汽车理论

2023年11月20日发(作者：别克昂科雷七座)

第一章

1.汽车的动力性系指汽车在良好路年上直线行驶时由汽车收到的纵向外力决定的，所能达到

的平均行驶速度。

2.汽车的动力性指标；①汽车的最高车速Uamax②汽车的加速时间t③汽车的最大爬坡度

Imax，轿车无爬坡度要求

3.最高车速是指在水平良好的路面（混凝土或沥青）上汽车所能达到的最高行驶车速

4.货车；Imax在30%即16.7°左右，越野车；Imax在60%即31°左右

5.汽车行驶方程式Ft=Ff+Fw+Fi+Fj（滚动，空气，坡度，加速阻力）还有一公式自己看书

6.将发动机的功率Pe，转矩Ftq以及燃油消耗率b与发动机曲轴转速n之间的函数关系以曲

线表示，则此曲线称为发动机（转速）特性曲线。 如果发动机节气门全开（或高压油

泵在最大供油量位置），则此特性曲线称为发动机外特性曲线，如果节气门部分开启（或部

分供油）则称发动机部分负荷特性曲线。 带上全部附件设备时的发动机特性曲线称为使

用外特性曲线

7.传动系功率损失可分为机械损失和液力损失两类。机械损失是指齿轮传动副，轴承，油封

等处的摩擦损失。机械损失与啮合齿轮的对数，传递转矩等因素有关，液力损失指消耗于润

滑油的损失，润滑油与旋转零件之间的表面摩擦等功率损失。液力损失与润滑油的品种温度，

箱体内的油面高度以及齿轮等旋转零件的转速有关

8.车轮处于无载时的半径称为自由半径。 汽车静止时，车轮中心至轮胎与路面接触间的

距离称为静力半径s。滚动半径rw)s<

rr=s/(2πn=Fd/(2π) rr。

9.一般根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线Ft-a来全面表示汽车的

u

驱动力，称为汽车的驱动力图。

10.车轮滚动时，轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支

承路面的变形，称为滚动阻力，由于轮胎有内部摩擦产生弹性迟滞损失使轮胎变形时对它作

用的功不能全部回收。

11.驻波现象：车速达到某一临界车速左右时，滚动阻力迅速增大，此时轮胎产生驻波现象，

轮胎周缘不再是圆形而成明显的波浪状。

12.空气阻力是指汽车直线时受到空气作用在行驶方向的分力。空气阻力分为压力阻力与摩

擦阻力。压力阻力分为：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力。形状阻力占压力阻

力的大部分，与车身主体形状有很大关系，干扰阻力是车身表面凸起物（如后视镜、门把、

引水槽、悬架导向杆、驱动抽等）引起的阻力。发动机冷却系、车身通风等所需空气流经车

体内部时构成的阻力为内循环阻力。诱导阻力是空气升力在水平方向的投影。

13.当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力称为汽车的坡度阻力。 坡度阻力与滚动阻力

均属于有道路有关的阻力，而且均与汽车重力成正比，故可把这两种阻力合在一起称为道路

阻力。

14.汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时产生的惯性力，就是加速阻力。汽车的质

量分为平移质量和旋转质量两部分。加速时，平移质量产生惯性力，旋转质量产生惯性力偶

距。

15．汽车驱动力---行驶阻力平衡图用于一辆车的评价，动力特性图用于不同车辆的评价。

动力因数 汽车在各档下的动力因数与车速的关系曲线称动力特性图。

最高车速：在动力特性图上作滚动阻力系数曲线f—u，f与D-u交点为u

aaamax。

最大爬坡度

16.汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到轮胎与地面附着条件的限制。

地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力Fmax， Fxmax=F=F

ψψZψ

17.汽车的附着力决定于附着系数以及地面作用于驱动轮的法向作用力。

18.附着率是指汽车直线行驶时，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数C=Fx/Fz

ψψ

19.汽车的功率平衡 在汽车行的每一瞬间，发动机发出的功率始终等于机械传动损失功

率与全部运动阻力所消耗的功率。

20.汽车的后备功率越大，汽车的动力性越好。

第二章

1.在保证动力性的前提下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称作汽车的燃油经

济性

2.汽车的燃油经济性评价指标 一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油

量能使汽车行驶的里程。

3.等速行驶百公里燃油消耗量指汽车在一定载荷(我国标准规定轿车为半载，货车为满载)下，

以最高档在水平良好路面上等速行驶100Km的燃油消耗量。

4.影响汽车燃油经济性的因素：

使用方面：1.行驶车速 高速时，负荷率升高，但行驶阻力增加很多导致百公里油耗增加。

汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量Qs最低。2.档位选择 档位低，后备

功率大，发动机负荷率小，燃油消耗率高，百公里燃油消耗量大，高档位则与之

相反。3.挂车的应用 拖带挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但以100t·km

计的油耗却下降了，主要原因有带挂车后阻力增加，发动机负荷率增加，燃油消

耗率下降，汽车列车的质量利用系数（装载质量与整车装备质量之比）较大。4.

真确的保养与调整 汽车的调整与保养会影响到发动机的性能与汽车的行驶阻

力。所以对百公里油耗有相当影响

汽车结构方面：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的增加了滚动

阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力。2.发动机 发动机中的热损失与机

械损耗占燃油化学能中的65%左右，显然发动机是对汽车燃油经济性最有

影响的部件。3.传动性 传动系的档位增多后增加了选用合适档位使发动机

处于经济工作状况的机会，有利于提高燃油经济性，无级变速最理想。4.

汽车外形与轮胎 降低C值是节约燃油的有效途径，子午线轮胎的综合性能

D

最好，因为其滚动阻力较小。

第三章

1.汽车动力装置参数系指发动机的功率，传动系的传动比。后者包含变速器、主减速器的传

动比。

2.发动机功率的选择设计中常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有功率

（1）计算法

（2）类比法 由此功率确定发动机功率。汽车此功率是单位汽车总质量具有的发动机功

率（kw/t） 比功率=

3就动力性而言，档位越多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的

加速和爬坡能力。就燃油经济性而言，档位越多，增加了发动机在低燃油消耗区工作的可能

性，降低了油耗。所以增加档位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。

4实际上，汽车传动系各档的传动比大体上是按等比级数分配的。其主要目的在于驾驶员在

起步加速时操作方便多了，能充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性，还便于和副

变速器结合构成更多档位的变速器。

5对于档位较少（如5挡以下）的变速器，各档传动比之间的比值常常并不正好相等，即不

是正好按等比级数来分配传动比的，这主要考虑到各档利用率差别很大的缘故。汽车主要是

用较高档位行驶的，所以较高档位相邻两档间的传动比的间隔应小一些，特别是最高档与次

高档之间应更小些。

第四章

1.汽车行驶时能在短距离内停止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--汽车的制动性

2.汽车的制动性评价指标：①制动效能-制动距离与制动减速度②制动效能的恒定性即抗衰

退性能③制动时汽车的方向稳定性即制动时汽车不发生跑偏，侧滑以及市区转向能力的性

能。

3.制动效能：是指在良好的路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车

的减速度。

4.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

5.制动的全过程总共包括驾驶员见到信号后做出的行动反应，制动器起作用，持续制动和放

松制动器四个阶段。一般所指制动距离是开始踩着制动踏板到完全停车的距离。

6.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，轮胎将完全漂浮在水膜上面

而与路面毫不接触--滑水现象。

7.决定汽车制动距离的主要因素是：制动器起作用的时间，最大制动减速度即附着力以及起

始制动车速。附着力越大，起始制动车速越低，制动距离越短。

8.制动时汽车自动向左或向右偏驶称为“制动跑偏”。侧滑是指制动时汽车的某一轴或两轴

发生横向移动。

9.制动时汽车跑偏的原因：①汽车左右车轮，特别是前轴左右车轮制动器的制动力不相等②

制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调。

10.前后轮同时抱死时前，后制动器制动力的关系曲线-理想的前后轮制动器制动力分配曲

线。简称I曲线。

11.常用前制动器制动力与汽车总制动器制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动力

分配系数。

16.制动效率定义为车轮不锁死的最大制动强度与车轮和地面间附着系数的比值

第五章

1.汽车的操纵稳定性是指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过

转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶

的能力。

2.转向盘输入有两种形式：角位移输入（角输入）；力矩输入（力输入）。

3.汽车的时域响应可分为不随时间变化的稳态响应和随时间变化的瞬态响应。

例如，汽车等速直线行驶是一种稳态；若在汽车等速直线行驶时，急速转动转向盘至某一

转角时，停止转动转向盘并维持此转角不变，即给汽车以转向盘角阶跃输入，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。

在等速直线行驶与等速圆周行驶这两个稳态运动之间的过度过程便是一种瞬态，相应的瞬态

运动响应称为转向盘角阶跃输入下的瞬态响应。

4.汽车的稳态转向特性分为：不足转向、过多转向和中性转向。

5.这三种不同转向特性的汽车具有如下行驶特点：在转向盘保持一固定转角 下，缓慢加速

或以不同车速等速行驶时，随着车速的增加，不足转向汽车的转向半径R增大；中性转向汽

车的转向半径维持不变；而过多转向汽车的转向半径则越来越小。操纵稳定性良好的汽车不

应具有过多转向特性，也不应具有中性转向特性。因为中性转向汽车在使条件变动时，有可

能转变为过多转向特性。

6.线性二自由度的汽车模型：汽车只有沿y轴的侧向运动与绕z轴的横摆运动这样两个自由

度。它是一个由前后两个有侧向弹性的轮胎支承于地面、具有侧向及横摆运动的二自由度汽

车模型。

7.车辆坐标系：x轴平行于地面指向前方；z轴通过质心指向上方；y轴指向驾驶员的左侧，

坐标系的远点O常可令其与质心重合。

8.常用输出与输入的比值，如稳态的横摆角速度与前轮转角之比来评价稳态响应。这个比值

称为稳态横摆角速度增益，也称为转向灵敏度。

9.表征稳态响应的具体参数有4种：稳定性因素k前后轮侧偏角绝对值之差α -α;转向

12

半径的比R｜R;静态储备系数S.M.

0

10.稳定性系数k①k=0,中性转向②k>0,不足转向 ③k<0,过多转向

汽车应具有适度的不足转向特性.

11.前后轮侧偏角绝对值之差(α -α).①α -α=0,中性转向②α -α>0,不足转向③α

121212

12

-α<0过多转向.

12.轴向半径的比R/R ①R/R=1中性转向。 ②R/R>1不是转向。 ③R/R<1过多转向

0000

13.静态储备系数SM:①SM=0,中性转向。②SM>0不足转向。③SM<0过多转向

14.ξ>1:称为大阻尼，横摆角速度响应W(t)是单调上升的。随时间的增长,W趋近于稳态横摆

rr

角速度W；但当车速超过临界车速U后，W是发散的，趋近于无穷大，此时汽车失去

r0crr

稳定性。ξ=1：称为临界阻尼，横摆角速度W(t)也是单调上升且趋于W。ξ<1：称为小

rr0

阻尼，，横摆角速度响应W(t)是一条收敛于W的减幅正弦曲线。

rr0

15.瞬态响应评价参数：横摆角速度W波动时固有频率W，高些好。阻尼比ξ，大些好，小

r0

了超调量大。反应时间τ，短些好。达到第一峰值W的时间ε

r1

第六章

1.汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的震动和冲击环境对乘员舒适性的影响

在一定界限内，因此平顺性主要根据乘员主观感觉的舒适性来评价。

2.“路面-汽车-人“系统的图框

输入 振动系统 输出 评价指标

路面不平度 弹性元件 车身传人体的加速度 加权加速度均方根值

车速 阻尼原件 悬架弹簧动绕度 撞击悬架限位概率

车身车轮质量 车轮与路面之间的动载 行驶安全性

3.路面不平度统计特性。路面不平度的功率谱密度。测量得到的大量路面不平度随机数据，

通常在计算机进行数据处理，得到路面不平度的功率谱密度G(n)或方差α等统计参数。

qq

2

作为车辆输入的路面不平度。主要采用路面功率谱密度描述其统计特性。白噪声幅值大

小只与不平度系数有关。根据车速u，将空间频率功率普密度G(n)换算成时间频率功率

q

谱密度G(f)= 1/u×G(n)功率谱密度定义：单位频带内的\"功率\"（均方值）

qq

第七章

1.汽车的通过性是指他的能够以足够高的平均车速通过各种坏路面和无路地带及各种障碍

的能力

2.汽车通过性分为支承通过性和几何通过性

3.汽车支承通过性评价指标：牵引系数TC=Fd/G钩牵引力牵引效率TE=Fd/Tw*u/w驱动轮输出

a

功率与输入功率之比燃油利用指数Ef=FdUa/Qt单位燃油消耗所输出的功

4.由于汽车与地面间的间隙不足而被地面拖住无法通过的情况，称为间隙失效。当车辆中间

底部的零件碰到地面而被顶住时，称为顶起失效。当车辆前端或尾部触及地面而不能通过时，

则分别称为“触头失效”和“拖尾失效”。

5.与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸，称为汽车通过性的几何参数，包括①最小离地间隙

h 汽车满载静止时，支承平面与汽车上的中间区域最低点之间的距离 h 顶起失效。②

纵向通过角β β越大，顶起失效的可能性小，β 顶起失效。③接近角γγ触头失效；

1 1

④离去角γγ 托尾失效（后弦越长越容易）⑤最小转弯直径d转向盘达到极限位置，

2 2min

汽车以最低稳定车速转向行驶时，外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆半径

d越小，机动性越好⑥转弯通道圆 越小，机动性越好。

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