11 汽车动力因数
Ft?FwFi?Ff?mdu?du?duD????(f?i)????GGGdtgdtgdt 由汽车行驶方程式可导出
则D被定义为汽车动力因数。以D为纵坐标，汽车车速ua为横坐标绘制不同档位的D－ua的关系曲线图，即汽车动力特性图。 12 汽车通过性几何参数
汽车通过性的几何参数是与防止间隙失效有关的汽车本身的几何参数。它们主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角等。另外，汽车的最小转弯直径和内轮差、转弯通道圆及车轮半径也是汽车通过性的重要轮廓参数。
13 汽车（转向特性）的稳态响应
在汽车等速直线行驶时，若急速转动转向盘至某一转角并维持此转角不变时，即给汽车转向盘一个角阶跃输入。一般汽车经短暂时间后便进入等速圆周行驶，这也是一种稳态，称为转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应。汽车等速圆周行驶，即汽车转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应，在实际行驶中不常出现，但却是表征汽车操纵稳定性的一个重要的时域响应，称为汽车稳态转向特性。汽车稳态转向特性分为不足转向、中性转向和过度转向三种类型。
14 汽车前或后轮（总）侧偏角
汽车行驶过程中，因路面侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时离心力等的作用，车轮中心沿Y轴方向将作用有侧向力
Fy，在地面上产生相应的地面侧向反作用力FY，FY也称为侧偏力。轮胎的侧偏现象，是指当车轮有侧向弹
性时，即使FY没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向，即车轮行驶方向与车轮平面的夹角。
二、写出表达式、画图、计算，并简单说明（选择其中4道题，计２０分） 1 写出带结构和使用参数的汽车功率平衡方程式（注意符号及说明）。
Pe?1?t?Pf?Pi?Pw?Pj?3?muadu1Gfuacos?Guasin?CDAua?(???)?t36003600761403600dt
式中：Ft－驱动力；
Ff－滚动阻力；Fw－空气阻力；Fi－坡道阻力；
Fj－加速阻力；
Ttq－发动机输出转矩；
i0－主传动器传动比；ik－变速器k档传动比；?t－传动系机械效率；m－汽车总质量；g－重力加速度；f－滚动阻力系数；?－坡度角；CD－空气阻力系数；A－汽车迎风面积；ua－汽车车速；?－旋转质量换算
du系数；dt－加速度。
2 写出ｎ档变速器ｍ档传动比表达式（注意符号及说明）。
若n?5,且ig5?1,则ig4?q,ig3?q2,ig2?q3,ig1?q4?q?4ig14i3,?ig4?4ig1,ig3?4i2,i?g2g1g1
3 画图并叙述地面制动力、制动器制动力、附着力三者之间的关系。 ① 当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，所以制动器制动力
F??0,若忽略其它阻力，地面制动力
Fxb＝0，当Fxb?F?（F?为地面附着力）时，Fxb?F?； ②当③当
Fxbmax?F?时
Fxb?F?，且地面制动力Fxb达到最大值Fxbmax,即
Fxbmax?F?；
F??F?时,
Fxb?F?,随着
F?的增加，Fxb不再增加。
Fb??FfF?CFxbmax?F?踏板力，NFxb?F?
4 简述利用图解计算等速燃料消耗量的步骤。
已知(nei,Pi,gei),i?1,2,……,n,以及汽车的有关结构参数和道路条件(
fr和i)，求作出QS?f(ua)等速油耗曲
线。根据给定的各个转速ne和不同功率下的比油耗ge值,采用拟合的方法求得拟合公式ge?1) 由公式
f(P2,ne)。
ua?0.377neriki0
计算找出ua和ne对应的点(n1,ua1),(n2,ua2),......,(nm,uam)。 2) 分别求出汽车在水平道路上克服滚动阻力和空气阻力消耗功率Pr和Pw。
3FwuaCDAuaPw??360021.15?3600
Pr?
3) 求出发动机为克服此阻力消耗功率Pe。 4) 由ne和对应的Pe,从ge?f(P2,ne)Fruau?aGfrcos?36003600
计算ge。
5) 计算出对应的百公里油耗QS为
PegeQS?1.02ua?
6) 选取一系列转速n1，n2，n3，n4，......，nm,找出对应车速ua1，ua2，ua3，ua4，……，uam。据此计算出QS1,QS2,QS3,QS4,??,QSm。
把这些QS－ua的点连成线, 即为汽车在一定档位下的等速油耗曲线,为计算方便,计算过程列于表3-7。
等速油耗计算方法
ne,r/min ua,km/h Pr计算公式 n1 0.377rneiki0 n2 ua2 Pr2n3 ua3 Pr3n4 ua4 Pr4... ... ... ... ... nm uam Prmua1 Pr1,kWPw mgfrua3600 3CDAua76140 ,kw PePw1Pw2Pw3Pw4Pwm (Pw?Pr)?T P1 ge1P2 ge2P3 ge3P4 ge4Pm gemge,g/(kWh) QS,L/100km
Pge1.02ua? ... ... QS1 QS2 QS3 QS4 QSm 5 写出汽车的后备功率方程式，分析后备功率对汽车动力性和燃料经济性的影响。
利用功率平衡图可求汽车良好平直路面上的最高车速uamax，在该平衡点，发动机输出功率与常见阻力功率相等，发动机处于100%负荷率状态。另外，通过功率平衡图也可容易地分析在不同档位和不同车速条件下汽
车发动机功率的利用情况。
Pf?Pw汽车在良好平直的路面上以等速ua3行驶，此时阻力功率为余功率Ps?
Pe??t,发动机功率克服常见阻力功率后的剩
1(Pf?Pw)?T,该剩余功率Ps被称为后备功率。如果
驾驶员仍将加速踏板踩到最大行程，则后备功率就被用于加速或者克服坡道阻力。为了保持汽车以等速ua3行驶，必需减少加速踏板行程，使得功率曲线为图中虚线，即在部分负荷下工作。另外，当汽车速度为ua1和ua2时，使用不同档位时，汽车后备功率也不同。汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。利用后备功率也可确定汽车的爬坡度和加速度。功率平衡图也可用于分析汽车行驶时的发动机负荷率，有利于分析汽车的燃油经济性。后备功率越小，汽车燃料经济性就越好。通常后备功率约10％～20％时，汽车燃料经济性最好。但后备功率太小会造成发动机经常在全负荷工况下工作，反而不利于提高汽车燃料经济性。
6 可以用不同的方法绘制I曲线，写出这些方法所涉及的力学方程或方程组。
①如已知汽车轴距L、质心高度
hg、总质量m、质心的位臵L2(质心至后轴的距离) 就可用前、后制动器
?mgL??2???2F?1???h???g??绘制I曲线。
制动力的理想分配关系式
1?mg24hgLF?2??L2?F?12?hmg?g②根据方程组
?F?1?F?2??mg?F??1?Fz1?L2??hg?F?2Fz2L1??hg?也可直接绘制I曲线。
假设一组?值（?＝0.1,0.2,0.3,……,1.0）,每个?值代入方程组（4-30），就具有一个交点的两条直线，变化?值，取得一组交点，连接这些交点就制成I曲线。
③利用f线组
Fxb2?L??hg?hgFxb1?mgL2hg和r线组
Fxb2??hg?mgL1Fxb1?L??hgL??hg对于同一?值，f线和r线的
交点既符合Fxb1??FZ1，也符合Fxb2??FZ2。取不同的?值，就可得到一组f线和r线的交点，这些交点的连线就形成了I曲线。