山东理工大学汽车理论知识总结(考试必用)

1、汽车的动力性指标： 汽车的最高车速 Uamax ；汽车的加a ITlaX速时间t ；汽车的最大爬坡度imax。行驶阻力：滚动阻力、空气阻力、加速阻力、坡度阻 力。驱动力：地面对驱动轮的反作用力Ft Ttqi gio T / r Tt/r ；驱动轮的转矩：Tt看如上;功率：Pe Ttqn 9550自由半径：车轮处于无载时的半径静力半径Rs:汽车静 止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离。滚动半径rr :车轮几何中心到速度瞬心的距离。滚动阻力Ff产生的原因：轮胎主要、路面变形产生 迟滞损失影响滚动阻力的因素：车速、轮胎结构、气压、路面条 件、驱动力、转向临界车速：超过后产生驻波现象，轮胎温度快速

2、增加， 大量发热导致轮胎破损或爆胎。驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产 生的扭曲并不立即恢复，其剩余变形形成了一种波。子午线轮胎比斜交轮胎 的滚动阻力小20%30 %;气压：越高，轮胎变形及由其产生的迟滞损失就越小， 滚动阻力也越小。驱动力：Ft增大，胎面滑移增加，Ff增大。转向：离心力，前、后轮产生侧偏力，侧偏力沿行驶方 向产生分力，滚动阻力增加汽车行驶方程式：Ft=Fw+Ff+Fi+Fj动力特性图：横坐标是速度，纵坐标是动力因数D汽车的动力性不只是受驱动力的制约，他还受到轮胎与地面附着条件 的限制。附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值最大 值，决定于附着系数及地面作用于驱动

3、轮的法向反作 用力。附着条件：地面作用在驱动轮上的切向反力小于 驱动轮的附着力。 (Tt Tf2)/r F x2 F z2 后轮驱动附着率 C 0： FX2 / FZ2。附着率：汽车直线行 驶状况下，充分发挥动力作用要求的最低附着系数。附 着率越小或路面附着系数越大，附着条件越容易满足，否那么，随着车速的增加，后轮的法向反作用力下降，而 切向反作用力那么按车速的平方关系增大。因此，附着率 随车速的提高而急剧增大，附着条件不易满足。法向反作用力组成 静态轴荷的法向反作用力、动态分量、空气升力、滚动阻力偶矩产生的局部。在一定附着系数的路面上行驶时，后驱汽车能通过的最大等效坡度为q (a L) (1

4、/ hg/L) 前驱汽 车为 q (b L) (1/ hg/L)变矩比k :涡轮输出转矩Tt与泵轮输入转矩TP比变矩 器速比i:涡轮转速nT与泵轮转速nP比。在任何车速下都能发出最大功率，无级变速器的传动比应随车速式规律变规律ig 0.377rnT /ioig换挡时刻是由节气门开度与行驶车速决定的。油经济性的评价指标：汽车行驶百公里的燃油消耗量、一定燃油量能使汽车行驶的里程。我国及欧洲L/100km，美国为 MPG 或 mile/USgal燃油消耗量的小结： 排量大的车，油耗高；自重大的 车，油耗高；城市油耗高于公路油耗；自动挡汽车的油 耗高于手动挡汽车的油耗。等速行驶燃油消耗量计算：Qt P

5、eb/367.1 g(Pe (Pf Pv)/ T丨和由Ua和Pe在万有特性图 上可求燃油消耗率 b。等速行驶s行程时，燃油消耗 量：Q Pebs 102ua g等速百公里燃油消耗 量:Qs Peb 1.02ua g汽车接近低俗的中等车速时燃油消耗量Qs最低。发动机负荷率低，耗油量显著增大。档位选择：使用高挡可节省燃油、汽车起步加速过程 中，从经济性角度出发要尽早换入高挡；从动力性角度 出发要用足低挡。挂车的应用：拖带挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增 加了，但100t km计的油耗却下降了、汽车的质量利用 系数增加了 =装载质量/整车整备质量发动机：1提高现有发动机的热效率和机械效率热损 失占化

6、学能65 %左右；2丨扩大柴油发动机的应用范 围；3丨增压化；4丨广泛采用电子电脑控制技术。传动系：挡位越多，油耗越低传动系的档位增多后，增加了选用适宜档位是发动机处于经济工作状况的时机，有利于提高燃油经济性。汽车外形与轮胎： 外形、滚动阻力、轮胎种类 子午线 轮胎的综合性能最好。汽车动力装置参数是：发动机的功率、传动系的传动比比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率。货车的比功率随总质量增大而减小最高车速实际反映的汽车的加速能力与爬坡能力。最小传动比选择：i°选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率对应的车速 u p。发动机功率利用率越高，燃油经济性越好。最小传动比与驾驶性能：最小传

7、动比过小，汽车在重负 荷下工作，加速性不好，出现噪声和振动；最小传动比 过大，燃油经济性差，发动机高速运转的噪声大。大排量发动机提供较大、较快、较平稳的转矩响应。前置前驱动传动系转矩响应较前置后驱动好。传动系最大传动比itmax :是变速器1挡传动比ig1与 主减速器传动比io的乘积。确定最大传动比考虑三方面的问题：最大爬坡度、最低稳定车速和附着率动力性：挡位数多增加了发动机发挥最大功率附近高功率的时机，提高了汽车的加速和爬坡能力。燃油经济性：挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率转速区工作的可能性，降低了油耗。比功率大t 挡位数少阻力靠后备功率克服；比功率 小t挡位数多阻力靠变换挡位克服；重型

8、货车和越 野汽车使用中，载质量变化大，路面条件复杂， itmax/itmin 大，挡数较多。按等级分配传动比的主要目的 还在于充分利用发动机提供的功率，提高发动机的动力性。汽车的制动性：车行驶时能在短距离内停车且维持行驶 方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。制动性的评价指标：制动效能一制动距离与制动减速度；制 动效能恒定性，即抗热衰退性能；制动时的方向稳定 性。制动效能：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。抗热衰退性：汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的 程度。影响制动距离因素： 路面条件、载荷条件、制动初速 度。方向稳定性：在制动中不发

9、生跑偏、侧滑或失去转向能 力的性能。地面制动力：由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上 的切向力。地面制动力取决于两个摩擦副的摩擦力：制动器内制动摩擦片与制动鼓或制动盘间的摩擦力、轮胎与地面间的 摩擦力附着力汽车的地面制动力： 首先取决于制动器制动力，但同时 有受地面的附着条件的限制滑动率S (uw rr0 w)/uw :车轮接地处的滑动速 度与车轮中心运动速度的比值。滑动率的数值说明了车 轮运动中滑动成分所占的比例。制动力系数 b :地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷 的比值。侧向力系数 1 :地面作用于车轮的侧向力与车 轮垂直载荷之比。峰值附着系数 p 附着系数的数值取决于道路的材料、路面状

10、况与轮胎结 构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度。防抱制动装置(ABS):在制动过程中防止车轮被制动抱 死，提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动 距离的平安装置。ABS将制动时的滑动率控制在 15%20%之间，优点：1制动力系数大，地面制动 力大，制动距离短；2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；3丨减轻轮胎磨损。影响制动力系数因素：路面、车速、轮胎结构、胎面花 纹。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，轮胎完全漂浮在水膜上面而与路面好 不接触的现象。评定制动效能的指标：制动距离和制动减速度。制动距离：是指制动器起作用和持续制动两个阶段

11、汽车驶过的 距离。开始踩着制动踏板到完全停车的距离。影响制动距离的因素：制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷、 发动机是否结合等。决定制动距离的主要因素：制动器 起作用的时间、最大制动减速度即附着力和起始制动车 速。制动的全过程包括：驾驶员见到信号后做出行动反 应、制动器起作用、持续制动和放松制动器。制动器的热衰退：制动器温度上升后，制动器产生的摩擦 力矩常会有显著下降的现象。制动效能的恒定性主要是指抗热衰退性。抗热衰退性与制动器摩擦副材料及制动 器结构有关。当温度超过制动液的沸点时会发生汽化现象，使制动器 完全失效。盘式制动器制动效能没有鼓式制动器大，但其稳定性 好。水衰退：当汽车涉水时，水进

12、入制动器，短时间内制动 效能的降低的现象。方向稳定性主要是指 制动跑偏、后轴侧滑、前轮失去转向能力。制动跑偏：制动时汽车自动向左或向右偏驶。汽车的制动跑偏的原因：左右车轮制动力不相等；悬架导向杆系 与转向系拉杆在运动学上不协调。侧滑：制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。前轴的不相等度不应大于20%，后轴的不应大于24%。 试验的总结：1制动过程中，如果只有前轮抱死或前轮 先抱死拖滑，汽车根本上沿直线向前行驶，汽车处于稳 定状态，但丧失转向能力；2丨假设后轮比前轮提前一定时间先抱死拖滑，且车速超过某一数值，汽车在轻微的 侧向力作用下就会发生侧滑，路面越滑、制动距离和制 动时间越长，后轴侧滑越剧

13、烈。制动过程的三种可能：1前轮先抱死拖滑，然后后轮抱 死拖滑；稳定工况，但丧失转向能力，附着条件没有充 分利用。2丨后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；后轴 可能出现侧滑，不稳定工况，附着利用率低。3丨前、后轮同时抱死拖滑；可以防止后轴侧滑，附着条件利用较 好。前后轮同时抱死的条件： 在任何附着系数的路面上，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：前、后制动器制动力之比为固定值时，前轮制动器制动力与汽车总制动器制动力之 比。同步附着系数：使前、后车轮同时抱死的路面附着系数。I线与线交点o ( L b)/hg利用附着系数：对于一定的

14、制动强度 Z,不发生车轮抱 死所要求的最小路面附着系数。IF 2f线组r线组0.30-40.50.3时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着增加，Fxb1 F 1、Fxb2 F 2，即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当与 0.3的f线相交时，符合前轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着 增加，而Fxb1 V F 1 , Fxb2F 2，即前后制动器制动力仍沿着线增长，前轮地面制动力沿着0.3的f线增长。当f与I相交时，0.3的r线也与I线相交，符合前后轮均抱死的条件，汽车制动力为0.3gm。当0.5时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着增加，Fxb1F 1、Fxb2F 2，即前后轮地面制动力

15、与制动器制动力相等。当与 0.5的r线相交时，符合后轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着增加，而Fxb1F 1,Fxb2v F 2，即前、后制动器制动力仍沿着 线增长，后轮地面制动力沿着0.5的r线增长。当r与|相交时，0.5的f线也与I线相交，符合前后轮都抱死的条件，汽车制动力为1、某汽车$ 0 = 0.4，请利用I、B、f、丫线，分 析0= 0.5, 0 0=0.7时汽车的制动过程。请分析制动力系数附着率、峰值附着系数、滑动附着系数与滑动率的关系。当车轮滑动率 S较小时，制动力系数 b随S近似成 线形关系增加，制动力系数在 S=20%附近时到达峰值 附着系数 P。然后，随着S的增加， b

16、逐渐下降。当S=100 %，即汽车车轮完全抱死拖滑时，b到达滑动附着系数 s,即b= s。对于良好的沥青或水泥0.5gm。混凝土道路 影响汽车动力性的因素有哪些？发动机发出的扭矩 Ftq，变速器的传动比ig，主减速器 传动比i0,传动系的传动效率n T,空气阻力系数 CD , 迎风面积A，活动阻力系数f,汽车总质量 G等。 “车开得慢，油门踩得小，就一定省油，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油，这两种说法对 不对？答：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

17、个方面，另一相对b下降不多，而小附着系数路面如 潮湿或冰雪路面，下降较大。而车轮 侧向力系数侧向附着系数1那么随S增加而逐渐下降，当 s=100%时，丨=°。即汽车完全丧失抵抗侧向力的 能力，汽车只要受到很小的侧向力，就将发生侧滑。 只有当S约为20 % 1222 %时，汽车不但具有 最大的切向附着能力，而且也具有较大的侧向附着能3、从制动距离计算式可以得出那些结论。汽车的制动距离 S是其制动初始速度 Ua0二次函数， Ua0是影响制动距离的最主要因素之一；S是最大制动减速度的双曲线函数，也是影响制动距离的最主要因 素之一。Ua0是随行驶条件而变化的使用因素，而 jmax是受道路条件

18、和制动系技术条件制约的因素； S是制动器摩擦副间隙消除时间 2、制动力增长时间 2 的线性函数， 2是与使用调整有关，而 2与制动系型式有关，改进制动系结构设计，可缩短2，从而缩短S。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。6、 为什么公共汽车起步后，驾驶员很快换入高档？ 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7、到达动力性最正确的换挡时机是什么？到达燃油经济 性最正确的换档时机是什么 ？答：动力性最正确：只要 Ft (Fw FJ max时换 档，在Ft1 (Fw1 FfJ Ft2 (FW2 Ff2)时 换档，显然满足动力性最

19、正确。燃油经济性最正确要求发动机负荷率高，后备功率 低。在最高档时，后备功率最低，燃油经济性最正确。8、分析主传动比i0的大小对汽车后备功率及燃油经济 性能的影响？ i0越大，后备功率越大，发动机的负荷率 越低，燃油经济性越差。9、在汽车结构方面，可以通过哪些途径改善燃油经济性？缩减轿车总尺寸和减轻重量；提高汽油发动机的热 效率和机械效率，增压化，广泛采用电子电脑控制技 术；采用无级变速器；汽车外形与轮胎10、从使用与结构方面简述影响汽车燃油经济性的因 素。使用方面：行驶车速，档位选择，挂车的应用，正确的 保养和调整结构方面：参考上题11、怎么样选定汽车发动机的功率？先从保证汽车预期的最高车速

20、来初步选择发动机应有的 功率；选择的发动机功率应大体等于但不小于以最高车 速行驶时行驶阻力功率之和；在实际工作中，还利用现 有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有 功率。12、怎么样确定最大传动比和最小传动比？最大传动比确定：考虑三方面：最大爬坡度，附着率及汽车的最低稳定车速。最小传动比确定：先确定最高车速，假设相当发动机最大功率时的车速称为 up，那么有uamax2=up2 , io选择 到汽车最高车速相当于发动机醉倒功率点的车速，最高 车速是最大的；再确定汽车后备功率，过去多数汽车的 最小传动比选择得 uamax=up 或稍大于up，近年来， 为了提高燃油经济性，出现了减小最小传

21、动比的趋势。13、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？试举例说明。最小传动比的选择很重要，因为汽车主要以最高档行 驶假设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。假设最小传动 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。假设最大传动比的选择较小，汽车通过性会降低；假设 选择较大，那么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时 札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

22、性也较好。14、画图并表达地面制动力、制动器制动力、附着力三 者之间的关系。 当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，所以制动 器制动力F0,假设忽略其它阻力，地面制动力车内的压力，产生空气升力；开侧窗换气好，但内循环阻 力大。夏季在高速公路上开空调省油还是开窗通风省 油？大体上以80km/h 为界，大了开空调好，小了开窗 好。动力因数能否反映汽车动力性的好坏？哪些参 数可做出动力特性图？能，滚动阻力系数、车速、驱动力、空气阻力、总质量17、为什么驱动力系数很大时，气压越低f越小？答Ft增大，胎面滑移增加，Ff增大。气压下降，接地面积增大，胎面滑移降低，滑移引起的Ft下降。18、为什么抵挡加速能力

23、好于高档？ 答4挡直接当 工作时没有传递转矩，比 5挡传动效率高。抵挡后备功 率大于高档。计算题：1、某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋转质量换算系数3仁0.03, 82=0.03,坡度角a =5 °=0.015,车轮半径=0.367m ，传动系机械效率n T=0.85,加速度Ff合力矩定理：Fz1 Lb为：=0.526F10F xb0，当 FxbF F为地面附着力时，F xbF ;当FxbmaxF 时 FxbF，且地面制动力Fxb到达最大值Fxbmax，即Fxb maxF ;当F > F时,Fxb F ,随着F的增加，Fxb不再Fxb Fdu/dt

24、=0.25m/s2,ua=30km/h,计算汽车克服各种阻力所需要的发动机输出功率？1Pe (Gf a cos 3600 G a sin 3600tCDA ； 76140 ( m a 3600) ?(du dt)51.78kw00=0.6，试确定前后制动器制动力分配比例。解：由Fz1LGb质心到后轴中心线的距离1350 2.80.9454000同步附着系数2.80.945 解得 30.88前后制动器制动力分配比例：1.1115、 在设计传动系各档传动比时应遵循怎样的根本原那么，原因？变速器各挡传动比根本按等比级数分配1发动机工作范围都相同：加速时便于操纵2各挡工作所对应的发动机功率都较大：有利于汽车动力性3便于和副变速器结合：构成更多挡位的变速器。16、 发动机最大转矩对应的转速较低好还是较高好？对 于城市用车，应低些好，以便爬坡；对豪华车，无所谓，低转速下，转矩也很大。翻开天窗换气和翻开侧窗换气有何不同？翻开天窗换气时，天窗上方的压力低于3、后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为L=4.2m ，重心至前轴距离20度。汽车数据：轴距a=3.2m ，重心高度hg=1.1m ，车轮滚动半径 r=0.46m。问：此时路