汽車運用工程複習題

2023-01-09 03:27:05 字數 4864 閱讀 6704

一、 概念解釋

1.汽車使用效能

汽車的主要使用效能通常有:汽車動力性、汽車燃料經濟效能、汽車制動性、汽車操縱穩定性、汽車平順性和汽車通過效能。

2.側偏力

汽車行駛過程中,因路面側向傾斜、側向風或曲線行駛時離心力等的作用,車輪中心沿軸方向將作用有側向力,在地面上產生相應的地面側向反作用力,使得車輪發生側偏現象,這個力稱為側偏力。

3.地面制動力

制動力習慣上是指汽車制動時地面作用於車輪上的與汽車行駛方向相反的地面切向反作用力。

4.汽車制動效能

汽車制動效能,是指汽車在行駛時能在短距離停車且維持行駛方向穩定性和在下長坡時能維持一定車速的能力。另外也包括在一定坡道能長時間停放的能力。

5. 滑動(移)率

描述制動過程中輪胎滑移成份的多少,即滑動率的數值代表了車輪運動成份所佔的比例,滑動率越大,滑動成份越多。

6. 同步附著係數

具有固定的線與i線的交點處的附著係數,被稱為同步附著係數。

7. 汽車動力因數

由汽車行駛方程式可匯出,則被定義為汽車動力因數。

8. 汽車通過性幾何引數

汽車通過性的幾何引數是與防止間隙失效有關的汽車本身的幾何引數。它們主要包括最小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過角等。

9. 汽車動力性及評價指標

汽車動力性,是指在良好、平直的路面上行駛時,汽車由所受到的縱向外力決定的、所能達到的平均行駛速度。汽車動力性的好壞通常以汽車加速性、最高車速及最大爬坡度等專案作為評價指標。

10.回正力矩

回正力矩是輪胎發生側偏時會產生作用於輪胎繞軸方向恢復直線行駛的力矩。

11. 汽車最小離地間隙

汽車最小離地間隙c是汽車除車輪之外的最低點與路面之間的距離。

12.制動距離

制動距離s是指汽車以給定的初速,從踩到制動踏板至汽車停住所行駛的距離。

13. 滾動阻力係數

滾動阻力係數可視為車輪在一定條件下滾動時所需的推力與車輪負荷之比,或單位汽車重力所需之推力。

14.臨界車速

當車速為時,的稱為臨界車速。

二、 簡答題

1. 寫出汽車功率平衡方程式。

2. 用圖敘述地面制動力、制動器制動力、附著力三者之間的關係。

①當(為地面附著力)時,;

②當時,且地面制動力達到最大值,即;

③當時,,隨著的增加,不再增加。

3.寫出製作汽車的驅動力圖的步驟。

①列出發動機外特性資料表(或曲線轉化為資料表,或回歸公式);

②根據給定的發動機外特性曲線(資料表或回歸公式),按式求出各檔在不同車速下的驅動力,並按式計算對應的車速;

③按式計算滾動阻力,按式計算對應車速的空氣阻力;

將、繪製在-直角座標系中就形成了驅動力圖或驅動力-行駛阻力平衡圖。

4.簡述利用**計算等速燃料消耗量的步驟。

1) 由公式

計算找出和對應的點

2) 分別求出汽車在水平道路上克服滾動阻力和空氣阻力消耗功率和。

3) 求出發動機為克服此阻力消耗功率。

4) 由和對應的,從計算。

5) 計算出對應的百公里油耗為

6) 選取一系列轉速找出對應車速,,,,……,。據此計算出。

把這些-的點連成線, 即為汽車在一定檔位下的等速油耗曲線。

5.試用汽車的驅動力-行駛阻力平衡分析汽車的動力性。

根據汽車行駛方程式,即

製作汽車的驅動力-行駛阻力平衡圖,從而計算出汽車最高車速、

最大爬坡度和加速能力。

當時可求出最大加速度,而可計算汽車加速能

6.畫出附著率(制動力係數)與滑動率關係曲線,並做必要說明。

① 當車輪滑動率s較小時,制動力係數隨s近似成線形關係增加,當製動力係數在s=20%附近時達到峰值附著係數。

② 然後隨著s的增加,逐漸下降。當s=100%,即汽車車輪完全抱死拖滑時,達到滑動附著係數,即。對於良好的瀝青或水泥混凝土道路相對下降不多,而小附著係數路面如潮濕或冰雪路面,下降較大。

③ 而車輪側向力係數(側向附著係數)則隨s增加而逐漸下降,當s=100%時,,即汽車完全喪失抵抗側向力的能力,汽車只要受到很小的側向力,就將發生側滑。

④ 只有當s約為20%(12~22%)時,汽車才不但具有最大的切向附著能力,而且也具有較大的側向附著能力。

7.用結構使用引數寫出汽車行駛方程式。

汽車行駛方程式的普遍形式為

,即9.寫出**法計算汽車加速效能的步驟。

手工作圖計算汽車加速時間的過程:

①列出發動機外特性資料表(或曲線轉化為資料表,或回歸公式);

②根據給定的發動機外特性曲線(資料表或回歸公式),按式求出各檔在不同車速下的驅動力,並按式計算對應的車速;

③按式計算滾動阻力,按式計算對應車速的空氣阻力;

④按式計算不同檔位和車速下的加速度以及加速度的倒數,畫出曲線以及曲線;

⑤按式計算步長的加速時間,對求和,則得到加速時間。同理,按式,計算步長的加速距離,對求和得到加速距離。

10.寫出汽車的燃料消耗方程式,並解釋主要引數。

,式中:分別是百公里油耗(l/100km)、發動機功率(kw)、發動機燃料消耗率(或比油耗,)、車速(km/h)和燃油重度(n/l)。

11.寫出汽車的後備功率方程式,分析後備功率對汽車動力性和燃料經濟性的影響。

汽車在良好平直的路面上以等速行駛,此時阻力功率為,發動機功率克服常見阻力功率後的剩餘功率,該剩餘功率被稱為後備功率。汽車後備功率越大,汽車的動力性越好。利用後備功率也可確定汽車的爬坡度和加速度。

功率平衡圖也可用於分析汽車行駛時的發動機負荷率,有利於分析汽車的燃油經濟性。後備功率越小,汽車燃料經濟性就越好。通常後備功率約10%~20%時,汽車燃料經濟性最好。

但後備功率太小會造成發動機經常在全負荷工況下工作,反而不利於提高汽車燃料經濟性。

12. 在側向力的作用下,剛性輪和彈性輪胎行駛方向的變化規律(假設駕駛員不對汽車的行駛方向進行干預)。

當有時,若車輪是剛性的,則可以發生兩種情況:

①當地面側向反作用力未超過車輪與地面間的附著極限時(),車輪與地面間沒有滑動,車輪仍沿其本身平面的方向行駛。

②當地面側向反作用力達到車輪與地面間的附著極限時(),車輪發生側向滑動,若滑動速度為,車輪便沿合成速度的方向行駛,偏離了車輪平面方向。

當車輪有側向彈性時,即使沒有達到附著極限,車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向,出現側偏現象。

三、 分析題

1.已知某汽車φ0=0.4,分析φ=0.3以及φ=0.7時汽車的制動過程。

當φ=0.3時,比φ0=0.4小,在i曲線下方,利用線和線分析,前輪先抱死,當線與i曲線相交, 則後輪也抱死;

當φ=0.7時,比φ0=0.4大,在i曲線方,利用線和線分析,後輪先抱死,當線與i曲線相交,則前輪也抱死。

2. 某汽車(裝有abs裝置)在實施緊急制動後,在路面上留下有規律的制動拖痕斑塊,即不連續的短拖痕,請分析出現該現象的原因。

abs裝置控制器根據車輪角速度感測器確定制動管路壓力,使得管路的壓力呈脈動狀態,即車輪處於抱死和不抱死之間變化,從而使輪胎在路面上留下不連續的斑塊。

3.請分析汽車制動時附著係數大小對前、後輪地面法向反作用力的影響。

。由式可知,制動時汽車前輪的地面法向反作用力隨制動強度和質心高度增加而增大;後輪的地面法向反作用力隨制動強度和質心高度增加而減小。大軸距汽車前後軸的載荷變化量小於短軸距汽車載荷變化量。

例如,某載貨汽車滿載在乾燥混凝土水平路面上以規定踏板力實施制動時,為靜載荷的90%,為靜載荷的38%,即前軸載荷增加90%,後軸載荷降低38%。

4. 從制動距離計算式可以得出那些結論。

①汽車的制動距離s是其制動初始速度二次函式,是影響制動距離的最主要因素之一;②s是最大制動減速度的雙曲線函式,也是影響制動距離的最主要因素之一。③是隨行駛條件而變化的使用因素,而是受道路條件和制動系技術條件制約的因素;④s是制動器摩擦副間隙消除時間、制動力增長時間的線性函式,是與使用調整有關,而與制動系型式有關,改進制動繫結構設計,可縮短,從而縮短s。

5. 請分析制動力係數、峰值附著係數、滑動附著係數與滑動率的關係。

① 當車輪滑動率s較小時,制動力係數隨s近似成線形關係增加,制動力係數在s=20%附近時達到峰值附著係數。

② 然後,隨著s的增加,逐漸下降。當s=100%,即汽車車輪完全抱死拖滑時,達到滑動附著係數,即。(對於良好的瀝青或水泥混凝土道路相對下降不多,而小附著係數路面如潮濕或冰雪路面,下降較大。

)③ 而車輪側向力係數(側向附著係數)則隨s增加而逐漸下降,當s=100%時,。(即汽車完全喪失抵抗側向力的能力,汽車只要受到很小的側向力,就將發生側滑。)

④ 只有當s約為20%(12~22%)時,汽車不但具有最大的切向附著能力,而且也具有較大的側向附著能力。

6. 請比較前驅動和後驅動汽車上坡(坡度角為α)行駛的附著條件,並解釋載貨汽車通常採用後驅動而小排量轎車採用前驅動的原因。

如果,且,,則

對於前輪其動態地面法向反作用力的增量為-,而後輪的為。顯然,當汽車以極限附著能力在大坡度角加速上坡時,動載荷的絕對值達到最大。貨車經常在公路行駛,而轎車主要在城市道路行駛,由於貨車需要爬坡較大,所以採用後驅動。

轎車主要在城市平路行駛,而前軸附著力下降較小,所以採用前驅動。越野汽車行駛條件較為惡劣,所以採用四輪驅動。

7. 確定傳動系最小傳動比的基本原則。

按最小穩定車速;最大爬坡度及工程車輛的低速要求確定最小傳動比。

8.從受力分析出發,敘述汽車前輪抱死拖滑和後輪抱死拖滑對汽車制動方向穩定性的影響。

從受力情況分析,也可確定前輪或後輪抱死對制動方向穩定性的影響。

例圖a是當前輪抱死、後輪自由滾動時,在干擾作用下,發生前輪偏離角(航向角)。若保持轉向盤固定不動,因前輪側偏轉向產生的離心慣性力與偏離角的方向相反,起到減小或阻止前軸側滑的作用,即汽車處於穩定狀態。

例圖 b為當後輪抱死、前輪自由滾動時,在干擾作用下,發生後軸偏離角(航向角)。若保持轉向盤固定不動,因後輪側偏產生的離心慣性力與偏離角的方向相同,起到加劇後軸側滑的作用,即汽車處於不穩定狀態。由此周而復始,導致側滑迴轉,直至翻車。

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