汽车理论期末考试复习题和答案.pdf

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1、一、填空题1、汽车动力性主要由最高车速、加速时间和最大爬坡度三方面指标来评定。2、汽车加速时间包括原地起步加速时间和超车加速时间。3、汽车附着力决定于地面负着系数及地面作用于驱动轮的法向反力。4、我国一般要求越野车的最大爬坡度不小于60% 。5、汽车行驶阻力主要包括滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。6、传动系损失主要包括机械损失和液力损失。7、在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率就越小，燃油消耗率越大。8、在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位是L/100KM，而在美国燃油经济性指标的单位是mile/USgal。9、汽车带挂车后省油的原因

2、主要有两个，一是增加了发动机的负荷率，二是增大了汽车列车的利用质量系数。10、制动性能的评价指标主要包括制动效能、制动效能恒定性和制动时方向的稳定性。11、评定制动效能的指标是制动距离和制动减速度。12、间隙失效可分为顶起失效、触头失效和托尾失效。12、车身 - 车轮二自由度汽车模型，车身固有频率为2.5Hz，驶在波长为6 米的水泥路面上，能引起车身共振的车速为54km/h。13、在相同路面与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但档位越高，后备功率越小，发动机的负荷率就越高，燃油消耗率越低。14、某车其制动器制动力分配系数=0.6 ，若总制动器制动力为20000N，则其前制动器制动力为 1200

3、N。15、若前轴利用附着系数在后轴利用附着系数之上，则制动时总是前轮先抱死。16、汽车稳态转向特性分为不足转向、中心转向和过多转向。转向盘力随汽车运动状态而变化的规律称为转向盘角阶段输入。17、对于前后、左右和垂直三个方向的振动，人体对前后左右方向的振动最为敏感。18、在ESP 系统中，当出现向左转向不足时，通常将左前轮进行制动；而当出现向右转向过度时，通常将进行制动。19、由于汽车与地面间隙不足而被地面托起、无法通过，称为间隙失效。20、在接地压力不变的情况下，在增加履带长度和增加履带宽度两个方法中，更能减小压实阻力的是增加履带长度。21、对于具有弹性的车轮，在侧向力未达到地面附着极限的情况

4、下，车轮行驶方向依然会偏离其中心平面的现象称为轮胎的侧偏现象。22、车辆土壤推力与土壤阻力之差称为挂钩牵引力。二、选择题1、评价汽车动力性的指标是（C）A、最高车速、最大功率、加速时间 B 、最高车速、最大功率、最大扭矩C、最高车速、加速时间、最大爬坡度 D、最大功率、最高车速、最大爬坡度2、同一辆汽车，其车速增加一倍，其空气阻力提高（D） 。A、1 倍 B、2 倍 C、3 倍 D、4 倍3、汽车行驶的道路阻力包括（A）A、滚动阻力 +坡度阻力B、滚动阻力 +空气阻力C、空气阻力 +坡度阻力 D、空气阻力 +加速阻力4、下列关于改善燃油经济性说法错误的是（B）A、缩减汽车总尺寸B、减少档位数C

5、、降低汽车总质量D、尽量使用高档5、峰值附着系数对应的滑动率一般出现在（C） 。A、1.5%2% B 、5%10% C 、15%20% D、20%30% 6、最大传动比选择时，应主要考虑以下三方面的问题（C）A、最大爬坡度、最大加速度、最高车速B、最大爬坡度、燃油经济性、附着率C、最大爬坡度、附着率、最低稳定车速D、附着率、最低稳定车速、燃油经济性7、最大地面制动力取决于（A） 。A、制动器制动力 B 、附着率 C、附着力 D 、滑动率8、在下列制动器中，制动效能稳定性最差的是（D） 。A、盘式制动器 B、领从蹄式制动器 C、双领蹄式制动器 D 、自增力式制动器9、在下列制动器中，制动效能稳定

6、性最好的是（A） 。A、盘式制动器B、领从蹄式制动器 C 、双领蹄式制动器 D 、自增力式制动器10、前、后制动器制动力具有固定比值的汽车，在同步附着系数路面上制动时，将出现（B） 。A、前轮抱死，后轮不抱死 B 、前后轮同时抱死C、前轮先抱死，再后轮抱死 D、后轮先抱死，再前轮抱死11、下列哪种情况会引起过多转向（B） 。 A、稳定因素K0 B、前后轮侧偏角绝对值之差0)(21C、转向半径比R/R0=1 D、静态储备系数S.M.0 12、人体对垂直方向上的振动最敏感的频率范围是（D）A、25Hz B 、1218.5HzC、2024Hz D、412.5Hz 13、下列哪种情况会引起不足转向（A

7、） 。A、稳定因素K0 B 、前后轮侧偏角绝对值之差0)(21C、转向半径比R/R0=1 D、静态储备系数S.M.0 14、当汽车制动抱死时，下列说法错误的是（D）A、当前轮抱死时，汽车将失去转向能力。B、当后轮先抱死时，汽车可能出现侧滑甩尾现象。C、当车轮抱死时，汽车的制动效能将很低。D、当前、后轮同时抱死时，汽车将出现急转现象。15、汽车转弯时的“卷入”现象是指（A） 。A、前驱汽车加速转向过程中突然松油门而出现的过多转向特性B、前驱汽车加速转向过程中突然松油门而出现的不足转向特性C、前驱汽车转向过程中制动而出现的转向不足特性D、后驱汽车转向过程中加速而出现的过多转向特性16、下列方法中可

8、以提高轮胎侧偏刚度的是（A） A、提高胎压 B、大的 H/B C 、减小垂直载荷 D 、加大驱动力17、汽车侧滑的原因是（B）A、悬架运动不协调 B 、车轮抱死C、左右轮制动力不相等 D 、制动管路泄露三、名词解释1、坡度阻力与道路阻力: 汽车重力沿坡道的奋力; 滚动阻力与坡道阻力均与道路有关且以车重成正比 , 两种阻力合在一起称为道路阻力. 2、等速百公里油耗: 汽车在一定的载荷下,以最高档位在水平良好路面等速行驶100KM所消耗燃油量3、动力因素 : 汽车驱动力减去空气阻力与车重的比值)(1wfTePPP4、后备功率 : 5、制动力系数与侧向力系数: 地面 ( 侧向力 ) 制动力与垂直载荷

9、之比; 6、制动效率与利用附着系数: 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;制动强度为Z 时汽车第i 轴产生的地面制动力与地面对第i 轴的法向反力的比值7、制动器抗热衰退性与抗水衰退性: 汽车高速制动或长坡连续制动, 制动效能的保持程度;汽车涉水行驶后, 连续制动保证制动效能恒定的程度8、制动器制动力分配系数: 对于前后制动器制动力之比为固定值的汽车其前制动器制动力与汽车总制动力之比9、接近角与离去角: 汽车满载静止时, 前端突出点( 后端 ) 向前轮 ( 后轮 ) 所引切线与地面夹角; 10、牵引系数与牵引效率: 单位车重的挂钩牵引力; 驱动车轮输出功率与输入功率之比11、附

10、着力与附着率: 地面对车轮胎切向反作用力的极限值; 地面切向反力与法向反力比值12、同步附着系数: 曲线与 I 曲线交点处的附着系数13、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, 轮胎将完全漂浮于水面上与路面毫无接触. 14、制动跑偏与制动侧滑: 制动时汽车制动向左或向右偏驶; 制动时汽车某一轴或两轴发生横向移动15、滑动率与制动力系数: 汽车的实际车速减去轮速与汽车车速之比四、简答题1、滚动阻力与哪些因素有关？答：与路面种类、行驶车速及轮胎构造、材料、气压等有关2、在高速路上行驶时，轮胎气压高些好还是低些好？为什么？若在松软的沙土路面或雪面上又如何？答：气压高好,

11、 因为气压高轮胎与地面接触时变形角产生的迟滞损失小驱动力小更经济。气压低好，轮胎与地面变形大，增大接触面积动力增大，利于通过。3、为追求高的动力性，应如何换档？若追求低油耗，又该如何换档？4、在设计传动系各档传动比时，应遵循怎样的基本原则？变速器各挡传动比基本按等比级数分配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。5、为降低空气阻力可采取哪些措施？6、 从保证制动时方向稳定性出发，对制动系的要求是？制动时汽车按给定路径行驶的能力。在制动中不发生跑偏、侧滑或失去转向能力的性能。7、汽车的稳态转向

12、特性分为哪三种类型？一般汽车应具有什么样的转向特性？答：不足转向, 中性转向 , 过多转向； . 8、汽车满载和空载时是否具有相同的操纵稳定性？答：不是。空载时的汽车M小于满载的，即满载的K更大操纵稳定性更好。9、车辆稳定性控制系统（VSC ）的控制原理是什么？答：在大侧向加速度，大侧偏角的极限情况下工作，利用左，右两侧制动力之差产生的横摆力偶矩来防止出现难以控制的侧滑现象。10、在制动过程中，若只有前轮抱死或前轮先抱死，会出现什么情况？如果只有后轴抱死或后轴先抱死又如何？最理想的制动情况是？答：在制动过程中，只有前轮抱死或者前轮先抱死拖滑，汽车基本上沿直线向前行驶（减速停车），处于稳定状态；

13、如果只有后轴抱死或者后轴先抱死且车速超过一定值时，汽车在轻微侧向力作用下就会发生侧滑（防止任何车轮抱死，前后车轮都处于滚动状态）。11、纵向通过角和最小离地间隙对汽车通过性有何影响？答：纵向通过角与最小离地间隙越大，顶起失效的可能性越小，汽车的通过行越好。12、横向稳定杆起什么作用?其装在前悬架与后悬架效果有何不同?答：增大悬架抗侧倾能力，在前增大不足转向，在后减小不足转向。汽车理论总复习一、填空题2. 汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。5. 汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到地面附着条件的限制。6. 汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗

14、量或一定燃油量能行驶的里程来衡量。等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况，各国都制定了一些典型的循环行驶试验工况来模拟实际汽车运行状况。1、汽车重心向前移动，会使汽车的过多转向量减少。3、降低悬架系统固有频率，可以降低车身加速度。4、制动时汽车跑偏的原因有左右轮制动器制动不相等和悬架导向杆系与转向系拉杆运动学上不协调。6、汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响。常用原地起步加速时间时间和超车加速度时间来表明汽车的加速能力。7、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象。8、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。压力阻力分为：形

15、状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力四部分。形状阻力占压力阻力的大部分。9、确定最大传动比时，要考虑最大爬波度、附着率及汽车最低稳定车速三方面的问题。10、盘式制动器与鼓式制动器相比：其制动效能差，稳定性能好，反应时间短。11、在侧向力作用下，若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于增加不足转向量；若后轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于减少不足转向量。8. 汽车的制动性能主要由制动效能、制动效能恒定性和制动时汽车的稳定性三方面来评价。9. 制动器温度上升后，摩擦力矩常会有显著下降，这种现象称为热衰退性能。11. 汽车制动时，某有一轴或两轴车轮发生横向滑动的现象称为侧滑。13.

16、曲线与 I 曲线交点处的附着系数称为同步附着系数，所对应的制动减速度称为临界减速度。14. 汽车的时域响应可以分为稳态响应和瞬态响应。15. 汽车的稳态转向特性分为不足转向、中性转向和过多转向三种类型。16. 一般而言，最大侧偏力越大，汽车的极限性能越好，圆周行驶的极限侧向加速度越大。12、平顺性要求车身部分阻尼比取较小值，行驶安全性要求取较大值。阻尼比增大主要使动挠度的均方根值明显下降。21. 减小车轮质量对平顺性影响不大，主要影响行驶安全性。2、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。4、稳定性因数K值越小，汽车的过多转向量越大。6、降低悬架系统固有频率，可以减少车身加速度。8、描述道

17、路谱的两种方式为时间谱和空间谱。11、汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受地面附着条件的限制。1）轮胎的气压越高，则轮胎的侧偏刚度（越大） 。2）汽车重心向前移动，会使汽车的过多转向量（减少） 。3）驱动力系数为（驱动力）与径向载荷之比。4）当汽车质心在中性转向点之前时，汽车具有（不足）转向特性。一、填空以及有关的选择1、汽车动力性评价指标：（1）汽车的最高车速umax；（2）汽车的加速时间t； （ 3）汽车的最大爬坡度imax。2、原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力。3、汽车的行驶阻力有滚动阻力Ff、空气阻力Fw、坡度阻力Fi、加速阻力Fj。4、汽车的燃油经济性

18、常用一定运行工况下汽车行驶百公里的油耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为L/100km 5、汽车动力装置参数是指发动机的功率、传动系的传动比。6、确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：最大爬坡度、附着率以及汽车最低稳定车速7、制动性的评价指标包括：制动效能、制动效能恒定性、制动时汽车的方向稳定性。8、只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又提供高的附着力时，才能获得足够的地面制动力。9、附着系数的数值主要决定于道路的材料、路面的状况与轮胎结构、胎面花纹、材料以及汽车运动的速度等因素。10、评价制动效能的指标是制动距离s和制动减速度bmaxa。11、决定

19、汽车制动距离的主要因素是：制动器起作用时间、最大制动减速度即附着力（最大制动器制动力）以及起始制动车速。12、增力式制动器恒定性差，盘式制动器恒定性好。13、汽车的稳态响应特性有三种类型：不足转向、中性转向、过多转向。14、高宽比对轮胎侧偏刚度影响很大，采用高宽比小的轮胎是提高侧偏刚度的主要措施。15、稳态响应的三种类型：1）当 K=0 时，中性转向；2）当 K0 时，不足转向。当不足转向量增加时，K 增大，特征车速降低；3）当 K0 时，过多转向。临界车速越低，过多转向量越大。16、 （1）0S.M.，中性转向； （2）0S.M.，,不足转向；（3）0S.M.，过多转向。17、椅面水平轴向的

20、频率加权函数最敏感的频率范围是0.52Hz。18、汽车支承通过性的指标评价：牵引系数、牵引效率及燃油利用指数。19、汽车通过性几何参数包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直径等。二、名词解释1、 滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比。2、 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，其残余变形形成了一种波，这就是驻波。3、 坡度阻力：汽车重力沿坡道的分力。4、 附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值（最大值）5、 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。6、 后备功率：发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发

21、动机功率的差值。即7、 比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：kW/t 。8、 制动器制动力：在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的切向力称为制动器制动力。9、 制动力系数：地面制动力与作用在车轮上的垂直载荷的比值。10 、峰值附着系数: 制动力系数最大值称为峰值附着系数。一般出现在s=15% 20% 。)(1wfTePPP bssxy、11 、滑动附着系数：s=100% 的制动力系数称为滑动附着系数。12 、侧向力系数l：地面作用于车轮的侧向力与车轮垂直载荷之比。13 、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，这种现象称为制动器的热衰退。14 、f 线组：后

22、轮没有抱死、前轮抱死时，前、后轮地面制动力的关系曲线。15 、r 线组：前轮没有抱死、后轮抱死时，前、后轮地面制动力的关系曲线。16 、中性转向点：使汽车前、后轮产生相等侧偏角的侧向力作用点。17 、静态储备系数S.M. ：中性转向点到前轮的距离与汽车质心到前轴距离a 之差与轴距L 之比。18 、.牵引系数TC：单位车重的挂钩牵引力（净牵引力）。19 、牵引效率（驱动效率）TE ：驱动轮输出功率与输入功率之比。20 、燃油利用指数Ef：单位燃油消耗所输出的功，tadf/QuFE。21 、间隙失效：汽车与地面间的间隙不足而被地面托住，无法通过的情况。22 、顶起失效：当车辆中间底部的零件碰到地面

23、而被顶住的情况。23 、接近角 1：汽车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。三、简答答：影响汽车燃油经济性的因素包括：影响汽车燃油经济性的因素有哪些？一、使用方面：1、行驶车速；2、挡位选择；3、挂车的应用；4、正确地保养与调整。二、汽车结构方面：1、汽车尺寸和质量；2、发动机；3、传动系；4、汽车外形与轮胎。三、使用条件：1、行驶的道路；2、交通情况；3、驾驶习惯；4、气候状况。挡位数多少，对汽车动力性和燃油经济性有什么影响？。答：就动力性性而言，挡位数多，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，挡位数多，增加了发动机在低燃油

24、消耗率转速区工作的可能性，降低了油耗。制动时汽车制动跑偏的原因是什么？答： （1） 、汽车左、右车轮，特别是前轴左、右车轮（转向轮）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（互不干涉）。二、解释概念1、发动机的使用外特性曲线答：带上全部附件设备，将发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油位置）测试发动机的转矩，油耗率b 和转速 n 之间的关系称为发动机使用外特性曲线。3、利用附着系数答：对应制动强度z 汽车第 i 轴产生的地面制动力Fxbi与对应制动强度z 地面对第 i 轴的法向反力Fzi的比值i称作利用附着系数i=zixbiFF。4、稳态横摆角速度增益

25、答：汽车的稳态响应中，稳态的横摆角速度r和前轮的转角 之比r称为稳态横摆角速度增益。6、侧倾转向答：由车厢侧倾所引起的前轮绕主销的转动，后轮绕垂直于地面的转动，即车轮转向角的变动称为侧倾转向。7、回正力矩答：车轮发生侧偏时由接地面内分布的微元侧向力产生的作用于轮胎绕OZ轴的力矩称为回正力矩。8、汽车前或后轮（总）侧偏角答：受到侧向力的轮胎滚动时轮胎胎面接地印迹的中心线与车轮平面间的夹角称为前轮或后轮的侧偏角。10、轮胎坐标系答：车轮平面和地面交线与车轮在旋转轴线在地面投影线的交点为原点，车轮平面和地面的交线为X轴，前为正。 Y轴地平面上，车轮前进时左为正，Z轴与地面垂直上为正。11、动力因数：

26、答： D=GFFwt，其中 D为动力因数， Ft其中为驱动力，Fw为空气阻力， G 为车重12、实际前、后制动器制动力分配线（线）答：21uuFF=1。汽车实际制动的时候前路制动器动力Fu1和后轮制动器制动力Fu2之间的关系曲线称为线。 为前轮制动力和总制动器制动力的比值。13、制动力系数答：地面制动力和垂直载荷的比值称为制动力系数。14、横摆角速度频率响应特性答：转向盘角正弦输入下，频率由0时，汽车横摆角速度与转向盘的振幅比及相位差变化规律。16、滚动阻力系数答：是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比。17、滑移率答：s=wrwuruw0100% ，式中 uw为车轮的中心速度，rr

27、0为设有地面制动力时的车轮滚动半径，w为车轮的角速度。18、汽车的功率平衡图答：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率Pe、汽车经常遇到的阻力功率t1（Pf+Pw）对车速的关系曲线绘在坐标图上，而得汽车的功率平衡图。19、汽车比功率答：是单位汽车总质量所具有的发动机功率。20、制动器制动力答：在轮胎周缘为了克服制动器摩擦力矩所需的力。三、问答题1、影响汽车动力性的因素有哪些？答：影响动力性的因数有：发动机发出的扭矩Ttq，变速器的传动比ig，主减速器的传动比i0，传动系的传动效率 T，空气阻力系数Cd ，迎风面积A，滚动阻力系数f ，汽车总重G等。 2 、试分析主传动比i0的大小对汽

28、车后备功率及燃油经济性能的影响？答：根据公式ua=0.377giirn0知如图 3-3 中所表示的3 条线（不同i0时的汽车功率平衡图） ，i01i020，不足转向，1-2=0，中性转向，1-20，不足转向， K=0，中性转向， K0，不足转向，1-2=0，中性转向，1-21 ，不足转向， R/R0=0，中性转向， R/R00，不足转向， S.M.=0，中性转向， S.M.0，过多转向。五、计算题1、一辆轿车总重为21.24kN，轴距 L=2.87m，重心距前轴距离a=1.27m，重心高度h =0.508m ，制动力分配系数 =0.6 。试计算：在附着系数=0.8 的路面上制动时，哪一轴车轮将

29、首先抱死？并求出该轴车轮刚抱死时汽车的制动减速度是多少？解：0=gbhbL=508.0)27.187.2(6.087.2=0.24后轮先抱死抱死时21xbxbFF=21uuFF=-1=4.06.0=1.5 后轮抱死Fxb2=gghhLFxb1+ghLGa Fxb2=508.08. 087.2508.08 .0Fxb1+508.08 .087.227. 124.218.0 =-0.124Fxb1+6.5864 由和，得 Fxb2=-0.124 1.5Fxb2+6.5864 得 Fxb2=5.553(KN) Fxb1=8.3295(KN) Fxb1+Fxb2=mdtdudtdu=mFFxbxb21

30、=24.213295.8553.59.8=6.4(m/s2) 2. 汽车用某一挡位在f =0.03的道路上能克服的最大坡度Imax =20%, 若用同一挡位在f =0.02的水平道路上行驶，求此时汽车可能达到的加速度的最大值是多少？（=1.15 且忽略空气阻力） 。解：汽车能产生的最大驱动力Ftmax=Gf1cos1+Gsin1=Gf2+gG(dtdu)max (dtdu)max=gf-sina+cosf2111=15.19.80.02)-261+215(10.03 =94.76 一、概念解释汽车使用性能汽车应该有高运输生产率、低运输成本、安全可靠和舒适方便的工作条件。汽车为了适应这种工作条件

31、，而发挥最大工作效益的能力叫做汽车的使用性能。汽车的主要使用性能通常有：汽车动力性、汽车燃料经济性能、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车平顺性和汽车通过性能。2 滚动阻力系数滚动阻力系数可视为车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比，或单位汽车重力所需之推力。 也就是说，滚动阻力等于汽车滚动阻力系数与车轮负荷的乘积，即rTfWFff。其中：f是滚动阻力系数，fF是滚动阻力，W是车轮负荷，r是车轮滚动半径，fT地面对车轮的滚动阻力偶矩。3 驱动力与（车轮）制动力汽车驱动力tF是发动机曲轴输出转矩经离合器、变速器（包括分动器）、传动轴、主减速器、差速器、半轴（及轮边减速器）传递至车轮作用于路面

32、的力0F，而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力tF。习惯将tF称为汽车驱动力。如果忽略轮胎和地面的变形，则rTFtt，TgtqtiiTT0。式中，tT为传输至驱动轮圆周的转矩；r为车轮半径；tqT为汽车发动机输出转矩；gi为变速器传动比；0i主减速器传动比；T为汽车传动系机械效率。制动力习惯上是指汽车制动时地面作用于车轮上的与汽车行驶方向相反的地面切向反作用力bF。 制动器制动力F等于为了克服制动器摩擦力矩而在轮胎轮缘作用的力rTF/。式中：T是车轮制动器摩擦副的摩擦力矩。从力矩平衡可得地面制动力bF为FrTFb/。地面制动力bF是使汽车减速的外力。它不但与制动器制动力F有关，而且还受地面

33、附着力F的制约。4 汽车驱动与附着条件汽车动力性分析是从汽车最大发挥其驱动能力出发，要求汽车有足够的驱动力，以便汽车能够充分地加速、爬坡和实现最高车速。 实际上，轮胎传递的轮缘切向力受到接触面的制约。当车轮驱动力tF超过某值（附着力F）时，车轮就会滑转。因此 , 汽车的驱动附着条件，即汽车行驶的约束条件（必要充分条件）为FFFFFtwif，其中附着力zFF，式中，zF接触面对车轮的法向反作用力；为滑动附着系数。轿车发动机的后备功率较大。当FFt时，车轮将发生滑转现象。驱动轮发生滑转时，车轮印迹将形成类似制动拖滑的连续或间断的黑色胎印。5 汽车动力性及评价指标汽车动力性，是指在良好、 平直的路面

34、上行驶时， 汽车由所受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车动力性的好坏通常以汽车加速性、最高车速及最大爬坡度等项目作为评价指标。动力性代表了汽车行驶可发挥的极限能力。6 附着椭圆汽车运动时，在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。一些试验结果曲线表明， 一定侧偏角下， 驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所改变的关系。当驱动力相当大时，侧偏力显著下降，因为此时接近附着极限，切向力已耗去大部分附着力，而侧向能利用的附着力很少。作用有制动力时，侧偏力也有相似的变化。驱动力或制动力在不通侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，一般称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与

35、侧偏力合力的极限值。7 临界车速当稳定性因素0K时，横摆角速度增益0Kr比中性转向时0Kr的大。随着车速的增加，uSr曲线向上弯曲。K值越小 (即K的绝对值越大 )，过度转向量越大。当车速为Kucr1时，r。cru称为临界车速，是表征过度转向量的一个参数。临界车速越低，过度转向量越大。过度转向汽车达到临界车速时将失去稳定性。因为/r趋于无穷大时，只要极其微小的前轮转角便会产生极大的横摆角速度。这意味着汽车的转向半径R极小，汽车发生激转而侧滑或翻车。8 滑移（动）率仔细观察汽车的制动过程，就会发现轮胎胎面在地面上的印迹从滚动到抱死是一个逐渐变化的过程。轮胎印迹的变化基本上可分为三个阶段：第一阶段

36、，轮胎的印迹与轮胎的花纹基本一致，车轮近似为单纯滚动状态，车轮中心速度wu与车轮角速度w存在关系式wwru；在第二阶段内，花纹逐渐模糊，但是花纹仍可辨别。此时，轮胎除了滚动之外，胎面和地面之间的滑动成份逐渐增加，车轮处于边滚边滑的状态。这时，车轮中心速度wu与车轮角速度w的关系为wwru，且随着制动强度的增加滑移成份越来越大，即wwru；在第三阶段，车轮被完全抱死而拖滑，轮胎在地面上形成粗黑的拖痕，此时0w。随着制动强度的增加，车轮的滚动成份逐渐减少，滑动成份越来越多。一般用滑动率s描述制动过程中轮胎滑移成份的多少，即%100wwwurus滑动率s的数值代表了车轮运动成份所占的比例，滑动率越大

37、，滑动成份越多。一般将地面制动力与地面法向反作用力zF（平直道路为垂直载荷）之比成为制动力系数b。9 同步附着系数两轴汽车的前、后制动器制动力的比值一般为固定的常数。通常用前制动器制动力对汽车总制动器制动力之比来表明分配比例，即制动器制动力分配系数。它是前、后制动器制动力的实际分配线，简称为线。线通过坐标原点，其斜率为1tg。具有固定的线与 I 线的交点处的附着系数0,被称为同步附着系数，见下图。它表示具有固定线的汽车只能在一种路面上实现前、后轮同时抱死。同步附着系数是由汽车结构参数决定的，它是反应汽车制动性能的一个参数。同步附着系数说明，前后制动器制动力为固定比值的汽车，只能在一种路面上，即

38、在同步附着系数的路面上才能保证前后轮同时抱死。返回一 10 制动距离制动距离 S 是指汽车以给定的初速0au，从踩到制动踏板至汽车停住所行驶的距离。11 汽车动力因数由汽车行驶方程式可导出dtdugdtdugifdtduGmGFFGFFDfiwt)(则D被定义为汽车动力因数。以D为纵坐标，汽车车速au为横坐标绘制不同档位的auD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（

39、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I 曲线和曲线车等速圆周行驶，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yF，在地面上产生相应的地面侧向反作用

40、力YF，YF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YF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）。)3600761403600sin3600cos(113dtdumuAuCGuGfuPPPPPaaDaatjwifte式中：tF驱动力；fF滚动阻力；wF空气阻力；iF坡道阻力；jF加速阻力；tqT发动机输出转矩；0i主传动器传动比；ki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

41、系数；坡度角；DC空气阻力系数；A汽车迎风面积；au汽车车速；旋转质量换算系数；dtdu加速度。2 写出档变速器档传动比表达式（注意符号及说明）。, 1, 5432423414414132234511ggiiiiiiiqqiqiqiqiingggggggggg则且若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。当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，所以制动器制动力0F,若忽略其它阻力，地面制动力0 xbF，当FFxb（F为地面附着力）时，FFxb；当FFxbmax时FFxb，且地面制动力xbF达到最大值maxxbF,即FFxb max；当FF时,FFxb,随着F的增加，xbF不再

42、增加。FFFxbmaxFFxbCN踏板力，fbFF4 简述利用图解计算等速燃料消耗量的步骤。已知(ein,iP,eig),i1,2,n,以及汽车的有关结构参数和道路条件(rf和i)，求作出)(aSufQ等速油耗曲线。根据给定的各个转速en和不同功率下的比油耗eg值,采用拟合的方法求得拟合公式),(2eenPfg。1) 由公式0377.0iirnukea计算找出au和en对应的点 (1n,1au),(2n,2au),.,(mn,amu)。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rP和wP。360015.2136003aDawwAuCuFPcos36003600raarrGfu

43、uFP3) 求出发动机为克服此阻力消耗功率eP。4) 由en和对应的eP,从),(2eenPfg计算eg。5) 计算出对应的百公里油耗SQ为aeeSugPQ02.15 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maxau，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。汽车在良好平直的路面上以等速3au行驶，此时阻力功率为twfPP,发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率sP)(1wfTePPP,该剩余

44、功率sP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3au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1au和2au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1020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

45、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。如已知汽车轴距L、质心高度gh、总质量m、质心的位置2L(质心至后轴的距离 ) 就可用前、后制动器制动力的理想分配关系式1212222421FhmgLFmgLhLhmgFggg绘制 I 曲线。根据方程组ggzzhLhLFFFFmgFF12212121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。利用f线组gxbggxbhmgLFhhLF212和r线组gxbggxbhLmgLFhLhF112对于

46、同一值，f线和r线的交点既符合11ZxbFF，也符合22ZxbFF。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。三、叙述题（选择其中4 道题，计 20 分）1 从已有的制动侧滑受力分析和试验，可得出哪些结论？在前轮无制动力、后轮有足够的制动力的条件下，随au的提高侧滑趋势增加；当后轮无制动力、前轮有足够的制动力时，即使速度较高，汽车基本保持直线行驶状态；当前、后轮都有足够的制动力，但先后次序和时间间隔不同时，车速较高，且前轮比后轮先抱死或后轮比前轮先抱死，但是因时间间隔很短，则汽车基本保持直线行驶；若时间间隔较大，则后轴发生严重的侧滑；如果只有一个后轮抱死，后轴

47、也不会发生侧滑；起始车速和附着系数对制动方向稳定性也有很大影响。即制动时若后轴比前轴先抱死拖滑，且时间间隔超过一定值，就可能发生后轴侧滑。车速越高，附着系数越小，越容易发生侧滑。若前、后轴同时抱死，或者前轴先抱死而后轴抱死或不抱死，则能防止汽车后轴侧滑，但是汽车丧失转向能力。2 写出图解法计算汽车动力因数的步骤，并说明其在汽车动力性计算中的应用。根据公式GFFDwt，求出不同转速和档位对应的车速，并根据传动系效率、传动系速比求出驱动力，根据车速求出空气阻力，然后求出动力因素D，将不同档位和车速下的D绘制在au-D直角坐标系中，并将滚动阻力系数也绘制到坐标系中，就制成动力特性图。利用动力特性图就

48、可求出汽车的动力性评价指标：最高车速、最大爬坡度（汽车最大爬坡度和直接档最大爬坡度）和加速能力（加速时间或距离）。3 写出图解法计算汽车加速性能的步骤（最好列表说明）。手工作图计算汽车加速时间的过程：列出发动机外特性etqnT数据表（或曲线转化为数据表，或回归公式）；根据给定的发动机外特性曲线（数据表或回归公式），按式riiTrTFTgtqtt0求出各档在不同车速下的驱动力tF，并按式00377.06 .3602iirniirnugegea计算对应的车速au；按式cosmgFf计算滚动阻力fF，按式221rDwuACF计算对应车速的空气阻力wfFF；按式mFFFdtduwft)(计算不同档位和

49、车速下的加速度以及加速度的倒数，画出aux曲线以及aux/1曲线；按式xutt计算步长6 .3/au的加速时间t，对t求和，则得到加速时间。同理，按式xuussxudusduxuds，计算步长)6 .3/()(2xuuaa的加速距离s，对s求和得到加速距离。一般在动力性计算时，特别是手工计算时，一般忽略原地起步的离合器滑磨时间，即假设最初时刻汽车已经具有起步到位的最低车速。换档时刻则基于最大加速原则，如果相邻档位的加速度（或加速度倒数）曲线相交，则在相交速度点换档；如果不相交，则在最大转速点对应的车速换档。4 写出制作汽车的驱动力图的步骤（最好列表说明）。列出发动机外特性etqnT数据表（或曲

50、线转化为数据表，或回归公式）；根据给定的发动机外特性曲线（数据表或回归公式），按式riiTrTFTgtqtt0求出各档在不同车速下的驱动力tF，并按式00377.06. 3602iirniirnugegea计算对应的车速au；按式cosmgFf计算滚动阻力fF，按式221rDwuACF计算对应车速的空气阻力wfFF；将tF、wfFF绘制在au-tF直角坐标系中就形成了驱动力图或驱动力行驶阻力平衡图。5 选择汽车发动机功率的基本原则。根据最大车速 uamax 选择 Pe，即eTDaDaTePfACmuACumgfP，则可求出功率、，若给定)761403600(13maxmax汽车比功率（单位汽车