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第一章：汽车的动力性

.汽车的动力性的定义和评价指标。
（）定义：汽车在良好的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。
（）评价指标：最高车速、加速时间和最大爬坡度。
最高车速µ：是指在水平良好的路面（混凝土或沥青）上汽车能达到的最高行驶车速。
汽车的加速时间：表示汽车的加速能力。
常用原地起步加速时间及超车加速时间来表明汽车的加速能力
原地起步加速时间指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步，并以最大的加速强度逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间指用最高档或次高挡由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。
汽车的最大爬坡度ⅰ：是指Ⅰ挡最大爬坡度。汽车的上坡能力实用满载（或某一载质量）时汽车在良好路面上的最大爬坡度ⅰ表示的。

.写出汽车的行驶平衡方程式（两种方式）。解释每个力的含义和计算公式。
（）
:驱动力；
:滚动阻力；
:空气阻力；
:坡度阻力 ； ·
:加速阻力
（）

.利用汽车驱动力行驶阻力平衡图评价汽车的动力性。
()最大车速时，即曲线交点对应的速度值。 ， ，
()加速能力 ，，即剩余驱动力。
()爬坡能力：是指汽车在良好路面上克服滚动阻力和空气阻力后的余力全部用来克服坡度阻力时所能爬上的坡度。一般情况下，直接挡（最高挡）的最大爬坡度略大一些好。如果过小，汽车高速爬坡时需要常换挡；但过大也不好，剩余功率会过多，汽车燃油经济性不好。

.汽车的动力因数的含义和如何利用动力特性图评价汽车的动力性。
汽车的动力因数:
（）求最大爬坡度时， －
注意：当用一挡爬坡时，因坡度太大，近似误差较大，应用下式计算：

然后再根据tanα=imax换算成最大爬坡度。
（）加速时，,故
dudt=gδ(D-f)

.汽车功率平衡方程式和功率平衡图的主要含义和用途。汽车后备功率和发动机负荷率的含义。

()汽车功率平衡方程式:

Ø 挡位越低，车速越低，范围越小；挡位越高车速越大，范围越宽。
Ø ()η斜率越来越大。
Ø 四挡驱动功率及阻力功率曲线的交点为。
Ø 档位不同时车速的范围不同，但是功率的大小不 变。
Ø ()η曲线斜率越来越大。在低速时以滚动阻力功率为主，而在高速时以空气阻力功率为主。
Ø 利用功率平衡图可定性分析使用中的动力性问题，也可分析行驶时的燃油经济性问题。
Ø 汽车发挥最大功率时的车速一般稍小于最高车速

() 功率平衡图

()后备功率

汽车的后备功率越大，汽车的动力性越好
（）
——某速度下输出功率
——某速度下最大功率
负荷率低的汽车发动机油耗高。

.汽车行驶时的附着力、附着系数的含义和汽车行驶时的附着条件。
（）附着力j：地面对轮胎切向反作用力 j `j
（）附着系数j： 反映单位车重所能传递的最大切向力，即车轮及地面之间的结合强度。
（）汽车行驶时的附着条件：
对于后轮驱动汽车，附着条件为：

当 较小时，可近似为： ≤ j

.从结构和使用两方面说明汽车动力性的主要影响因素。

第二章：汽车的燃油经济性复习点：
.汽车的燃油经济性含义和评价指标。
（）含义：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。
（）评价指标：百公里油耗；
单位燃油量能行驶的里程（美国标准）英里加仑（ ）
单位行程、单位容载量的燃油消耗量（汽运专用）
.什么是汽车的等速百公里燃油消耗量曲线？说明经济车速的含义和汽车中速行驶省油的原因。
（）常测出每隔或速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后在图上连成曲线，称为等速百公里燃油消耗量曲线，用它来评价汽车的燃油经济性。
（）经济车速：汽车行驶中消耗燃料最节省的速度。
（）汽车中速行驶省油的原因：
低速时↓ ，↓ ，但负荷率↓ ， ↑，导致百公里油耗增加。
高速时负荷率↑ ， ↓ ，但 ↑ ，↑ ，↑，也导致百公里油耗增加。

.从使用和结构两方面说明汽车燃油经济性的主要影响因素。
（）使用方面：<>行驶车速：中速行驶。
<>档位选择：尽量使用高挡，特别是直接挡；提高发动机的负荷率，降低
<>合理拖挂，提高生产率，降低油耗
<>正确保养及调整:
发动机：点火状况的好坏对燃油消耗率的影响达到，定期检查火花塞。
定期检查节气门位置传感器和氧传感器，定期清洗喷油嘴。
底盘：前轮定位准确;制动器间隙合适;轮毂轴承预紧度调整正常;轮胎气压正常; 传动系各部件充分润滑
（）结构方面：
<>整车：轻量化设计，减少整车自重，采用强度大、重量轻的新材料；降低空气阻力系数和迎风面积，减小车身尺寸，车身更趋于流线型。不过度追求动力性，提高发动机负荷率。
<>发动机: .进满排净：可变进气通道；可变配气相位及气门升程；
. 增进燃烧：改进燃烧室；燃油喷射；稀薄燃烧技术；电控高能电子点火
. 能量回收：废气能量回收；废气涡轮增压；混合动力技术
. 变排量：停缸技术；变活塞行程
. 扩大柴油机使用范围
.降低摩擦：减少发动机内部摩擦损失；减少附件损失
.精确控制：电控化；柴油高压共轨技术
.改进冷却系及附件：风扇采用电磁离合器、空压机采用电磁离合开关
.提高汽油机的热效率和机械效率，增压化
<>传动系：提高传动系机械效率：减少齿轮个数，降低轴承油封紧度和数目。
增加变速器挡数，采用超速挡。
降低变速箱传动比和减速器传动比。
采用无级变速器。
<>轮胎：使用滚动阻力小的子午线轮胎。
.说明汽车设置超速挡的原因
.说明营运类汽车超载行驶的经济账。

.燃油经济性的计算方法
() 等速行驶工况燃油消耗量的计算

()等加速行驶工况燃油消耗量的计算

()等减速工况燃油消耗量计算

第三章：汽车动力装置参数的选定复习点：
汽车动力装置参数系指发动机的功率、传动复习的传动比。
.如何选择发动机的功率：利用最高车速和比功率两种方法。
（）满足最高车速：最高车速实质上也能够反映汽车的加速能力及爬坡能力。
所选发动机的最大功率应不小于下式的计算结果，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。

（）比功率

l 货车)货车的比功率是随其总质量的增大而逐步变小；一般货车的比功率约为 。
)小于 的轻型货车常是轿车或微型旅行车的变型车，动力性能很好，比功率很大。
)重型货车、汽车列车的最高速度低，比功率较小。
)项，增加，增加有限(～) ，因此，随总质量的增加而减小。
l 轿车的车速高，最高车速变化范围大。
l 汽车比功率不能过小，否则汽车动力性差，最高车速太低，影响交通流速。因此设计时，根据汽车的比功率参考初步确定发动机的功率。

.如何选择汽车传动系的最小传动比：考虑对动力性、经济性和可实现的最高车速的不同要求应区别对待。
（）普通汽车没有分动器或副变速器，若装有中间轴式变速器且以直接挡作最高挡时，传动系最小传动比就是主减速比。
（）如变速器的最高挡为超速挡，则最小传动比应为变速器最高挡传动比及的乘积。二轴式变速器没有直接挡，最小传动比也为变速器最高挡传动比及的乘积。
原则：（）保证 ——保证动力性；（）兼顾动力性及燃油经济性
（）保证直接挡的动力因数（对于商用车） （）保证汽车的驾驶性能
Ø 驾驶性能是指加速性，包括动力装置的转矩响应、噪声和振动，由主观评价。及排量、最小传动比、传动系刚度有关。大排量发动机提供较大、较快、较平稳的转矩响应。前置前驱传动系转矩响应较前置后驱好。
Ø 影响驾驶性能的因素还有最小传动比或最高挡时发动机转速及行驶车速的比值，即转速系数ζ
Ø 过小，则发动机在大负荷下工作，加速性不好，出现噪声和振动；
Ø 过大，则燃油经济性差，发动机高速运转时噪声大。

.如何选择汽车变速器的最大传动比：考虑三个条件。
（）最大爬坡度（）附着率（）最低稳定车速

.汽车变速器挡数的选择和各挡位速比的分配规律及其原因。
（）汽车变速器挡数的选择
² 最大传动比及最小传动比之间有如下关系：
³ 大，则挡位数多，否则换挡困难；
³ 要保证换挡平稳，则相邻两挡间的公比 <
² 轿车的行驶车速高，比功率大，最高挡的后备功率也大，即相对而言最高挡的驱动力及 挡驱动力间的范围小，即小。一般采用挡变速器。
² 轻、中型货车比功率小，一般采用 挡变速器。
² 重型货车的比功率更小，使用条件也更复杂。如矿山用重型汽车，行驶道路变化很大。发动机工作时间长，油耗量大，且本身自重很大，增加挡位数不会过多地增加汽车的制造成本，所以一般采用挡至十几个挡的变速器。
² 军用越野汽车遇到的使用条件最复杂，还要经常牵引火炮或挂车，所以很大，其传动系的挡位数较货车常多一倍。
（）各挡位速比的分配规律及其原因。
各挡位速比的分配原则：换挡平稳，同步，无冲击，各挡的传动比大体上按等比级数分配。
即

此种分配方式的优点：
² 换挡平稳无冲击；
² 功率利用好，能提高汽车的动力性；
² 便于和副变速器结合构成更多挡位。
速比分布关系如下：

好处：
³ 汽车高挡行驶机会多，这样会使高挡的动力性和经济性好，易操作性好。
³ 低挡时车速下降少，而高挡使车速下降大，容易保证换挡同步。

第四章：汽车的制动性复习点：
.汽车的制动性的含义和评价指标。
（）含义：汽车行驶时能在短距离停车，且维持方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。
（）评价指标：)制动效能：制动距离、制动减速度
)制动效能的恒定性：抗热衰退性
)制动时的方向稳定性：不跑偏、不侧滑、不失去转向能力。

.地面制动力，制动器制动力，及附着力的含义和相互关系。
（）地面制动力：
地面制动力取决于两方面：制动器内摩擦副间的摩擦力；轮胎及地面间的摩擦力——附着力

（）制动器制动力μ：在轮胎周缘克服制动器的摩擦力矩所需的力。

制动器制动力大小仅仅取决于制动副之间的摩擦力矩，由制动器结构参数决定，即取决于制动器的形式、结构、尺寸，制动器摩擦副的摩擦系数、车轮半径、踏板力等。
（）、μ和j 之间的关系

简化分析，制动时车轮运动分两种情况：
³ 滚动：踏板力小， ≥μ，使车轮滚动，＜j
³ 抱死滑动：当μ大， μ ＞，车轮抱死，发生滑动。
³ 踏板力小， ≥μ，使车轮滚动，＜j
³ 踏板力进一步↑，μ↑，则↑直至 j
³ 当μ↑， μ ＞ ，则车轮抱死，发生滑动
因此，必须使汽车有足够大的μ，地面有足够大的j，才能有足够的。

.滑动率的含义。制动力系数、峰值附着系数、滑动附着系数、侧向力附着系数的含义。
（）滑动率：，
—车轮中心的速度， —无制动力时车轮滚动半径，ω—车轮角速度
滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。
² 纯滚动时：≈ω· ，
² 纯滑动时：ω ，
² 半滚半滑时：<<，逐渐增大

（）峰值附着系数j：制动力系数的最大值
（）滑动附着系数j: 的制动力系数
（）侧向力系数j: 侧向力及垂直载荷之比

（）制动力系数j：地面制动力及垂直载荷之比，

.根据附着系数随滑动率变化的关系曲线，说明的理论依据。
曲线表明，滑动率越低，同一侧偏角条件下的侧向力系数j越大，即轮胎保持转向、防止侧滑的能力越大。所以，制动时若能使滑动率保持在较低值，便可获得较大的制动力系数及较高的侧向力系数。这样，制动性能最好，侧向稳定性也很好。能做到这一点。
优点：）制动力系数大，地面制动力大，制动距离短；
）侧向力系数大，地面可作用于车轮的侧向力大，方向稳定性好；
）减轻轮胎磨损。

.制动距离大小的影响因素。
()制动器起作用的时间 ()起始车速 ()最大制动减速度

.制动的跑偏和侧滑的区别和联系。
区别：跑偏是指制动过程中汽车自动向左或向右的偏驶；侧滑是指制动使汽车前轴、后轴或前后轴同时产生的横向滑移。
联系：严重的跑偏有时会引起后轴侧滑，易于发生侧滑的汽车也有加剧跑偏的趋势。

.试从受力情况分析制动时前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑的特点。
（）前轴先抱死拖滑受力分析
前轴发生侧滑的方向及惯性力的方向相反（异侧），力矩方向相反，可以减轻侧滑，是一种稳定工况。

?
（）后轴先抱死拖滑受力分析
后轴发生侧滑的方向及惯性力的方向一致（同侧），惯性力加剧侧滑。而侧滑又会增大惯性力，进一步加剧侧滑，造成汽车的急剧转动或打转，是一危险工况。

曲线、β线的含义。同步附着系数φ的含义及其计算公式的推导。

曲线：理想的前、后轮制动器制动力分配曲线，是指前、后车轮同时抱死拖滑时，前、后制动器制动力和的关系曲线。
β线：实际前、后制动器制动力分配线。

同步附着系数φ：β线及曲线交点处的附着系数。
只有在某一附着系数的路面上，即附着系数恰好为j时，汽车制动器才能同时抱死。

.利用曲线、β线，、线组，分析汽车在三种不同路面上的制动过程：（φ>φ，φ<φ，φφ）
² j > j β线位于曲线上方，后轮先抱死
² j < j β线位于曲线下方，前轮先抱死
² j j 同时抱死

.附着利用率和制动效率的计算，无轮胎抱死情况下的制动减速度计算。
附着利用率：利用附着利用率，即汽车附着力及四轮驱动附着力之比表示汽车对附着潜力的利用程度。
利用附着系数：
为第轴产生的地面制动力
为地面对第轴的法向反力
j为第轴对应于制动强度的利用附着系数

制动效率：车轮不锁死的最大制动强度及车轮和地面间附着系数的比值
前轴的制动效率：

后轴的制动效率：

第五章：汽车的操纵稳定性复习点：
.操纵稳定性的定义及评价指标
（）定义：操纵稳定性是指在驾驶员不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能够遵循驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，抵抗干扰保持稳定行驶的能力。
（）评价指标

基本内容
主要评价参量
.转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应—转向盘角阶跃输入下的瞬态响应
稳态横摆角速度增益、反应时间等
. 横摆角速度频率响应特性：正弦输入…振幅比、相位差
共振峰频率、共振振幅比、相位滞后角、稳态增益
.转向盘中间位置操稳性小转角、低频正弦输入
转向灵敏度、转向盘力特性
.回正性——力输入下的时域响应
剩余横摆角速度、剩余横摆角、到达剩余横摆角的时间
.转向半径
最小转向半径
.转向轻便性（原地、低速、高速）
转向力、转向功
.直线行驶性、侧风敏感性、路面不平敏感性
转向盘转角和（累计值）、侧向偏移
.典型行驶工况性能——真实反映操稳性
转向盘转角、转向力、侧向加速度、横摆角速度、侧偏角、车速等
.极限行驶能力——极限安全行驶性能
极限侧向加速度、极限车速、恢复时间

.轮胎的侧偏特性
轮胎的侧偏特性是研究汽车操纵稳定性理论的出发点。

图 轮胎的侧偏特性

图所示为一轮胎的侧偏力～侧偏角关系曲线。曲线表明，侧偏角不超过°～°时，可认为及成线性关系。随着的增大，增大较快，轮胎产生滑移。汽车正常行驶时，侧向加速度一般不超过（～），侧偏角不超过°～°，故可认为侧偏力及侧偏角成线性关系，可用下式表示：
（）
式中 ——侧偏刚度[（°）]，其值应为负值，汽车用低压轮胎值在～(°）。

试验表明，潮湿地面上最大侧偏力减小，但直线段的侧偏刚度无多大变化。

垂直载荷对侧偏特性有很大影响。图表明，垂直载荷增大后，最大侧偏力增加。侧偏刚度随垂直载荷的增加而加大。这是因为，轮胎的垂直载荷越大，附着力就越大，轮胎侧滑的倾向就越小，最大侧偏力增大。但垂直载荷过大时，轮胎产生剧烈的径向变形，侧偏刚度反而有所下降。

图 垂直载荷对侧偏特性的影响
)图 ) 图
轮胎的型式和结构参数对轮胎侧偏特性有显著影响。尺寸较大的轮胎，侧偏刚度一般较大。尺寸相同的子午线轮胎和斜交轮胎相比，子午线轮胎具有较大的侧偏刚度。同一型号、同一尺寸的轮胎，帘布层越多、帘线及车轮平面的夹角越小、气压越高、侧偏刚度越大。另外，轮辋的型式对侧偏刚度亦有影响。装有宽轮辋的轮胎，侧偏刚度较大。

.线性二自由度车辆模型对前轮角输入的稳态响应及评价方法
.评价参数：稳态时横摆角速度及前轮转角之比—稳态横摆角速度增益（转向灵敏度），以 表示。
稳态角速度增益：

>，不足转向，特征车速
，中性转向，
<，过多转向，临界车速
. 几个表征稳态响应的参数：
（）前后轴侧偏角绝对值之差(α α)

（）转向半径之比
（）静态储备系数.
中性转向点：作用在中性转向点上的侧向力引起的前后轴侧偏力、，使前后轴产生相同的侧偏角α。
到前轴的距离为：

³ 当'－>时，.>，前轮侧偏力大，使得α>α，为不足转向；
³ 当'－<时，.<，后轮侧偏力大，使得α<α，为过多转向；
³ 当'－时，，中性转向点及质心重合，为中性转向；

.线性二自由度车辆模型对前轮角输入的稳态响应瞬态响应评价指标

（）横摆角速度ω波动时的固有圆频率ω(左右)
一般车速高，ω高

（）阻尼比ζ
超调量在，车速，时，阻尼比～。

（）反应时间τ
τ小一些好
（）第一次达到峰值ω的时间ε（一般为）

.悬架系统、转向系统以及传动系统及汽车操纵稳定性的关系。
（）汽车操纵稳定性及悬架的关系
汽车前后轮总的侧偏角包括：
）弹性侧偏角：有垂直载荷和外倾角变动
）侧倾转向角
）变形转向角
)汽车的侧倾：车厢相对于地面转动时的瞬时轴线为汽车侧倾轴线
前后轴横断面上的瞬时转动中心称为侧倾中心
)悬架的侧倾角刚度：侧倾时，单位车厢转角下，悬架系统给车厢总的弹性恢复力偶矩，称悬架侧倾角刚度
为悬架作用于车厢的总弹性力偶矩，Φ为车厢转角
悬架线刚度 : 非独立悬架：
整个独立悬架： () —弹簧中心到横臂铰接点的距离 —横臂长度
悬架侧倾角刚度Φ
)车厢侧倾角Φ: 车厢在侧向力作用绕侧倾轴线的转角，影响汽车横摆角速度稳态和瞬态响应。

Φ—侧倾力矩，由三部分组成：
.悬挂质量离心力引起.车厢侧倾后重力引起.独立悬架中非悬挂质量离心力引起

（）汽车操纵稳定性及转向系的关系
<>不同行驶工况下对操纵稳定性的要求
低车速、低侧向加速度工况下，应有适度的转向盘力和转向盘总回转角，良好的回正力矩。
高车速、转向盘小转角、低侧向加速度工况下，应有良好的横摆角速度频率特性、直线行驶能力和回正力矩，良好的转向盘力特性。

<>转向系及汽车横摆角速度稳态响应的关系
侧倾时转向系统及悬架的运动干涉，由非独立悬架汽车转向系及悬架运动学上的不协调引起，形成侧倾转向。
转向系刚度及车轮的变形转向
Ø 转向盘及车轮之间的转向系内在刚度，称为转向系刚度。
Ø 在一定的转向盘转角下，转向系刚度低，前轮变形转向角大，增加了汽车的不足转向；转向系刚度大，则减小不足转向。
Ø 转向系的变形转向比悬架的变形转向大得多，应尽可能提高转向系刚度。

（）汽车操纵稳定性及传动系的关系
<>地面切向反力增加不足转向趋势
弯道大驱动力行驶，汽车有增加不足转向的趋势
驱动力增加，同一侧偏角下的侧偏力下降（回顾附着椭圆），需要大的侧偏角满足转向时的侧向加速度，增加了不足转向。
前轮驱动汽车的前轮受驱动轴转矩影响会产生不足变形转向。
驱动力增大，轮胎回正力矩也增大，增加了不足转向。
<>地面切向反力控制转向特性
低附着系数路面上不同驱动形式的汽车的稳态转向特性
³ 前驱：强不足转向特性
³ 后驱：过多转向特性
³ 全驱：不足转向特性，及其他路面相似
切向反力控制的类型
总切向反力控制;前后轮切向力分配比例控制—;内外侧车轮切向力分配控制

第六章：汽车的行驶平顺性

1. 汽车平顺性的评价指标和评价方法；
()评价指标:人对振动的反应;加权加速度均方根值;撞击悬架限位的概率;行驶安全性
()评价方法: 用基本的评价方法来评价时，先计算各轴向加权加速度均方根值。具体有两种计算方法：

2. 单、双质量振动系统简化模型。

车身单质量振动系统模型由质量的车身、刚度为的弹簧，阻尼系数为的减振器组成。

:悬挂质量（车身质量）
:非悬挂质量（车轮质量）
：弹簧刚度
：减振器阻尼系数
：轮胎刚度

3. 单质量系统对路面随机输入的响应

()用随机振动理论分析汽车平顺性
<>平顺性分析的振动响应量：车身加速度；悬架弹簧的动挠度; 车轮及路面间的动载
<>振动响应量的功率谱密度及均方根值

<>概率分布及标准差的关系
()车身加速度的功率谱密度 的计算分析
()车轮及路面间的相对动载 对 的幅频特性的分析
()悬架弹簧的动挠度 对 幅频特性的分析

. 单质量系统的频率响应特性
() 低频段
Ø略大于，阻尼比ζ对这一频段的影响不大。
()共振段

Ø出现峰值，将输入位移放大，加大阻尼比ζ，可使共振峰值明显下降。
()高频段

及ζ无关

Ø悬架对输入位移起衰减作用，阻尼比ζ减小对减振有利。

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