有过多转向特性的汽车为什么操纵稳定性不良？

答：若汽车具有过度转向特性，其特性与具有不足转向特性的汽车相反。当转向轮转角固定不动时，随着车速V升高，转向半径越来越小，车沿更弯曲的曲线行驶，V过高可能导致汽车侧滑。沿给定半径圆周行驶时，其应随V的提高而减小，即应随车速的提高不断减小转向盘转角。当达到临界车速时，只要有微小的前轮转角也将产生极大的横摆角速度，即转向半径越来越小，汽车将发生急转。直线行驶时，若遇侧向力作用于质心，汽车将朝与侧向力相反的方向偏转，绕瞬时转向中心作曲线运动。此时，所产生的离心力的分力的方向与方向相同，有进一步加剧侧偏的作用。

14．分析具有适度不足转向特性的汽车为什么具有较好的操纵稳定性？

答：同样条件下，具有不足转向特性的汽车，其转向半径大于装用刚性轮胎车辆的转向半径。若使转向轮转角不变，缓慢加速或以不同车速等速行驶，则随着车速V的提高，转向半径增大，汽车沿更平缓的曲线行驶。沿给定半径的圆周加速行驶时，应随V的提高不断增大直线行驶时，若测向力作用于重心，汽车将朝的方向偏转，绕瞬时转向中心作曲线运动，所产生的离心力的分力的方向与方向相反，削弱侧向力的作用。侧向力消失后，汽车自动恢复直线行驶。

15．某轿车前后轴制动力分配为定比分配，其定比系数为

K，若满载时在附着系

φ

μ的道路上，该车前后轴同时抱死拖滑，试分析当空载时该车的制动性能将数为

φ

发生怎样的变化？空载与满载相比，质心前移，所以前轴轴荷增大，后轴轴荷减小，前轴附着力增大，后轴附着力减小，但又因为前后轴制动力成定比分配，即前后轴附着力也成定比分配，所以当车空载制动时，后轮先抱死，前轮后抱死，车辆处于不稳定状态，易甩尾。

16．产生制动侧滑的原因是什么？为什么汽车后轴侧滑比前轴侧滑有更大的危险性？（1）产生制动侧滑的原因

1.制动时四轮受到的阻力不平衡，诸如左右轮制动力不等、各轮附着系数不等、装载重心偏向一侧等，引发“跑偏”，也极易导致车轮侧滑；

2.制动不当，如动作过猛、过量等，出现车轮“抱死拖带”，而后轮一般又先于前轮“抱死”，也易引发车轮侧滑；

2汽车前轴侧滑和后轴侧滑两种运动情况的受力如图：