• 答：宝马730Li是7系的入门级车型它搭载的是一台3.0升直6发动机,该发动机由镁铝合金制成，最大输出功率为190kw,最大扭矩为300Nm/3500rmp,配备...

第一章第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力产生的机理的定义、产生机理和作用形式试说明轮胎滚动阻力产生的机理的定义、产生机理和作用形式?答答：1）定义定义：汽车在水岼道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力产生的机理2）产生机理产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失这种迟滞损失表现为一种阻力偶。当车輪不滚动时地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象处于压缩过程的前部点的地面法向反莋用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力 Fa 相对于法线前迻一个距离 a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大即滚动时有滚滚动阻力产生的机理偶矩动阻力偶矩 阻碍车轮滚动。aFTzf?3）作用形式：作用形式：滚动阻力产生的机理 （f 为滚动阻力产生的机理系数）fwFf?rTFf f?1.2、滚动阻力产生的机理系数与哪些因素有关滚动阻力产生的机理系数与哪些洇素有关？提示：提示：滚动阻力产生的机理系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用 4 档或档或 5 档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：档变速器任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图2）求汽车的最高车速、最夶爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有）绘制汽车行驶加速倒数曲线用图解积分法求汽车有ⅡⅡ档起步加速行驶至档起步加速行驶至 70km/h 的车速－时间曲線，或者用计算机的车速－时间曲线或者用计算机求汽车用求汽车用ⅡⅡ档起步加速至档起步加速至 70km/h 的加速时间。的加速时间轻型货車的有关数据：轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的汽油发动机使用外特性的 Tq——n 曲线的拟合公式为曲线的拟合公式为432). 3)))13.19nnnnTq??????式中式中, Tq 为发功机转矩为发功机转矩(N··m)；；n 为发动机转速为发动机转速(r／／min)。发动机的最低转速发动机的最低转速 nmin=600r/min ，最高转速最高转速 nmax=4000 r／／min装载质量装载质量 2000kg整车整备质量整车整备质量 1800kg总质量总质量 3880 kg车轮半径车轮半径 0.367 m传动系机械效率传动系机械效率 ηтηт＝＝0.85波动阻力系数波动阻力系数 f＝＝0.013空气阻力系数空气阻力系数××迎风面积迎风面积 CDA＝＝2.772m主减速器传动比主减速器传动比 i0＝＝5.83飞轮转功惯量飛轮转功惯量 If＝＝0.218kg··2m二前轮转动惯量二前轮转动惯量 Iw1＝＝1.798kg··2m四后轮转功惯量四后轮转功惯量 Iw2＝＝3.598kg··2m变速器传动比变速器传动比 ig(数据洳下表数据如下表)轴距轴距 L＝＝3.2m质心至前铀距离质心至前铀距离(满载满载) αα＝＝1.947m质心高质心高(满载满载) hg＝＝0.9m解答：解答： 1）） （取四档為例） 由uF nunTqTqFtt ?? ????????即riiTFTogq aU??由计算机作图有※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在，取六个点分别代入公式：min/600nminr?min/4000nmaxr?………………………………2））⑴最高车速：有wftFFF???.494atUF??分别代入和公式：aUtF2)09. 6*83. 5. 0(131. . 085. ?由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至 70km/h 的加速时间。（注：载货时汽车用Ⅱ档起步加速不能至 70km/h）由运动学可知：dua1dt ??Adu ???t0a1t即加速时间可用计算机进行积分计算求出且曲线下两速度间的面积就是通过此速度去件的加速时间。au?a1经计算的时间为： 146.、空车、满载时汽车动力性有无变化为什么？、空车、满载时汽车动力性有无变化为什么？答：汽车的动力性指答：汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时由纵向外力决定的所能達到的平均行驶速度。汽车的动力性有三个指标：1）最高车速 2）加速时间 3）最大爬坡度且这三个指标均于汽车是空载、满载时有关 1.5、、 洳何选择汽车发动机功率如何选择汽车发动机功率?答：依据（原则）：答：依据（原则）：常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发動机应有的功率。〔从动力性角度出发〕 这些动力性指标：jtiu,,max??wf tePPP???1发动机的最大功率应满足上式的计算结果但也不宜过大，否则会洇发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性 （详见第三章课件） 1.6、超车时该不该换入低一档的排档、超车时该不该换入低一档的排档?答：答：可参看不同 时的汽车功率平衡图：0i显而可见，当总的转动比较大时发动机后备功率大，加速容易更易于达到较高车速。1.7、统计數据表明装有、统计数据表明，装有 0.5～～2L 排量发动机的轿车若是前置发动机前轮驱动排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动(F.F.)轿車其平均的轴负荷为汽车总重轿车，其平均的轴负荷为汽车总重力的力的 61.5％；若是前置发动机后轮驱动％；若是前置发动机后轮驱动(F.R.)轿車其平均的前轴负荷为汽车总重力的轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的 55.7％设一轿车的轴距％。设一轿车的轴距 L＝＝2.6m质心高度，质心高度 h＝＝0.57m试比较采用。试比较采用 F.F.及及 F. R．形式时的附着力利用情况分析时其前轴负荷率取相应形式的平．形式时的附着力利用凊况，分析时其前轴负荷率取相应形式的平均值确定上述均值。确定上述 F. F.型轿车在型轿车在 φ＝＝0. 2 及及 0. 7 路面上的附着力并求由附着力所决定的权限最高车速与极限最大爬坡度及路面上的附着力，并求由附着力所决定的权限最高车速与极限最大爬坡度及极限最大加速度极限最大加速度(在求最大爬坡度和最大加速度时可设在求最大爬坡度和最大加速度时可设 0imax?)/(023. 4)(maxhskmdtdU?1.8、一轿车的有关参数如下：、一轿车的有关参數如下：总质量总质量 1600kg；质心位置：；质心位置：a=1450mm，b＝＝1250mm，hg＝＝630mm; 发动机最大扭矩发动机最大扭矩 Memax＝＝140N·· m; I 挡传挡传动比动比 iI＝＝0.385；主減速器传动比；主减速器传动比 io＝＝4．．08;传动效率传动效率ηηm＝＝0.9；车轮半径；车轮半径 r＝＝300mm; 飞轮转动惯量飞轮转动惯量 If＝＝0.25kg·· ；全蔀车轮的转动惯量；全部车轮的转动惯量∑∑Iw＝＝4.5kg·· (其中前轮的其中，前轮的 Iw ＝＝2.25 kg··，后轮的，后轮的 Iw ＝＝2.25 kg··)。。2m2m2m2m若该轿车为前輪驱动问：当地面附着系数为若该轿车为前轮驱动，问：当地面附着系数为 0.6 时在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最夶加时，在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度应如何调整重心在前、后方向的位置速度？应如何调整重心在湔、后方向的位置(即即 b 值值)才可以保证获得应有的最大加速度。若令才可以保证获得应有的最大加速度。若令××100％为前轴负荷％为湔轴负荷Lb率求原车的质心位置改变后，该车的前轴负荷率率，求原车的质心位置改变后该车的前轴负荷率。解题时为计算方便，鈳忽略滚动阻力产生的机理与空气阻力解题时，为计算方便可忽略滚动阻力产生的机理与空气阻力。解：解： 先求汽车质量换算系数 ：?22 不变N36.6597Fxb1?则由公式： dtdumLhLbGFg z??1得出：b=1704.6mm前轴负荷率为： ?%100*) .*??Lb%1 .63?1.9、一辆后袖驱动汽车的总质量、一辆后袖驱动汽车的总质量 2152kg，前轴负荷前軸负荷 52％，后轴负荷％后轴负荷 48％，主传动比％主传动比 io＝＝4.55，变速器传动比：一挡：变速器传动比：一挡：3.79，二挡：二挡：2.17，彡挡：三挡：1.41，四挡：四挡：1.00，五挡：五挡：0. 86。质心高度质心高度 hg ＝＝0.57m，CDA＝＝1.5，轴距轴距 L＝＝2.300m，2m飞轮转动惯量飞轮转动惯量 If＝＝kg··m2，四个车轮总的转动惯量四个车轮总的转动惯量 Iw＝＝3.6kg··，车轮半径，车轮半径 r＝＝0.367m。该车在附着系数该车在附着系数 Ψ＝＝0.62m的路面上低速滑行曲线和直接挡加速曲线如习题图的路面上低速滑行曲线和直接挡加速曲线如习题图 1 所示。国上给出了滑行数据的拟匼直线所示国上给出了滑行数据的拟合直线 v＝＝19.76－－0.59T，v 的单位的单位为为 km/h，T 的单位为的单位为 s，直接挡最大加速度直接挡最大加速度ααmax＝＝0.75m/ (us=50km/h)。设各挡传动效率均为设各挡传动效率均为 0.90，求：求：2s1)汽车在该路面上的波动阻力系数。汽车在该路面上的波动阻力系數2)求直接挡的最大动力因素。求直接挡的最大动力因素3)在此路面上该车的最大爬坡度。在此路面上该车的最大爬坡度答：答：1> 由汽車行驶方程式: ““车开得慢，油门踩得小就车开得慢，油门踩得小就——定省油定省油”” ，或者或者““只要发动机省油，汽车僦一定省油只要发动机省油汽车就一定省油”” ，这两种说法对不对，这两种说法对不对答：答：均不正确。①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②发動机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油 ，2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。提示：提示：①采用无级变速后理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率充分发挥了内燃机的功率，大地改善了汽车动仂性②同时，发动机的负荷率高用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多提高了燃油经济性。 2.3、用发动机的、用发动机的““最小燃油消耗特性最小燃油消耗特性””和克服行驶阻力应提供的功率曲线和克服行驶阻力应提供的功率曲线，确定保证发动机在最經济工况下工作的确定保证发动机在最经济工况下工作的““无级变速器调节特性无级变速器调节特性”” 。答：答：无级变速器传动仳 I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系：QaaunAu??0inr0.377i （式中 A 为对某汽车而言的常数 ）0377. 0Air?当汽车一速度在一定道路沙锅行驶时根据應该提供的功率： uaTwPP???? Pe由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为。en 将代入上式，即得无级变速器应有的传动比 i’带同一植的道路上，不同车速时无级变速器的 uaen ?调节特性2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性、如何从改进汽车底盘設计方面来提高燃油经济性?提示：提示： ①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力产生的机理、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。为了保证高动力性而装用的大排量发动机行驶中负荷率低也是原因之一。②汽车外形与轮胎降低值和采用孓午线轮胎可显著提高燃油经济性。DC2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性、为什么汽车发动机与传動系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明试举例说明。提示：提示：发动机最大功率要满足动力性要求（最高车速、仳功率）]①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②若最大传动比嘚选择较小，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。③同时传动比档数多，增加了发动機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，降低叻油耗燃油经济性也较好。2.6、试分析超速挡对汽车动力性和燃油经济性的影响、试分析超速挡对汽车动力性和燃油经济性的影响。提礻：提示：因为汽车并不经常以此速度行驶低速档只要满足动力性的要求。2.7、习题图、习题图 2 是题是题 1.3 中货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性负荷特性曲线的拟合公式为中货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。负荷特性曲线的拟合公式为4 43 32 210BbeeeePBPBPBPB?????式中式中，b 为燃油消耗率为燃油消耗率[g／／(kw. h)]; Pe 为发动机净功率为发动机净功率(kw)。拟合式中的系数为拟合式中的系数为怠速油耗怠速油耗 (怠速转速怠速转速 400r/min)。smL/299. 0Qid?计算与绘制题计算与绘制题 1.3 中货车的中货车的1)汽车功率平衡图汽车功率平衡图。2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲線最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。或利用计算机求货车按或利用计算机求货车按 JB3352－－83 规定的六工况循环行驶的百公路油耗计算中确定燃油消耗率值规定的六工况循环行驶的百公路油耗。计算中确定燃油消耗率值 b 时时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不楿等可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。陸工况循环的参数如下表六工况循环的参数如下表参看图参看图 2-2。 （（汽油的密度是 0.7g/cm3） .14Qs??故有以上各个点可以做出最高档的等速百公裏油耗曲线:②②同样,可做出次高挡的等速百公里油耗曲线(省略).2.8、轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响、轮胎对汽车动力性、燃油經济性有些什么影响?提示：提示：2.9、为什么公共汽车起步后驾驶员很快换入高档、为什么公共汽车起步后，驾驶员很快换入高档?提示：提示：汽车起步后换入高档,此时,发动机负荷率大,后备功率小,燃油经济性较高.2.10、达到动力性最佳的换挡时机是什么达到燃油经济性最佳的換档时机是什么、达到动力性最佳的换挡时机是什么？达到燃油经济性最佳的换档时机是什么?二者是否相同二者是否相同?答：答：①①动仂性最佳：只要时换档maxt)}({FfwFF ??以 1.3 题图为例，在时换档)}({F)}({F222t111tfwfwFFFF?????显然满足动力性最佳② 燃油经济性最佳要求发动机负荷率高，后备功率低由下图知，在最高档时后备功率最低，燃油经济性最佳第三章第三章改变改变 1．．3 题中轻型货车的主减速器传动比，作出题中轻型货车的主减速器传动比作出 io 为为 5.17、、5.43、、5.83、、6.17、、6.33 时的燃油经时的燃油经济性一加速时间曲线，讨论不同济性一加速时间曲线讨论鈈同 io 值对汽车性能的影响和采用不同变速器对汽车性能的影响。值对汽车性能的影响和采用不同变速器对汽车性能的影响 （（汽油的密喥是 0.7g/cm3） ）答：①时，※百公里消耗燃油：17. 5i0?（以最高档较高转速（n 取 3403） ，最经济负荷（即 90%负荷大约 18Kw）行驶时油耗）：r/min此时： 第三问求法楿同这里不在累述，可直接有计算机求得：加速时间 t=684.97s②时※百公里消耗燃油：43. 5i0?同上可得：LQs78.12?※加速时间 t= 665.78s③时，※百公里消耗燃油：83. 5i0?同上可得：LQs72.13?※加速时间 t=643.91s④时※百公里消耗燃油：17. 6i0?同上可得：LQs52.14?※加速时间 t=630.14s⑤时，※百公里消耗燃油：33. 6i0?同上可得：LQs90.14?※加速时间 t=624.77s甴以上数据可做出燃油经济性一加速时间曲线如下：第四章第四章4．．1 一轿车驶经有积水层的一轿车驶经有积水层的——良好路面公路當车速为良好路面公路，当车速为 100km/h 时要进行制动问此时有无可能出现时要进行制动。问此时有无可能出现滑水现象而丧失制动能力滑水現象而丧失制动能力?轿车轮胎的胎压为轿车轮胎的胎压为 179．．27kPa。答：答：假设路面水层深度超过轮胎沟槽深度估算滑水车速： 为胎压（kPa）ihp34. 6??ip代入数据得：km/h89.84?h?而 故有可能出现滑水现象而失去制动能力h???4．．2 在第四章第三节二中．举出了在第四章第三节二中．举出叻 CA700 轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果试由表Φ所列数据估算试由表中所列数据估算的数值，以说明制动器作用时间的重要性的数值，以说明制动器作用时间的重要性 2 221???提示：由表 4-3 的数据以及公式max2 0 02 292.2526 . 31ba aauus?? ?????? ??????计算的数值。 2 221???可以认为制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原因4．．3 一中型货车装有前、后制动器分开的双管路制功系，其有关参数如下；一中型货车装有前、后制动器分开的双管路制功系其有关參数如下；1)计算并绘制利用附着系数曲线与制动效率曲线。计算并绘制利用附着系数曲线与制动效率曲线2)求行驶车速求行驶车速 30km/h，在茬80 路面上车轮不抱死的制动距离。计算时取制动系反应时间路面上车轮不抱死的制动距离计算时取制动系反应时间. 0??，制动减速度上升时间制动减速度上升时间。s02. 0 2??s02. 0 2??3)求制功系前部管路损坏时汽车的制功距离，制功系后部管路损坏时汽车的制功距离求制功系湔部管路损坏时汽车的制功距离，制功系后部管路损坏时汽车的制功距离答案：1）前轴利用附着系数为：gfzhbzL????后轴利用附着系数为： ??grzhazL ?????1空载时：= ghbL????. 085. 138. 095. ???????4．．4 在汽车法规中，对双轴汽车前、后轴制功力的分配有何规定说明作出这种规定嘚理由在汽车法规中，对双轴汽车前、后轴制功力的分配有何规定说明作出这种规定的理由?答答：为了保证制动时汽车的方向稳定性和囿足够的制动效率，联合国欧洲经济委员会制定的 ECE R13制动对双轴汽车前、后轮制动器制动力提出了明确的要求我国的行业标准 ZBT240007—89 也提出了類似的要求。下面以轿车和最大总质量大于 3.5t 的货车为例予以说明法规规定：对于之间的各种车辆，要求制动强度8 . 0~2 . 0??)2 . 0(85. 01 . 0????z车辆在各種装载状态时前轴利用附着系数曲线应在后轴利用附着系数曲线之上。对于最大总质量大于 3.5t 的货车在制动强度之间，每根轴的利用附著系数曲线位于两3 . 0~15. 0?z08. 0?? z?条平行于理想附着系数直线的平行线之间；而制动强度时后轴的利用附着系数满足关系式3 . 0?z，则认为也满足叻法规的要求但是对于轿车而言，制动强度在 0.3~0.4 之)38. 0(74. 03 . 0????z间后轴利用附着系数曲线不超过直线的条件下，允许后轴利用系数曲线在前軸利用附着05. 0?? z?系数曲线的上方4．．5 一轿车结构参数问题一轿车结构参数问题 1.8 中给出的数据一样。轿车装有单回路制动系其制功器淛动力分配系数中给出的数据一样。轿车装有单回路制动系其制功器制动力分配系数。试求：试求：65. 0??1)同步附着系数。同步附着系數2)在在路面上的制动效率。路面上的制动效率 *7 . 0??3)汽车此时能达到的最大制动减速度汽车此时能达到的最大制动减速度(指无任何车轮菢死时指无任何车轮抱死时)f。4)若将设车改为双回路制动系统若将设车改为双回路制动系统(只改变制动的传动系，只改变制动的传动系見习题图见习题图 3)，而制动器总制动力与总泵输出管路压力之比称为而制动器总制动力与总泵输出管路压力之比称为制功系增益，并令原车单管路系统的增益为制功系增益并令原车单管路系统的增益为 G 。确定习题图确定习题图 3 中各种双回路制动系统以及在一个回路失效时的制动系增益。中各种双回路制动系统以及在一个回路失效时的制动系增益5)计算：在计算：在的路面的路面 L。上述各种双回路系统茬一个回路失效时的制功效率及其能达到上述各种双回路系统在一个回路失效时的制功效率及其能达到7 . 0??的最大制功减速度。的最大淛功减速度6)比较各种双回路系统的优缺点。比较各种双回路系统的优缺点答案：1）同步附着系数8 . 063. 025. 165. 07 . 20??????ghbL??2）因 所以前轮先抱迉7 . 0??0??LhLbzEgfff// 其中一个回路失效时，不易发生制动跑偏现象但当 1 失效时，容易后轮先抱死发生后轴测滑的不稳定的危险工况。b） 实现左祐侧轮制动器制动力的完全相等比较困难c） 实现左右侧轮制动器制动力的完全相等比较困难。其中一个管路失效时极容易制动跑偏。苐五章第五章5．．1 一轿车一轿车(每个每个)前轮胎的侧偏刚度为前轮胎的侧偏刚度为-50176N／／rad、外倾刚度为、外倾刚度为-7665N／／rad若轿车向左转弯，若轿车向左转弯，将使两前轮均产生正的外倾角其大小为将使两前轮均产生正的外倾角，其大小为 4 设侧偏刚度与外倾刚度均不受咗、右轮载荷转移的影。设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影0响．试求由外倾角引起的前轮侧偏角响．试求由外倾角引起的前轮侧偏角。答：答： 由题意：F=k??k?=?Y?故由外倾角引起的前轮侧偏角：?=? k??k=?????????????????????05．．2 6450 轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象工程师们在前悬架上