第五版汽车理论复习重点.doc

1. 1什么是汽车的动力性，其评价指标是什么？各指标的含义是什么？汽车动力性是指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。评价指标汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车能爬上的最大坡度。最高车速是指在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度。汽车的加速时间表示汽车的加速能力，包括原地起步加速时间和超车加速时间。汽车爬坡能力是用满载或者一部分负载的汽车在良好路面上的最大爬上坡度表示的。2. 什么是汽车的驱动力，它与汽车的结构参数及发动机的性能有何关系？汽车的驱动力 汽车发动机产生的转矩，经传动系统传至驱动轮上，地面对车轮的反作用力与发动机转矩、变速器传动比、主减速器传动比、传动系的机械效率成正比，与车轮半径成反比。3. 何为发动机外特性？外特性：发动机节气门全开的速度特性。使用外特性：带上全部附件设备时的发动机特性。差别：外特性的最大功率大于使用外特性。计算动力性用：使用外特性。机械损失：齿轮传动副、轴承、油封等处的摩擦损失。液力损失：消耗于润滑油的搅动、润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。4. 车轮自由半径：车轮处于无载时的半径。滚动半径：车轮滚动距离与车轮滚动圈数的比值。静力半径：汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。5. 何为汽车的驱动力图？当已知发动机使用外特性能及汽车相应结构参数，如何作汽车的驱动力图？驱动力图：一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线来全面表示汽车的驱动力。用发动机外特性曲线、传动系传动比、传动效率、车轮半径等参数求出各个档位的驱动力值，再根据发动机转速求出汽车行驶速度，即可求得曲线。6. 汽车的行驶阻力有哪几项？滚动阻力的形成原因及其计算方法？滚动阻力系数的物理含义及其在各种路面上的取值范围，影响滚动阻力的主要因素是什么？1） 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力2） 车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支承路面的变形，此时由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。 W车轮负荷 f滚动阻力系数3） 滚动阻力系数是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比。4） 影响滚动阻力的主要因素：行驶车速，轮胎的结构、材料、气压，路面的种类。8. 空气阻力的构成及其主要成分，空气阻力的计算方法？列举减少空气阻力系数的一些措施。构成：压力阻力、摩擦阻力 压力阻力分为：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力主要成分：形状阻力 空气阻力系数 A迎风面积措施：发动机盖应向前下倾、整个车身应向前倾斜12、采用舱背式或直背式、车底平整、设计良好的发动机冷却进风系统。9. 何为汽车的坡度阻力及道路阻力系数？坡度i？坡度阻力：汽车重力沿坡道的分力。道路阻力系数：滚动阻力系数与坡度阻力系数之和。 坡度i：坡高与底长之比。 10. 何为汽车的加速阻力？汽车旋转质量换算系数的物理含义？加速阻力：汽车加速时，需要克服其质量加速运动时的惯性力。汽车旋转质量换算系数：旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量惯性力的系数。11. 汽车行驶方程式及其物理含义？熟练写出汽车的行驶方程式（标明单位）。 物理含义：无风天气、正常道路上行驶汽车的驱动力与行驶阻力的数量关系。12. 汽车行驶的附着条件指什么？改变何种因素可提高汽车的附着力？ ,附着系数以及地面作用于驱动轮的法向作用力。13. 何为汽车的附着力和附着系数？什么是附着率？附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值。附着系数：是附着力与车轮法向压力的比值。附着率：指汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。为什么加速上坡行驶时需要较大的附着率？上坡行驶时，驱动轮发出的驱动力大，要求的最低附着系数大，因此需要较大的附着率。为什么高速行驶时需要较大的附着率？随着车速的增加，车轮的法向反作用力下降，而切向反作用力则按车速的平方关系增大，因此，附着率随着车速的提高而急剧增大，所以需要较大的附着率。14. 汽车挡时的最大爬坡度。15. 何为汽车的动力因数？其表达式？动力因数：是剩余牵引力（总牵引力减空气阻力）和汽车总重之比。16. 何为后备功率？后备功率的用途？后备功率：用途：用来加速或爬坡，可以具体的确定汽车的爬坡度或加速度第二章 汽车的燃油经济性1. 什么是汽车的燃油经济性？评价指标是什么？燃油经济性：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：等速行驶百公里燃油消耗量。2. 何为汽车的多工况循环油耗，用它评价汽车的燃油经济性有何优点？多工况道路循环油耗：汽车在道路上按照规定的车速和时间规范作反复循环行驶时所测定的燃油经济性指标。用这种方法测定的燃油经济性，比较接近汽车实际的行驶情况。3. 何为汽车发动机的万有特性、负荷率？速度特性和负荷特性都只能表达两个参数之间的关系，为了表示三个或者三个以上参数之间的关系，可以采用多参数特性，即万有特性。负荷率：发动机功率在与相同转速下所能发出的最大有效功率的比值称为负荷率。4. 试分析影响汽车燃油经济性的主要因素？使用方面：行驶车速、档位选择、挂车的应用、正确的保养与调整。结构方面：汽车总尺寸与质量、发动机效率、传动系的档位多少、汽车外形与轮胎。5. “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？均不正确。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。发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。6. 轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响？1） 轮胎对汽车动力性的影响主要有三个方面：轮胎的结构、帘线和橡胶的品种，对滚动阻力都有影响，轮胎的滚动阻力系数还会随车速与充气压力变化。滚动阻力系数的大小直接影响汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度。 汽车车速达到某一临界值时，滚动阻力迅速增长，轮胎会发生很危险的驻波现象，所以汽车的最高车速应该低于该临界车速。轮胎与地面之间的附着系数直接影响汽车的加速时间和最大爬坡度。2） 轮胎对燃油经济性的影响：轮胎的滚动阻力系数直接影响汽车的燃油经济性。滚动阻力大燃油消耗量明显升高。11. 为什么汽车中速行驶省油？由发动机外特性曲线可知，汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。因为高速行驶时。虽然发动机负荷率高，但汽车的行驶阻力增大很大而导致百公里油耗增加。12. 汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性发动机最大功率要满足动力性要求（最高车速、比功率）最小传动比的选择很重要，（因为汽车主要以最高档行驶）。若最小传动比选择较大，后备功率大，动力性较好，但发动机负荷率较低，燃油经济性较差。若最小传动比选择较小，后备功率较小，发动机负荷率较高，燃油经济性较好，但动力性差。若最大传动比的选择较小，汽车通过性会降低；若选择较大，则变速器传动比变化范围较大，档数多，结构复杂。同时，传动比档数多，增加了发动机发挥最大功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力，动力性较好；档位数多，也增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了油耗，燃油经济性也较好。13. 试分析超速挡对汽车动力性和燃油经济性的影响。动力性：超速档下发动机负荷率较高，后备功率小，动力性较差。燃油经济性：超速档下发动机负荷率较高，燃油消耗率较低。车速不高的情况下，燃油经济性好。高速时，滚动阻力和空气阻力较大，超速档负荷率较高，燃油消耗率增大，经济性下降。第三章 汽车的动力装置参数的选定1. 发动机的功率选择有几种方法？分别是什么？何为汽车的比功率？，汽车的比功率和汽车的总重有何关系？两种。通过最高车速选择和通过比功率选择。比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率。比功率是汽车发动机最大功率与汽车总质量之比。2. 何为最小传动比？选择传动系最小传动比（或主减速比）应考虑哪些因素？最小传动比：齿轮最小的转速百分比。因素：最高车速、汽车的后备功率、驾驶性能、燃油经济性。3. 最小传动比增大时，对汽车的动力性和燃油经济性有何影响，适当减小时又有何影响，为什么？欲使汽车最高车速最大，应如何选择最小传动比？ 最小传动比增大时，汽车的动力性降低，燃油经济性变差。过小，发动机在重负荷下工作，加速性不好，出现噪声和振动。最小传动比应选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率时的车速，这时最高车速最大。4. 何为最大传动比？汽车传动系的最大传动比（变速器档传动比）应如何选择？写出其计算表达式？最大传动比是变速器档传动比与主减速器传动比的乘积。确定最大传动比时考虑三方面的因素：最大爬坡度、附着条件、汽车的最低稳定车速。5. 汽车档数对汽车动力性和燃油经济性的影响？汽车的动力性、燃油经济性和汽车传动系的档位数有着密切的关系。档位数多，使发动机发挥最大功率的机会增多，提高了汽车的加速能力和爬坡能力。同时，档位数多，使发动机在低燃油消耗区工作的可能性增加，降低了油耗。因此，传动系档位数的增加会改善汽车的动力性和燃油经济性。6. 传动系的变速器档位速比的分配规律是什么？变速器各档位速比按等比级数分配有何好处？有的汽车传动系档位不按等比级数分配，其合理的分配方案是什么？按等比原则分配传动比 好处：起步加速时操作方便。充分利用发动机提供的功率，提高动力性。增加汽车的后备功率，提高加速或上坡能力。方案：较高档位相邻两档间的传动比的间隔应小些，特别是最高档与次高档之间应更小些。第四章 汽车的制动性1. 汽车的制动性能及其评价指标是什么？制动性：汽车行驶时能在短时间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。评价指标：制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性。2. 何为汽车的制动效能？何为汽车的制动效能恒定性？制动效能：即制动距离与制动减速度，是指在良好路面上，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。制动效能恒定性：抗热衰退性能，汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度。3. 何为汽车的地面制动力、制动器制动力及其路面附着力？三者有何关系？地面制动力：汽车制动时主要由地面提供的与行驶方向相反的外力。制动器制动力：在轮胎周缘为了克服制动器摩擦力矩所需的力。路面附着力：轮胎与地面的摩擦力。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。4. 何为轮胎的滑动（移）率，如何计算？汽车的附着系数（制动力系数和侧向力系数）与滑动率之间有何关系？影响附着系数的主要因素是什么？解释滑水现象的原因。滑动率：制动过程中轮胎滑动成分的多少。滑动率增大，制动力系数先迅速增大，达到最大值后有所下降。滑动率越低，同一偏角条件下的侧向力系数越大。主要因素：道路的材料、路面的状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度。滑水现象：在某一车速下，在胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触。5.汽车的最大制动减速度如何计算？6. 影响汽车制动距离的主要因素是什么？制动时间大致分几个阶段？主要因素：制动器起作用的时间、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。驾驶员反应阶段、制动器起作用阶段、持续制动阶段、放松制动器阶段。7. 何为制动跑偏，其主要原因是什么？制动跑偏：制动时汽车自动向左或向右偏驶。主要原因：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（相互干涉）。8. 何为制动侧滑，通常哪一轴侧滑的危险性更大？为什么。在什么情况下，汽车会出现严重的侧滑？侧滑：是指制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。最危险的情况是在高速制动时发生后轴侧滑，此时汽车常发生不规则的急剧回转运动而失去控制。路面越滑、制动距离和制动时间越长，后轴侧滑越剧烈。9. 何为理想的前、后制动器制动力分配曲线？何为制动器制动力分配系数？何为具有固定比例前后制动器制动力分配曲线？ 制动力分配曲线：在任何附着系数的路面上，前、后车轮同时抱死的条件是：前、后轮制动器制动力之和等于附着力，并且前、后轮制动器制动力分别等于各自的附着力制动器制动力分配系数：常用前制动器制动力与汽车总制动器制动力之比来表明分配的比例。两轴汽车的前、后制动器制动力之比为一固定值。何为汽车的同步附着系数？其基本含义和决定因素是什么？同步附着系数：由汽车结构参数决定的、反映汽车制动性能的参数。 决定因素：汽车结构参数10. 何为f线组，其含义是什么？何为r线组，其含义是什么？f线组：后轮没有抱死，在各种值路面上前轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线。r线组：前轮没有抱死而后轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线。11. 试解释利用附着系数的概念。何为制动效率？阐述一般情况下对前后制动器制动力的分配要求。空车和满载时汽车制动性有无变化？为什么？利用附着系数：汽车以一定减速度制动时，除去制动强度以外，不发生车轮抱死所要求的（最小）路面附着系数总大于其制动强度。制动效率：车轮不锁死的最大制动减速度与车轮和地面间附着系数的比值。汽车制动系的实际前、后制动力分配线（线）应总是在理想的制动力分配线（I曲线）下方，并且线月靠近I曲线越好。有变化。空车和满载时制动力相同，空车惯性力小，制动距离短，制动性能好。12. 用I曲线、曲线、f线、r线分析汽车在各种路面上的制动时的制动过程？当时，线位于I曲线下方，制动时总是前轮先抱死。当时，线位于I曲线上方，制动时总是后轮先抱死。第五章 汽车的操纵稳定性1. 何为轮胎的侧偏角？何为轮胎的侧偏特性？何为轮胎的侧偏刚度？侧偏角：汽车轮胎的中心线，在侧向力F的作用下，与车轮平面错开了一定距离，产生的倾斜角。侧偏特性：是指侧偏力、回正力矩与侧偏角间的关系。侧偏刚度：轮胎侧偏力与侧偏角的比值。2. 当轮胎发生侧偏时，回正力矩是如何产生的？ 侧向力作用使得车轮变形，向一个方向侧偏时，轮胎侧偏产生的力矩使车轮向更大的角度偏转，这使车轮变形减少，整个车轮平面与行驶方向重合。3. 轮胎的结构、工作条件对侧偏特性有何影响？1） 尺寸较大的轮胎有较高的侧偏刚度。（2）高宽比对侧偏刚度影响很大，随高宽比的增加而减小。（3）轮胎的垂直载荷，随轮胎的垂直载荷增加侧偏刚度增加。（4）轮胎的充气气压，随轮胎的充气气压增加而增大，但气压过高后将不再变化。6. 何为汽车的稳态响应？何为汽车的横摆角速度增益？写出其表达式。稳态响应：不随时间变化的汽车的时域响应。横摆角速度增益：常用输出与输入的比值，如稳态的横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态转向。7. 何为汽车稳定性因数K，它与汽车哪些结构参数有关？写出计算表达式。稳定性因数K：表征汽车稳态响应的一个重要参数。结构参数：汽车的质量，质心位置，前、后轮的侧偏刚度。8. 如何判定和表征汽车三种不同的稳态转向特性？每种转向特性各有什么特点？表征稳态响应的具体参数有哪些，他们之间的关系如何（要求有必要的公式和曲线）？汽车稳态响应有三种类型：中性转向、不足转向、过多转向。表征稳态响应的具体参数：1）前后轮侧偏角绝对值之差。0时为不足转向，=0时为中性转向，1时为不足转向，=1时为中性转向，0时为不足转向，S.M.=0时为中性转向，S.M.0收敛；阻尼比大于1-不足转向、过多转向（车速不高稳定，否则不稳定）。16. 何为侧倾轴线、侧倾中心？如何作出？试述外倾角对车轮侧偏特性的影响。什么是线刚度？如何计算单横臂独立悬架的线刚度？侧倾轴线：车厢相对地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线。侧倾中心：该轴线通过车厢在前后轴处横断面上的瞬时转动中心，这两个瞬时中心称为侧倾中心。随着外倾角增大，胎面与路面的接触情况越来越差，会影响最大地面侧向反作用力而损害汽车的极限侧向加速度。线刚度：车轮保持在地面上而车厢做垂直运动时，单位车厢位移下，悬架系统给车厢的总弹性恢复力。单横臂独立悬架的线刚度：17. 分析汽车受侧向力作用发生侧倾时车轮载荷重新分配对轮胎侧偏刚度（绝对值）与稳态特性的影响。（1）左右车轮垂直载荷差别越大.，平均侧偏刚度越小，侧偏角越大。（2）在侧向力的作用下，若汽车前轴左右车轮垂直载荷变动量越大，汽车趋于增加不足转向量；若汽车后轴左右车轮垂直载荷变动量越大，汽车趋于减小不足转向量。18. 汽车在前轴增加一横向稳定杆后不足转向量有何变化？汽车在前轴增加一横向稳定杆后，前悬架的侧倾刚度大于后悬架，前轴的所分配到的侧倾力矩大，从而导致轮间轴荷转移量大，前轴总侧偏刚度下降，侧偏角增大，产生不足转向趋势，增加不足转向量。19. 何为侧倾转向、变形转向及变形外倾？侧倾转向：在侧倾力作用下车厢发生侧倾，由车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动、后轮绕垂直于地面轴线的转动，即车轮转向角的变动。变形转向：悬架导向杆系各元件在各种力、力矩作用下发生的变形，引起车轮绕主销或垂直于地面轴线的转动。变形外倾：悬架导向装置变形引起的外倾角的变化，从而影响汽车的稳态和瞬态响应。20. 何为转向系统和纵置钢板弹簧悬架的运动干涉？如何减少这种干涉？车厢侧倾时，若非独立悬架汽车的转向系与悬架在运动学上关系不协调，将引起转向车轮干涉转向。减小侧倾转向。第六章 汽车的平顺性1. 何为汽车的平顺性？评价指标是什么？汽车在一般行驶速度范围内行驶时，能保证乘员不会因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完整无损的性能。评价指标：车身加速度、乘员主观感受的舒适度。2. 人体对振动的最敏感的频率范围是什么？垂直轴向：412.5Hz 水平：0.52Hz3. 平顺性的评价方法有几种？分别是什么？两种。基本评价方法和辅助评价方法。4. 车身质量简化时需要满足的三个条件是什么？何为汽车的悬挂质量分配系数？总质量保持不变、质心位置不变、转动惯量的值保持不变。悬挂质量分配系数：簧上质量在车身上上下跳动，前后簧上质量之间的相互影响系数。5. 单质量有阻尼自由振动的阻尼作用是什么？何为阻尼比对系统作负功，不断消耗系统的能量，使自由振动不断衰减最终停止，强迫振动的振幅受到抑制。阻尼比:阻尼系数与临界阻尼系数之比，表达结构体标准化的阻尼大小。6. 何为振动系统的固有圆频率，他与汽车加速度有何关系？如要降低振动系统的固有圆频率，应改变哪个参数如何改变固有圆频率：随时间按正弦或余弦规律变化，振动的频率与初始条件无关，而仅与系统的固有特性有关（如质量、形状、材质等）。随着车身固有圆频率的增大，车身加速度与固有圆频率成正比。稳定性因数K，减小K值。7. 汽车的平顺性分析的振动响应量有哪些？ 车身加速度，悬架弹簧的动挠度，车轮与路面之间的动载。8. 如何选择悬架系统固有频率与阻尼比？轿车舒适性要求高，固有频率选择比较低，减小车身减速度。货车和越野汽车为减少撞击限位的概率，固有频率较高。7.1何为汽车的通过性？何为挂钩牵引力？何为滑转率？汽车的通过性：指汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带及各种障碍的能力。挂钩牵引力：表示土壤强度贮备，它是汽车越野行驶的一种贮备，可以用来使车辆加速、上坡、克服道路不平的阻力和牵引连接在挂钩上的挂车或武器装备。滑转率：车辆驱动轮或履带的接地面相对于地面有向后的滑动的程度。1. 汽车支撑通过性评价指标有哪几项？含义是什么？牵引系数TC：单位车重的挂钩牵引力（净牵引力）。牵引效率（驱动效率）TE：驱动轮输出功率与输入功率之比。燃油利用指数：单位燃油消耗所输出的功。2. 什么是间隙失效、顶起失效、触头失效及托尾失效？间隙失效：由于汽车与地面间的间隙不足而被地面托住、无法通过的情况。顶起失效：车辆中间底部的零件碰到地面而被顶住。触头失效：车辆前端触及地面而不能通过。托尾失效：车辆尾部触及地面而不能通过。3. 何为汽车的最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角、最小转弯直径及转弯通道圆？它们和通过性的关系？最小离地间隙：汽车满载、静止时，支承平面与汽车上的中间区域最低点之间的距离。反映汽车无碰撞的通过地面凸起的能力。接近角：汽车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。接近角越大，越不易发生触头失效。离去角：汽车满载、静止时，后端突出点向后轮所引切线与地面间的夹角。离去角越大，越不易发生托尾失效。纵向通过角：汽车满载、静止时，分别通过前、后车轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面，当两切平面交于车体下部较低部位是所夹的最小锐角。表示汽车能够无碰撞的通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。纵向通过角越大，顶起失效的可能性越小，汽车的通过性越好。最小转弯直径：当转向盘转到极限位置、汽车以最低稳定车速转向行驶时，外侧转向轮的中心路面在支承平面上滚过的轨迹圆直径。表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。最小转弯直径越小，汽车的机动性越好。转弯通道圆：是汽车转向盘转到极限位置行驶时，汽车上所有各点在车辆支承平面（一般就是地面）上的投影所形成两个圆。转弯通道圆越小，汽车的机动性越好。4. 装有弹性轮胎的车辆在松软地面上的土壤阻力有哪些？压实阻力、推土阻力、充气轮胎变形引起的弹滞损耗阻力。