吉林大学历年汽车理论真题分类整理.pdf

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1、一、概念解释（选其中8 题，计 2 0 分）1 汽车使用性能2 滚动阻力系数3 驱动力与（车轮）制动力4 汽车驱动与附着条件5 汽车动力性及评价指标6 附着椭圆7 临界车速8 滑 移（动）率9 同步附着系数1 0 制动距离1 1 汽车动力因数12 汽车通过性几何参数1 3 汽 车（转向特性）的稳态响应1 4 汽车前或后轮（总）侧偏角二、写出表达式、画图、计算，并简单说明（选择其中4 道题，计 2 0 分）潼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）。2 写 出 按 传 动 比 按 等 比 级 数 分 配 的 n 档 变 速 器 第 m 档 传 动 比 表 达 式（注意符号及

2、说明）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。4 简述利用图解计算等速燃料消耗量的步骤。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。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。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？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。3 写出图解法计算汽车加速性能的步骤（最好列表说明）。4 写出制作汽车的驱动力图的步骤（最好列表说明）。5 选择汽车发动机功率的基本原则。6 画出制动时车轮的受力简图并定义符号。

3、7 分析汽车紧急制动过程中减速度（或制动力）的变化规律。8在侧向力的作用下，刚性轮和弹性轮胎行驶方向的变化规律（假设驾驶员不对汽车的行驶方向进行干预）。四、分析题（选择其中4道题，计20分）1确定传动系最小传动比的基本原则。2已知某汽车他=0 4,请利用I、8、f、I线，分析0=0.5=0.3以及3=0.7时汽车的制动过程。3汽车在水平道路上，轮距为B,重心高度为 以半径为R做等速圆周运动，汽车不发生侧翻的极限车速是多少?该车不发生侧滑的极限车速又是多少，并导出汽车在该路段的极限车速?4在划有中心线的双向双车道的木行车道上，汽车以55km/h的初速度实施紧急制动，仅汽车左侧前后轮胎在路面留下制

4、动拖痕，但是，汽车的行驶方向几乎没有发生变化，请产生分析该现象的各种原因（提示：考虑道路横断面形状和车轮制动力大小）。5请分析制动力系数、峰值附着系数、滑动附着系数与滑动率的关系。6某汽车（未装ABS）在实施紧急制动后，左后轮留下间断的制动拖痕，而右后轮则留下均匀连续的制动拖痕，请分析该现象。S=（$+）Ma0+乜巴一7从制动距离计算式 3-6 2 25.92/max可以得出那些结论。五、计算题（选择其中4道题，计20分）某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75.A=4m2.6=0.03 32=0.03，勺 传 动 系 机 械 效 率“广0.82,传动系总传动比=10，假想发动机输出转矩

5、为一=35000N.九 车轮半径r=6360m,道路附着系数为夕=0 4.求汽车全速从30km/h加速至50km/h所用的时间。2已知某汽车的总质量m=4600kg,Cn=Q75,A=4m2,旋转质量换算系数到=0.03.8,=0.03,坡度角a=5,fM）.O15.车轮半径,，=0.367m,传动系机械效率 T1T=0.85,加速.度 du/dt=0.25m/s2.U2=30km/h.计算汽车克服各种阻力所需要的发动机输出功率？3已知某车总质量m=8025kg,L=4m（轴距，质心离前轴的距离为a=2.5m,至后轴距离6=1.5m,质心高度也=1.15m,在纵坡度为i=3.5%的良好路面上等

6、速下坡时，求轴荷再分配系数（注:再分配系数 m&MF/F/mcuFN/Fz）。4已知某汽车发动机的外特性曲线回归公式为19+0.42-150*10%2-传动系机械效率 产0.90-1.35x10%,车轮滚动半径r,.=0.367m,汽车总质量4000kg,汽车整备质量为1900kg,滚动阻力系数户0.009+5.010%“空气阻力系数,迎风面积=2.7712,主减速器速比犷6.0,飞轮转动惯量/=0.2kg-m2,前轮总转动惯量酊=1.8 kg m2,前轮总转动惯量&=3.6 kg mz,发动机的最高转速”“,x=4100r/min,最低转速nmm=720r/min,各档速比为：档位IIIII

7、IIVV速比5.62.81.61.00.8计算汽车在V档、车速为70km/h时汽车传动系机械损失功率，并写出不带具体常数值的公式。5某汽车总重力G=20100N/=3.2m.静态时前轴荷占5 5%,后轴荷占45%,用=-38920N/r如&=-38300N/rad,求特征车速，并分析该车的稳态转向特性。6参 考 汽车理论图5-23和图5-24写出导出二自由度汽车质心沿”轴速度分量的变化及加速度分量的过程。试题答案一、概念解释1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，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

8、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。返回一12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，即一-r。其中：/是滚动阻力系数，是滚动阻力，力是车轮负荷，是车轮滚动半径，.地面对车轮的滚动阻力偶矩。返回一 13驱动力与（车轮）制动力汽车驱动力片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的力 篇，而由路面产生作用于车轮圆Tp=_2.周 上 切 向 反 作 用

9、 力 习 惯 将 月称为汽车驱动力。如果忽略轮胎和地面的变形，则r,（=几 0%。式中，（为传输至驱动轮圆周的转矩；厂为车轮半径；几为汽车发动机输出转矩；力为变速器传动比；。主减速器传动比；力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。制动器制动力,等于为 了 克 服 制 动 器 摩 擦 力 矩 而 在 轮 胎 轮 缘 作 用 的 力。式中：&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居 为 死=5 -%。地面制动力居 是使汽车减速的外力。它不但与制动器制动力F f J有关，而且还受地面附着力匕的制约。返回一4汽车驱动与附

10、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。当车轮驱动力超过某值（附 着 力 与）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%.十+氏，6耳，其中附着力乙 二0 3,式中，工接触面对车轮的法向反作用力；夕为滑动附着系数。轿车发动机的后备功率较大。当“一,。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。1返回一 15汽车动力性及评价指标汽车动力性，是指在良好、平直的路面上行驶时，汽车由所受

11、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。返回一 16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同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侧偏力合力的极限值

12、。返回一 17临界车速a Q当稳定性因素K 时，横摆角速度增益b九 8 K时，。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 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尺极小，汽车发生激转而侧滑或翻车。f返回一 18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，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，车轮中心速度外与车轮角速度吗存在关系式w 在第二阶段内，

13、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”卬 与车轮角速度 的关系为，且随着制动强度的增加滑移成份越来越大，即 ，；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 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动成份u rd）s=-JiLxlO O%的多少，即 w 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，滑动成份越多。一般将地面制动力与地面法向反作用力工（平直道路为垂直载荷）之比成为制动力系数9 J1

14、返回一9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，简称为夕线。/线通过坐标原点，其斜率为 夕。具有固定的用线与I线的交点处的附着系数夕。,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。返回一11 0制动距离制动距离S是 指 汽

15、 车 以 给 定 的 初 速，从踩到制动踏板至汽车停住所行驶的距离。返回一111汽车动力因数由汽车行驶方程式可导出_ F-F、,_ +F,&ndu G G G dt=(/+，)+6 dug dt+8 dug dt则。被定义为汽车动力因数。以。为纵坐标，汽车车速 为横坐标绘制不同档位的“一 。的关系曲线图，即汽车动力特性图。返回一11 2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。返回一 11 3汽 车（转向特性）的稳态响

16、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。返回一 11 4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，车轮中心沿丫轴方向将作用有侧向力 与，在地面上产生相应的地面侧向反作用力耳，耳 也 称为侧偏力

17、。轮胎的侧偏现象，是指当车轮有侧向弹性时，即使K,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。返回一 1二、写出表达式、画图、计算，并简单说明（选择其中4道题，计2 0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=(p/+pi+pw+p.)1 ,Gfua cosz Gua sin a CDAu1二(-1-1-7 7,3600 3600 761408mua du3600 dt+口 Ttqigio“TUa=5=-F F F F F T式中：4 驱动力；九滚动阻力；,卬空气阻力；心坡道阻力；兀加速阻力；闯-发动机输出转矩；。-主减速

18、器传动比；变速器上档传动比；功-传动系机械效率；团-汽车总质量；g-重力加速度；/-滚动阻力系数；a一坡度角；C。一空气阻力系数；力-汽车迎风面积；“-du汽车车速：旋转质量换算系数：力-加速度。返回二12写出n档变速器m档传动比表达式（注意符号及说明）。若=5,且5 =1,贝U i g4=q，i g 3=q 2,i g 2 =q 3,i g =q4=7 =%4 =/程3 =%底2 =归，由此可导出挡变速器的各挡传动比：如=双了,=喇 子，=妒,对于第屈当，贝 心,“=而在 返回二13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。F=0当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，所以制动器

19、制动力 ，若忽略其它阻力，地面制 动 力%=,当/（为地面附着力）时，Fb=F“；当Fx bma x =/时/=F j 且地面制动力Fxb达到最大值工/，m ax，即工bm ax =a.当 心,时,即=,。,随着外的增加，4）不再增加。返回二4简述利用图解计算等速燃料消耗量的步骤。已知（叫,ge，）,i =1,2,产，以及汽车的有关结构参数和道路条件（4和i）,求作出2 s =/（）等速油耗曲线。根据给定的各个转速。和不同功率下的比油耗g e值,采用拟合的方法求得拟合公式%=/储人）。I）由公式Uan r=0.377+lkl0计算找出七和4对应的点（1,加）,（2,。2）,2）分别求出汽车在水

20、平道路上克服滚动阻力和空气阻力消耗功率P r和4。3p=七%=CD4%w 3600 21.15x3600P=-G fr cos a3600 36003）求出发动机为克服此阻力消耗功率4）由 和 对 应 的，从&=/（%“）计算g e。5）计算出对应的百公里油耗0s为Qs=Pegel.Q2uay6）选取一系列转速”1,2,%,%,.,m,找出对应车速%1,“2,3,4,“的。据此计算出。S I，QS2，0 S 3，0 S 4，Q sm。把这些S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/.e/min计算公式2 3 4Ua,km/hrn0

21、.377-iJoUa2W 4%PrkW93600/Pr2P f匕4%kv76140%2匕,34 4P e（匕+巴）力P,舄6总Pmg。,g/(kWh)g e lSe2ge3g e 4,.Sents,L/100kmPge1.02QsQ siQS3QS4Qsm 返回二15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”“m a x,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1 0 0%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+P”，汽车在良好平直的路面上

22、以等速“3行驶，此时阻力功率为 n,，发动机功率克服常见阻尸-外 一白吗P力功率后的剩余功率马一 nr，该剩余功率心被称为后备功率。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3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 和2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

23、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。返回二16可用不同的方法绘制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A、质心高度”g、总质量加、质心的位置22(质心至后轴的距离)就可用%詈晅再噜+2%)前、后制动器制动力的理想分配关系式 2 L g YV m6s,1 hg 刀绘制I曲线。F+Fg=s=J Xr s J2/Ss=2X “）/3 62,计算步长的加速距离 加，对 加 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

24、，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。返回三14写出制作汽车的驱动力图的步骤（最好列表说明）。T -n 列 出 发 动 机 外 特 性0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），按式厂 求出各档%=N 义二=0 3 7 7 N在不同车速下的驱动力 耳，并按式 V。6 0 x 3.6 计算对应的车速%;F,=m d c o s e x Fr w 按 式/计 算 滚 动 阻 力,按式 2 计算对应车速的空气阻力Ff+F=将 写、绘 制 在 直 角 坐 标 系 中 就 形 成

25、 了 驱 动 力 图 或 驱 动 力-行 驶 阻 力平衡图。返回三5选择汽车发动机功率的基本原则。根据最大车速所如选择P e，即八5（篝小、+恩*鹏），若 给 定 小 金、“M则可求出功率丹 汽 车 比 功 率（单位汽车质量具有的功率）尸尸“r i 也 1 000P,f g CDA 3汽车比功率=F =+五 五 环 皿若已知八四丁、金及“m a x大致差不多，wa m a x -const,但是，/用变化较大。3.6 r|r 返回三】6画出制动时车轮的受力简图并定义符号。B 地面法向反作用力，少 重力；乙制动器制动力矩，3车轮角速度，FP 车桥传递的推力，写制动器制动力，外地面制动力。返回三7

26、 分析汽车紧急制动过程中减速度（或制动力）的变化规律。驾驶员反应时间4,包括驾驶员发现、识别障碍并做出决定的反应时间,，把脚从加速踏板换到制动踏板上的时间r,以及消除制动踏板的间隙等所需要的时间/。制动力增长时间以，从出现制动力（减速度）到上升至最大值所需要的时间。在汽车处于空挡状态下，如果忽略传动系和地面滚动摩擦阻力的制动作用，在 与+/时间内，车速将等于初速度“。（m/s）不变。在持续制动时间乃内，假定制动踏板力及制动力为常数，则减速度,也不变。返回三8在侧向力的作用下，刚性轮和弹性轮胎行驶方向的变化规律（假设驾驶员不对汽车的行验方向进行干预）。当有耳 时，若车轮是刚性的，则可以发生两种情

27、况：当地面侧向反作用力FY未超过车轮与地面间的附着极限时（为（）,车轮与地面间没有滑动，车轮仍沿其本身平面的方向行驶（。当地面侧向反作用力为达到车轮与地面间的附着极限时（%-QE）,车轮发生侧向滑动，若 滑 动 速 度 为 车 轮 便 沿 合 成 速度 的方向行驶，偏离了车轮平面方向。当车轮有侧向弹性时，即使耳没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向,出现侧偏现象。1返回三1四、分析题（选择其中4道题，计20分）1确定传动系最小传动比的基本原则。假 设_ 5 时，a m a x 2 -%2=a -a m a x ；，0 5 时；m a x 3 p 3，a m a x 3 5时,与m

28、 a x l /max2；后备功率大，动力性变好，燃油经济性变差。逸回四12已知某汽车仰=04 请利用I、B、f、y线，分析9 =0.5 4 =0.3以及0=0.7时汽车的制动过程。9 =0.3时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着夕增加，Fxb=Fm、/2=2,即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当夕与=的/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夕增加，而 G,Xb2=2,即前后制动器制动力仍沿着月线增长，前轮地面制动力沿着9 =S 3的/线 增长。当/与/相交时，9 =6 3的线也与/线相交，符合前后轮均抱死的条件，汽车制动力为0.3 g。当 二 0.5时，蹋下制动踏

29、板，前后制动器制动力沿着夕增加，如=%、动2=弓/2,即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当4与的尸线相交时，符合后轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着夕增加，而工”一 乜I,xb2V 4 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9 二 0,5的厂线增长。当厂与/相交时，9 =6 5的/线也与/线 相交，符合前后轮都抱死的条件，汽 车 制 动 力 为 联 帖 的情况同。=0.5的情形。返回四13汽车在水平道路上，轮距为B,重心高度为hg,以半径为R做等速圆周运动，汽车不发生侧翻的极限车速是多少?该车不发生侧滑的极限车速又是多少，并导出汽车在该路段的极限车速？Fz=mg

30、F0=(pfxFzL/尸 u/3.62/不发生侧滑的极限车速：Fc&F m-(pzx w x gKL u1/3.62Fc=n l-Rua 3.62 x R x c p/X g不侧翻的极限车速:BFzr=mg Fcxhg FZ r-uj,/3.62,Bm-xhg mun du.Pp=(-+-+-+-)e T|,3600 3600 76140 3600 dt=(4600 x0.015x9.81x30cos5+4600 x9.81x30sin5+0.85+675义43()3+06 x 4600 x 30 x 0.25),76140 3600=57.18加 返回五13已知某车总质量为8 0 2 5 k

31、 g 1=4 m（轴距卜质心离前轴的距离为a=2.5 m,至 后 轴 距 离 为5 m,质心高度%=1.1 5 m,在纵坡度为2 3.5%的良好路面上等速下坡时，求轴荷再分配系数（注:再分配系数 mf=FZ1/FZ,7W/2=FZ2/FZ）OF.=1-5+1-1 5 X/X8025X9.81=3090 x 9.81/V1.5+2.5=2 8-L15X X8025X9.81=4935x9.81N-2 1.5+2.5mfX=3090/8025=0.385 mf2=1-0.385=0.615 返回五14已知某汽车发动机的外特性曲线回归公式为几=1 9+0.4 1 5 0、1 0-6%2,传动系机械效

32、率 产0.9 0-1.3 5 x 1 0 ”,车轮滚动半径/V=0.3 6 7 m,汽车总质量4 0 0 0 k g,汽车整备质量为1 9 0 0 k g,滚动阻力系数户0.0 0 9+5.0、1 0-5%,空气阻力系数*迎风面积=2.7 711 1 2,主减速器速比7沪6。飞轮转动惯量/=0.2 k g m 2,前轮总转动惯量小=1.8 k g m2,前轮总转动惯量酊=3.6 k g m：发动机的最高转速M x=4 1 0 0 r/m i n,最低转速“/J Z O r/m i n,各档速比为：计算汽车在V档、车速为7 0 k m/h时汽车传动系机械损失功率，并写出不带具体常数值的公式。档位

33、TIIIIIIVV速比5.62.81.61.00.8T n2 =2(1一%)=蒜 U(0 9 1.35x10-4 图)z 6 0 1=60 x70 x6.0 x0.8=2 4 2 92 x3.6 r 2x3.14x3.6x0.367 r/min 返回 Pm=19+04x2429为:j0 xl0 6*2429 乂2 4 2 9x1 _ 9_ 1.35x 1 (T，*2429)=169kW5 某汽车的总重力为20100N1=3.2m,静态时前轴荷占5 5%,后轴荷占45%,ki=-389 2 0N/ra d,b=-383Q Q N/ra d,求特征车速，并分析该车的稳态转向特性。K=因为20100

34、 ”；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 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 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，滑动成份越多。一般将地面制动力与地面法向反作用力属（平直道路为垂直载荷）之比成 为 制 动 力 系 数 返回一1 3侧偏力汽车行驶过程中，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 斗，在地面上产生相应的地面侧向反作用力耳，使得车轮发生侧偏现象,这个力3称为侧偏力。返回一1 4等效弹簧车 厢（或

35、车身）在发生侧倾时，所受到悬架的弹性恢复力相当于一个具有悬架刚度的螺旋弹簧,称之为等效弹簧。返回一二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计2 0分）1用结构使用参数写出汽车行驶方程式（注意符号定义）。汽车行驶方程式的普遍形式为H =F,+鼻+瓦+Fj ,即Tt-q-z-o-h-7-,二m f,CD-A-U1 a duC0S6ZH-+m -g s m a+m -o-rd 21.15 dt式中：耳一驱动力；%一滚动阻力；尺 一空气阻力；耳 一坡道阻力；鸟 一加速阻力；T,（l-发动机输出转矩；”主减速器传动比；一变速器上档传动比；7传动系机械效率；加一汽车总质量；g一重力加速度；/

36、一 滚动阻力系数；a 坡度角；。一空气阻力系数；A-du汽车迎风面积；”“一汽车车速；b-旋转质量换算系数；力一加速度。返回二2画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系。Z 7=0当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，所以制动器制动力 一，若忽略其它阻力，地面制动力工=0 ,当Fx b,Fp（/夕为地面附着力），F、b=/；当Fx b m m=时 的，=/，且地面制动力%达到最大值Fx bma x ,即,ma x =F,p ,当工，时，Fxb=匕，心,随着 的增加不再增加。返回二3画出附着率（制动力系数）与滑动率关系曲线，并做必要说明 当车轮滑动率S较小时，制动力系数内（随S近似成线形

37、关系增加，当制动力系数%在S=20%附近时达到峰值附着系数夕P o 然后随着S的增加，外逐渐下降。当S=100%,即汽车车轮完全抱死拖滑时，巴达到滑动附着系数9 s,即夕%=9 s。对于良好的沥青或水泥混凝土道路9,相 对 如 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）内 则随S增加而逐渐下降，当s=100%时，的=,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%（12 22%）时，汽车才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力。返回二4用隔离方法分析汽车加速行驶时整车（车身）的受力分析图，

38、并列出平衡方程图中 和 式 中du T：T、i。、ig、H r、耳、r出 分别是车身质量、加速度、后轴对车身的推力、前轴对车身的阻力、空气阻力、经传动系传至车轮轮缘的转矩、发动机曲轴输出转矩、飞轮转动惯量、飞轮角加速度、主传动器速比、变速器速比、传动系机械效率、轮缘对地面的作用力、车轮滚动半径。返回二5列出可用于计算汽车最高车速的方法，并加以说明。驱动力一行驶阻力平衡图法，即使驱动力与行驶阻力平衡时的车速片一（，+%）=功率平衡图法，即使发动机功率与行驶阻力功率平衡时的车速?一（发动机功率（W、发动机燃料消耗率（或比油耗，g/（女”力）、车速（初 修/）和燃油重度（.快2）。返回二7列举各种可

39、用于绘制I曲线的方程及方程组如已知汽车轴距工、质心高度&、总质量加、质心的位置乙2 （质心至后轴的距离）就可用“2=；前、后制动器制动力的理想分配关系式制I曲线。%+与2=仰噜,F.-2+帆根据方程组1巴2 ”2 L（phg也可直接绘制I曲线。假设一组9值（9 =0.1,0.2,0.3,，1.0）,每个夕值代入方程组（4-3 0）,就具有一个交点的两条直线，变化夕值，取得一组交点，连接这些交点就制成I 曲线。_ L-(ph _mgL 一 叫(pmgLr rxb2 1 xb J rxb2 T.rxb T 7 I利用/线组 叽%和r 线组 L+帆 L+对 于同一夕值，/线 和，,线的交点既符合“而

40、 二%|,也 符 合 b2=%2。取不同的9 值，就可得到一组/线和厂线的交点，这些交点的连线就形成了 I 曲线。返回二三、叙述题（选择其中4 道题，计 2 0 分）1 写出计算汽车动力因数的详细步骤，并说明其在计算汽车动力性的用途。D=F二%根据公式 G,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。，将不同档位和车速下的。绘 制 在 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

41、或距离）。返回三2分析变速器速比和档位数对汽车动力性的影响。变速器速比增加，汽车的动力性提高，但一般燃料经济性下降；档位数增加有利于充分利用发动机的功率，使汽车的动力性提高，同时也使燃料经济性提高；但档位数增加使得变速 器 制 造 困 难，一 般 可 采 用 副 变 速 器 解 决，或 采 用 无 级 变 速器。返回三3如何根据发动机负荷特性计算等速行驶的燃料经济性？将 汽 车 的 阻 力 功 率_ 1 Gfua cos oc Gua sin a CDAu）mua due-r|7-3 6 0 0-+3600+76140+3600 dt、传动系机械效率以及车速、利用档位速比、主减速器速比和车轮半

42、径求得发动机曲轴转_ 60%Rg 1速 2兀 3.6,然后利用发动机功率和转速，从发动机负荷特性图（或万有特性图）Qs=0曲上求得发动机燃料消耗率，最终得出汽车燃料消耗特性例如百公里油耗 ,0 2 uz o X M回三4分析汽车在不同路面上制动时最大减速度值，并结合制动力系数曲线加以说明。当车轮滑动率S=1 5%2 5%时，m a x=tP p g；当车轮滑动率5=100%时,/max=9 s g。汽车在不同路面上的最大制动减速度,max=物。、g分别附着系数和重力加速度。返回三5有几种方式可以判断或者表征汽车角阶跃输入稳态转向特性？请简单叙述之。前后轮侧偏角绝对值之差（四一。2）转向半径之比

43、A/R。静 态 裕 度SA/=Li _ L k?L2 -k J、L k+k2 L L 返回三6试用汽车的驱动力一行驶阻力平衡或者动力特性分析汽车的动力性。F F _ L F F。根据汽车行驶方程式,即Ttq-zo h /,CD-A-ul.R du-=m f cos6ZH -+m g s m a+m o-Q 21.15 dt制作汽车的驱动力一行驶阻力平衡图，从而计算出汽车最高车速与=/+%、最大爬坡度/,=+用 和加速能力F=Ff +F w +FJ。D=D=-=/cosa+sina G。当=/可求出最高车速；当 G 时可求出最大爬坡度;D=与 一%=/D=-Fwu c J m ax 一 当 G

44、时可求出最大加速度，而 G 可计算汽车加速能力。返回三17从受力分析出发，叙述汽车前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑对汽车制动方向稳定性的影响。从受力情况分析，也可确定前轮或后轮抱死对制动方向稳定性的影响。例图a是当前轮抱死、后轮自由滚动时，在干扰作用下，发生前轮偏离角口（航向角）。若保持转向盘固定不动，因前轮侧偏转向产生的离心惯性力线与偏离角a的方向相反，线 起到减小或阻止前轴侧滑的作用，即汽车处于稳定状态。例 图b为当后轮抱死、前轮自由滚动时，在干扰作用下，发生后轴偏离角a （航向角）。若保持转向盘固定不动，因后轮侧偏产生的离心惯性力腔与偏离角a的方向相同，起到加剧后轴侧滑的作用，即汽车处于不稳定

45、状态。由此周而复始，导致侧滑回转，直至翻车。在弯道制动行驶条件下，若只有后轮抱死或提前一定时间抱死，在一定车速条件下，后轴将发生侧滑；而只有前轮抱死或前轮先抱死时，因侧向力系数几乎为零，不能产生地面侧向反作用力，汽车无法按照转向盘给定的方向行驶，而是沿着弯道切线方向驶出道路，即丧失转向能力。返回三四、分析题（选择其中4道题，计2 0分）1已知某汽车九=4,请利用/、B、f、丫线,分析0=3以及0=防时汽车的制动过程。二 0.3时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着乃 增加，工=%、2=2.即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当夕与=4的/线相交时，符合前轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿

46、着 增加，而工 M2 =2,即前后制动器制动力仍沿着夕线增长，前轮地面制动力沿着=0,3的/线 增长。当f与/相交时，9 =0-3的r线也与/线相交，符合前后轮均抱死的条件，汽车制动力为0.3 g”?。当2=乜2,即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当夕与=6 4 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A 增加，而 工.一 乙1,工6 2 /2,即前、后制动器制动力仍沿着夕线增长，后轮地面制动力沿着邛=0 4 5的尸线增长。当厂与/相交时，（P =S 4 5的/线也与/线相交，符合前后轮都抱死的条件，汽车制动力为8 4 5 g加。（p =0.7 5 的 情 况 同（P

47、=0.4 5 的 情形。返回四2试确定汽车弯道半径为R的横坡不发生侧滑的极限坡角（要求绘图说明）。U ./m-c o s am i n-m gs i nami n mg tpcosami n.u m g s i n am a x-/M c o s am a x mg tpcos am a x或R 2 2t a n i(-(p)a t a n 1(+(p)解得：g R g R 返回四3请分析汽车制动时附着系数大小对前、后轮地面法向反作用力的影响。Fz l=等3 2 +h g Q b)，Fz 2 =学出 一 kg Q b)L L由式可知，制动时汽车前轮的地面法向反作用力随制动强度和质心高度增加而增

48、大；后轮的地面法向反作用力32随制动强度和质心高度增加而减小。大轴距上汽车前后轴的载荷变化量小于短轴距汽车载荷变化量。例如，某载货汽车满载在干燥混凝土水平路面上以规定踏板力实施制动时，前轴载荷增加巳，后轴载荷降低转，而 为静载荷的9 0%,较2为静载荷的3 8%。返回四4在划有中心线的双向双车道的本行车道上，汽 车 以7 5 km/h的初速度实施紧急制动，仅汽车左侧轮胎在路面上留下制动拖痕，但汽车行驶方向轻微地向右侧偏离，请分析该现象。汽车在制动过程中稍微向右侧发生侧偏现象说明汽车右车轮的制动力稍大。出现这种现象的原因是因为道路带有一定的横向坡度(拱度)，使得左侧车轮首先达到附着极限，而右侧车

49、轮地面法向力较大，地面制动力尚未达到附着极限，因此才会出现左侧有制动拖印，而右侧无拖印的现象。返回四5请比较前驱动和后驱动汽车上坡(坡度角为a)行驶的附着条件，并解释载货汽车通常采用后驱动而小排量轿车采用前驱动的原因。如果c o s a l,且=L r f,则后驱动(/)一。2及车速25加。时转向半径比值du dO dua*Z）=-z）C Df.4.请推导出公式 出 dt dt（参考新书Pl 17或旧书PI 14）。Pe=-,kw/h5.请详细地推导出式 9549，并注明符号的单位。c Pb c CFbO s=-Qs=-6.请推导两公式 1 0 2 y%的变换过程并注明符号的单位。一、概念解释

50、（选其中8 题，计 2 0 分）1 侧偏刚度由试验测出的在不同载荷下和不同道路上某轮胎的侧偏力-侧偏角关系曲线表明，侧偏角a 不超过5。时，侧偏力 耳 与 a 成线性关系。汽车正常行驶时，侧向加速度不超过0.4g,侧偏角不超过4。5。，可认为侧偏角与侧偏力成线性关系。4-a 曲线在a =0。处的斜率，称为侧偏刚度人,单位为M ad 或N/（。）。侧偏刚度为负值。4与a 的关系式为 产 丫 轿车轮胎的左值约在-28000-80000M”/范围内。返回一 12 道路阻力系数坡道阻力片和滚动阻力斗均为与道路有关的行驶阻力，通常将这两个阻力合在一起，称作道路阻力G,即 +月=+）塔,则定义道路坡道阻力