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汽车理论作业题

2020-02-13 来源:华拓网
第一章作业

1、 汽车的动力性指标有哪些?汽车的行驶方程式是怎样的?

2、 试述将发动机的扭矩转速特性曲线(Ttq—n曲线)转变为驱动力图的过程。

3、 已知汽车的若干参数: m=3800kg,f=0.3,CDA=2.5m2,它在下一坡度为16.6%

的坡道时,某一时刻加速度为1m/s2,车速为40km/h 。问:此时汽车的驱动力为多大?(汽车质量换算系数δ=1.003)

4、 一前轮驱动的双轴汽车在平砂地上起步,m=4000kg,质心至前轴距离a=1368mm,轴距

L=2830mm,f=0.15,ϕ=0.45,为顺利起步,驱动力Ft应控制在什么范围?

5、 一双轴后轮驱动汽车,轮胎半径r=0.367m,传动系由变速器、传动轴、主减速器、驱动桥

组成。主减速器传动比i0=5.83,变速器各档传动比分别为6.09、3.09、1.71、1,传动系效率 ηT=0.85; 已知发动机80%负荷时的若干工况

Ttq(N.m) 106.62 147.55 169.84 174.95 169.73 n(r/min)

当发动机负荷为80%,变速器处于三档,

(1)车速为8.327km/h, 41.635km/h时,汽车的驱动力是多少? (2)驱动力为3407N,4309.5N时,汽车的车速是多少?

6、 已知汽车m=4880kg,r=0.367m, ηT =0.85,f=0.003,该汽车所用的发动机外特性转矩曲线如下

图,要使汽车最大爬坡度为16.6%,则传动系最大传动比是多少?

(m---汽车质量 r---车轮半径 ηT----传动效率 f---滚动阻力系数)

600 1000 1500 2000 3000 转矩Ttq(N.m) 360 ---------------------------- 100%负荷

转速n(r/min)

1

7、 证明:Pe=

Ttq×n×π

30000

[Ttq---发动机输出转矩(N.m) n---发动机转速(r/min) Pe---发动机输出功率(kW)]

8、 证明对于装有机械式变速器的汽车:Ft×

ua

=Pe×ηT 3600

[上式中:Ft---驱动力(N) ua ---汽车车速(km/h) Pe---发动机输出功率(kW) ηT---传动

效率 ]

9、 已知平路上,车速Ua=50km/h时,汽车匀速行驶发动机后备功率=30kw, 问车速为50km/h

时,汽车的最大加速度为多少?(质量换算系数=1.003,质量m=4000kg, ηT=0.9) 10、课本第一章作业题1、2。

11、某一时刻,发动机输出扭矩Ttq=300N.m,转速n=1600rpm,Pf+Pw+Pi=54N.m,传动效率ηT=0.8,

问此时,汽车的状态是加速、减速还是等速?说明理由。 12、解释负荷率和后备功率,并分别说明它们对汽车动力性的影响。 13、解释驱动力图、动力特性图。

14、何谓汽车的动力因数D?如何利用动力特性图(D~爬坡度imax?

15、试计算某越野汽车以前轮驱动、后轮驱动及全轮驱动各种情况下所能克服的最大纵向坡度。已

知该车轴距2200mm,质心距前轴距离为1150mm,质心高680mm,道路附着系数为0.6,该车为4×4型。

μa )找出汽车的最高车速uamax和最大

第二章作业

1、已知发动机工况,从238页的负荷特性、万有特性图上如何找对应的燃油消耗率b(g/ml)。

2、名词解释:等速百公里油耗 循环行驶百公里油耗 3、课本习题2,只算n=815r/min时的值 4、计算加速段油耗的方法是什么?

5、说明车速、档位对燃油经济性的影响,并简要解释原因。

2

6、解释负荷率和后备功率,并分别说明它们对汽车燃油经济性的影响。

7、 Pe(kW)

C

B A Ua1 Ua(km/h)

上图为一功率平衡图。(以下用线段填空,如EF)

Ⅰ Ⅱ D Ⅲ 汽车用Ⅱ档以Ua1的车速匀速行驶时,发动机的后备功率为 ,负荷率 为

;汽车用Ⅲ档以Ua1的车速匀速行驶时,发动机的后备功率为 ,负荷率为 ;以Ua1匀速行驶,应选用 (Ⅱ或Ⅲ)档燃油经济性较好。

7、 怎样根据汽车功率平衡图和发动机负荷特性绘制汽车的等速百公里油耗曲线? 8、 写出汽车的燃油消耗方程式,并分析影响汽车燃油经济性的主要因素有哪些? 9、 写出:汽车行驶功率平衡方程式,并简要说明它的物理意义。 10、

已知某汽车的质量为8000kg,路面滚动摩擦系数为0.01,附着系数为0.7,汽车迎风面积为

3㎡,空气阻力系数为0.8,ηT=0.95,γ=7.1NL。 若汽车以40km/h 的速度行驶的比油耗是

b=285(gkw⋅h),求该汽车以升计的百公里油耗。

11、 测量汽车油耗的路上循环实验是按某一规定的车速- 时间范围进行的。这种路上循环包括:

等速行驶、等加速度行驶、等减速行驶与停车怠速等共况。常常通过理论计算确定某一路上循环的油耗。试说明利用已知的有关汽车结构参数与发动机台架试验结果,确定一路上循环油耗方法。

3

第三章作业

1、 根据设计要求的最高车速选择发动机的理论公式是什么?

2、 画图说明最小传动比的改变对汽车最高车速、燃油经济性和动力性的影响。

3、 按照设计要求的最大爬坡度确定最大传动比的理论依据是什么?

4、 传动系档数的多少有何利弊?传动系传动比的分配关系是怎样的?原因是什么?

5、 若一轿车有五档,五档最高车速一定比四档最高车速高吗?

6、 最大传动比选择不当,是否会不满足汽车行驶的驱动—附着条件?

7、 什么叫C曲线?它的作用是什么?

8、 变速器传动比确定的方法是什么?选定发动机功率的方法是什么?确定传动系最小传动比、

最大传动比及传动比分配的方法是什么?

9、 为什么汽车发动机与传动系匹配不好会影响汽车的燃油经济性?

10、 试分析超速档对汽车的动力性以及燃油经济性的影响

11、 为什么汽车起步后很快地换入高档?

第四章作业

1、制动性能的评价指标是什么?各指标的含义是什么?

2、解释地面制动力、制动器制动力并分别说明影响它们的主要因素是什么。

4

3、随着制动器制动力的增加,地面制动力是如何变化的?

Fui(Fui

Fxbi=⎨Fui=Fϕi(Fui=Fϕi)纯滚动,将要抱死的临界状态

⎪Fϕi(Fui>Fϕi)抱死⎩

⎪⎬ ⎪⎭

汽车总重3880kg,已知在制动过程中某一时刻,前、后轮均未抱死,制动强度为0.4,则此时前、后制动器制动力之和为 。

4、从理论上讲滑动率为多大时制动效能最好?而实验结果说明滑动率为多大时制动效能最好?

5、为什么制动时滑动率应控制在较小值?

6、解释制动力系数φb 、 侧向力系数φl

7、φb与制动效能的关系是什么?φl与制动方向稳定性的关系是什么?

8、解释前轮丧失转向能力的含义。

9、为什么盘式制动器的制动效能因数小,却广泛应用于高速轿车、重型矿用车。

10、从车轮运动状态的角度回答何时前轮会丧失转向能力,何时会发生后轴侧滑?

11、什么是汽车的“制动跑偏”现象?并说明造成跑偏的原因是什么?

12、画图从力学角度解释:制动时后轴发生侧滑通常比前轴发生侧滑要危险。

13、概念:I曲线、f线组、r线组、等制动减速度线(等制动强度线)、利用附着系数、制动效率、

同步附着系数

14、什么叫同步附着系数?推导同步附着系数的公式。

5

15、(此题可能需要自已作图回答)如图:有某车的I曲线、β线及φ=0.36、φ=0.7时f线、r

线。I曲线C点对应的附着系数为φ=0.54。

(1)在φ=0.36的路面上制动,当

(Fu1,Fu2)分别位于D、A、E、C点时,(Fxb1,Fxb2)相应地位于 、 、 、 点;当(Fu1,Fu2)位于 点时,前轮将要抱死;所有车轮均不抱死条件下,汽车减速度最大时的(Fu1,Fu2)位于 点,此值 0.36。

(2)在φ=0.7的路面上制动,当(Fu1,Fu2)分别位于D、B、H、I点时,(Fxb1,Fxb2)相应地位

于 、 、 、 点;当(Fu1,Fu2)位于 点时,后轮将要抱死;所有车轮均不抱死条件下,汽车减速度最大时的(Fu1,Fu2)位于 点,此值 0.7。

16、如图,I为某汽车的理想制动力曲线,O—A—B为该车制动器制动力分配线。已知I线上A点

Fu1+Fu2=0.4G,则(1)汽车在ϕ=0.4的路面上制动,前、后轮均不抱死时的最大制动强度Z= 0.4 ;(2)当要求该车前、后轮均不抱死时的最大制动强度Z=0.4时,利用附着系数应为 0.4 。 Fu2

I B A 0 17、

Fu1

已知一汽车总重4075公斤,前轴荷重1357公斤,后轴荷重2718公斤,重心高度886毫米,

轴距2800毫米,该车经常行驶的路面附着系数为0.65~0.75,试确定其前后制动器制动力分配的比例是多少?

6

18、 已知某汽车的质量为5600kg,轴距2800mm,当汽车在附着系数0.6的路面上制动时(前

后轮都抱死),试求前、后轮的地面法向反力各为多少? 19、

在汽车制动过程的分析讨论中,为什么说β线位于I曲线的上方,制动时总是后轮先抱死

而容易发生后轴侧滑。

第五章习题

1、 汽车转向的稳态响应可由横摆角速度增益 ωr⎞uLδ⎟⎠=

2

s1+Ku 来表征,汽车稳定性因数 K=

m⎛L2

⎜⎜a−b⎞kk⎟⎟

⎝2

1⎠试利用

ωr⎞

δ⎟⎠ 分析:

(1) 汽车转载后重心后移对汽车转向特性的影响; s

(2) 前轮气压高于标准气压对汽车转向特性的影响;

(3) 将后轮子午线胎换成普通斜交胎,汽车转向特性的影响;

(4) 在侧向力作用下,后轴左右轮载荷变化很大,汽车转向特性的影响;

2、在非独立悬架的汽车发生侧倾时,常常产生轴转向, (1) 请叙述产生轴转向的原因;

(2) 这种轴转向发生在前轴或后轴对汽车的稳态转向特性有何影响? (3) 为增大汽车的不足转向趋势,前后板簧的固定吊耳应如何布置?

3、有几种形式可以判定或表征汽车的稳态转向特性?

4、试分析汽车侧倾时垂直载荷在左右轮上的重新分配对稳态转向特性有何影响?

5、从汽车操纵稳定性出发,前后悬架侧偏角刚度应如何分配才合理?

7

6、已知三辆汽车的稳态转向特性的试验结果 如图所示。

试判断这三辆汽车在各种侧向加速度情况下属稳态何种转向特性?

α1- α2 1 2 0.4g0.4g3 ay(g)7、 某小客车质量为2000kg,轴距为3.2m,前、后轮为单胎,每一前轮侧偏刚度为-666N/deg,

每一后轮侧偏刚度-655N/deg,水平静止时前轴负荷率为53%, (1) 求稳态转向特性属何种? (2) 求特征车速或临界车速?

(3) δ=15°时,u=36km/h,等速转向行驶时的横摆角速度?

(4) 当侧向加速度ay=0.4g,车速u=72km/h时前后轮侧偏角绝对值之差α1- α2以及转弯半径之比R/R0; 8、 9、

在非独立悬架的汽车发生侧倾时,常常产生轴转向, 1)请叙述产生轴转向的原因:2)教材习题5-12,5-13

这种轴转向发生在前轴或后轴对汽车的稳态转向特性有何影响:3)为了增大汽车的不足转向趋势,问前、后板簧的固定吊耳应如何布置? 10、 11、

什么叫轮胎的扁平率?扁平率对侧偏刚度有何影响? 请依据汽车的稳定性因数的表达式K=

m⎛ab⎞⎜−⎟分析,改变质心位置和前、后轴侧偏2⎜L⎝k2k1⎟⎠

刚度,对汽车的稳态转向特性有何变化? 12、

写出“中性转向点”和“静态储备系数S.M”的定义,并说明如何根据S.M来判定车辆属于何

种稳态转向特性。

8

13、 概念:稳定性因数、中性转向点、特征车速、临界车速、转向特性、静态储备系数、侧偏、

外倾侧向力、侧偏力、车轮坐标系、侧倾、侧倾中心、侧倾轴线

第六章 习题

1、下图中的激励为力F,求质量m的速度x与力F间的频响函数?F的功率谱为GF(f),则x的

均方根值是多少?

Fx m

2、 习题6.1,6.4

3、 为什么平顺性的评价指标要用经过加权的加速度均方根值?

4、 在分型汽车平顺性时通常要对汽车模型进行简化,请针对具体的模型叙述它们是根据那些条件

和假定来进行简化的。

5、 讨论车身和车轮两自由度系统中车轮质量、弹簧刚度和减震器阻尼对平顺性及车轮接地性的影

响(请用曲线和图及文字叙述)。

6、 已知某车等速行驶时,受路面不平度输入功率谱G(f)=2×10

−6

f−2m2⋅s

()的激励,且在 1~10HZ频率范围内,车身上垂直振动位移输出对路面不平度位移输入的幅频特性 zq=12π 试求该车在 1~10HZ 频率范围内的车身垂直振动加速度均方根值σ&z&为多少? 7、

8、 概念:频响函数、振型、固有频率、功率谱、均方根值

9

2

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