考研汽车理论模拟题2

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1、（汽车理论）试题2一、概念解释（选其中8题，计分）1 回正力矩 2 汽车动力因数3 汽车动力性及评价指标4 同步附着系数5 汽车通过性几何参数6 附着椭圆7 地面制动力8 汽车制动性能9 汽车最小离地间隙10 曲线11 最小燃油消耗特性12 滑动（移）率13 侧偏力14 等效弹簧二、写出体现式、画图、计算并简朴阐明（选择其中4道题，计分）1 用构造使用参数写出汽车行驶方程式（注意符号定义）。2 画图并阐明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系。3 画出附着率（制动力系数）与滑动率关系曲线，并做必要阐明4 用隔离措施分析汽车加速行驶时整车的受力分析图，并列出平衡方程5 列出可用于计算汽车最高车

2、速的措施，并加以阐明。6 写出汽车的燃料消耗方程式，并解释重要参数（注意符号定义）。7 列举多种可用于绘制I曲线的方程及方程组。三、论述题（选择其中4道题，计20分）1写出计算汽车动力因数的具体环节，并阐明其在计算汽车动力性的用途。2 分析变速器速比和档位数对汽车动力性的影响。3 如何根据发动机负荷特性计算等速行驶的燃料经济性？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阐明。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？请简朴论述之。6 试用汽车驱动力行驶阻力平衡或者动力特性分析汽车的动力性。7 从受力分析出发，论述汽车前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑对汽车制动

3、方向稳定性的影响。四、分析题（选择其中4道题，计20分）1 已知某汽车00.4，请运用、线，分析0.45,0.3以及0.75时汽车的制动过程。2 试拟定汽车弯道半径为R的横坡不发生侧滑的极限坡角（规定绘图阐明）。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。4 在划有中心线的双向双车道的本行车道上，汽车以75km/h的初速度实行紧急制动，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。5 请比较前驱动和后驱动汽车上坡（坡度角为）行驶的附着条件，并解释载货汽车一般采用后驱动而小排量轿车采用前驱动的因素。6 请分析汽车加速时，整个车身前部抬高而

4、后部下沉的因素（提示：考虑悬架及轮胎等弹性元件，并采用受力分析措施）。7 请以减速器速比为例，论述汽车后备功率对汽车动力性和燃油经济性的影响。8 某汽车（装有ABS装置）在实行紧急制动后，在路面上留下有规律的制动拖痕斑块，即不持续的短拖痕，请分析浮现该现象的因素。五、计算题（选择其中4道题，计20分）1 已知某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋转质量换算系数1=0.03,2=0.03,坡度角=5,f=0.015,传动系机械效率T=0.85, 传动系总速比,车轮滚动半径，加速度du/dt=0.2m/s2,ua=30km/h,请计算此时汽车克服多种阻力需要的发动机输出功率

5、。2 已知某汽车质量为m=4000kg,前轴负荷1350kg,后轴负荷为2650kg,hg=0.88m，L=2.8m,同步附着系数为 0=0.6，试拟定前后制动器制动力分派比例。3 请论述驾驶员、制动系构造形式、制动系调节（踏板自由行程、制动鼓/盘与摩擦片之间间隙）以及道路条件对汽车制动性能的影响，并计算单位初速度变化对汽车制动距离的影响（ua0=50km/h，2=0.2s 2”=0.15）。4 参照汽车理论图523和图524导出二自由度汽车质心沿ox轴的加速度分量。5 某轿车轴距L=3.0m,质心至前轴距离a=1.55m,质心至后轴距离b=1.45m,汽车环绕oz轴的转动惯量Iz=3900k

6、gm2,前轮总侧偏刚度 k1=-6300N/rad,后轮总侧偏刚度 k2=-110000N/rad,转向系总传动比i=20,汽车的总质量为kg,祈求（画出）稳态横摆角速度增益曲线、车速为22.35m/s汽车的稳态横摆角速度增益。6 请推导出下述公式（注意单位和常数换算）7 请推导出公式(参照P42,注意单位和常数换算) 一、概念解释（选其中8题，计分）1 回正力矩轮胎发生侧偏时会产生作用于轮胎绕轴的回正力矩。是圆周行驶时使转向车轮恢复到直线行驶位置的重要恢复力矩之一。回正力矩是由接地面内分布的微元侧向反力产生的。车轮静止受到侧向力后，印迹长轴线与车轮平面平行，线上各点相对于平面的横向变形均为，

7、即地面侧向反作用力沿线均匀分布。车轮滚动时线不仅与车轮平面错开距离，且转动了角，因而印迹前端离车轮平面近，侧向变形小；印迹后端离车轮平面远，侧向变形大。地面微元侧向反作用力的分布与变形成正比，故地面微元侧向反作用力的合力大小与侧向力相等，但其作用点必然在接地印迹几何中心的后方，偏移距离，称为轮胎拖距。就是回正力矩。返回一2 汽车动力因数由汽车行驶方程式可导出则被定义为汽车动力因数。觉得纵坐标，汽车车速为横坐标绘制不同档位的的关系曲线图，即汽车动力特性图。返回一3 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

8、坏一般以汽车加速性、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。返回一4 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。一般用前制动器制动力对汽车总制动器制动力之比来表白分派比例，即制动器制动力分派系数。它是前、后制动器制动力的实际分派线，简称为线。线通过坐标原点，其斜率为。具有固定的线与I线的交点处的附着系数,被称为同步附着系数，见下图。它表达具有固定线的汽车只能在一种路面上实现前、后轮同步抱死。同步附着系数是由汽车构造参数决定的，它是反映汽车制动性能的一种参数。返回一5 汽车通过性几何参数汽车通过性的几何参数是与避免间隙失效有关的汽车自身

9、的几何参数。它们重要涉及最小离地间隙、接近角、拜别角、纵向通过角等。此外，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。返回一6 附着椭圆汽车运动时，在轮胎上常同步作用有侧向力与切向力。某些实验成果曲线表白，一定侧偏角下，驱动力增长时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所变化的关系。当驱动力相称大时，侧偏力明显下降，由于此时接近附着极限，切向力已耗去大部分附着力，而侧向能运用的附着力很少。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。它拟定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。返回

10、一7 地面制动力 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为。地面制动力是使汽车减速的外力。它不仅与制动器制动力有关，并且还受地面附着力的制约。返回一8 汽车制动性能 汽车制动性能，是指汽车在行驶时能在短距离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。此外也涉及在一定坡道能长时间停放的能力。汽车制动性能是汽车的重要使用性能之一。它属于积极安全的范畴。制动效能低下，制动方向失去稳定性常常是导致交通安全事故的直接因素之一。9

11、 汽车最小离地间隙汽车最小离地间隙C是汽车除车轮之外的最低点与路面之间的距离。它表征汽车无碰撞地越过石块、树桩等障碍物的能力。汽车的前桥、飞轮壳、变速器壳、消声器和主传动器外壳等一般有较小的离地间隙。汽车前桥的离地间隙一般比飞轮壳的还要小，以便运用前桥保护较弱的飞轮壳免受冲碰。后桥内装有直径较大的主传动齿轮，一般离地间隙最小。在设计越野汽车时，应保证有较大的最小离地间隙。返回一10 曲线简朴地说，线组就是当后轮制动抱死时，汽车前后轮制动力关系。当后轮抱死时，存在。由于，并且，因此有，将式表达到的函数形式，则得出汽车在不同路面上只有后轮抱死时的前、后地面制动力的关系式为，不同值代入式中，就得到线

12、组，见下图。线组与横坐标的交点为，而与的取值无关。当时，。由于线组是通过（，0）的射线，因此取不同的值就可得出线组。返回一11 最小燃油消耗特性 发动机负荷特性的曲线族的包络线是发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线。运用包络线就可找出发动机提供一定功率时的最经济工况（负荷和转速）。把各功率下最经济工况的转速和负荷率标明在外特性曲线图上，便得到最小燃油消耗特性。返回一12 滑动（移）率仔细观测汽车的制动过程，就会发现轮胎胎面在地面上的印迹从滚动到抱死是一种逐渐变化的过程。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，车轮中心速度与车轮角

13、速度存在关系式；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分逐渐增长，车轮处在边滚边滑的状态。这时，车轮中心速度与车轮角速度的关系为，且随着制动强度的增长滑移成分越来越大，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。随着制动强度的增长，车轮的滚动成分逐渐减少，滑动成分越来越多。一般用滑动率描述制动过程中轮胎滑移成分的多少，即滑动率的数值代表了车轮运动成分所占的比例，滑动率越大，滑动成分越多。一般将地面制动力与地面法向反作用力（平直道路为垂直载荷）之比成为制动力系数。返回一13 侧偏力汽车行驶过程中，因路面侧向倾斜、侧

14、向风或曲线行驶时离心力等的作用，车轮中心沿轴方向将作用有侧向力，在地面上产生相应的地面侧向反作用力，使得车轮发生侧偏现象，这个力称为侧偏力。返回一14 等效弹簧车厢（或车身）在发生侧倾时，所受到悬架的弹性恢复力相称于一种具有悬架刚度的螺旋弹簧，称之为等效弹簧。返回一二、写出体现式、画图、计算并简朴阐明（选择其中4道题，计分）用构造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，即式中：驱动力；滚动阻力；空气阻力；坡道阻力；加速阻力；发动机输出转矩；主减速器传动比；变速器档传动比；传动系机械效率；汽车总质量；重力加速度；滚动阻力系数；坡度角；空气阻力系数；汽车迎风面积；

15、汽车车速；旋转质量换算系数；加速度。 返回二2 画图并阐明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系。 当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，因此制动器制动力,若忽视其他阻力，地面制动力，当（为地面附着力），；当时，且地面制动力达到最大值,即；当时,随着的增长不再增长。 返回二3 画出附着率（制动力系数）与滑动率关系曲线，并做必要阐明 当车轮滑动率S较小时，制动力系数随S近似成线形关系增长，当制动力系数在S=20%附近时达到峰值附着系数。 然后随着S的增长，逐渐下降。当S=100，即汽车车轮完全抱死拖滑时，达到滑动附着系数,即。对于良好的沥青或水泥混凝土道路相对下降不多，而小附着系数路面如潮湿或冰

16、雪路面，下降较大。 而车轮侧向力系数（侧向附着系数）则随S增长而逐渐下降，当s=100%时，即汽车完全丧失抵御侧向力的能力，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，汽车才不仅具有最大的切向附着能力，并且也具有较大的侧向附着能力。 返回二4 用隔离措施分析汽车加速行驶时整车（车身）的受力分析图，并列出平衡方程 图中和式中：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

17、计算汽车最高车速的措施，并加以阐明。驱动力行驶阻力平衡图法，虽然驱动力与行驶阻力平衡时的车速功率平衡图法，虽然发动机功率与行驶阻力功率平衡时的车速动力特性图法，即动力因数与道路阻力系数平衡 返回二6 写出汽车的燃料消耗方程式，并解释重要参数（注意符号定义）。 ,式中：分别是百公里油耗（L/100km）、发动机功率（kW）、发动机燃料消耗率（或比油耗，）、车速(km/h)和燃油重度(N/L)。返回二7 列举多种可用于绘制I曲线的方程及方程组如已知汽车轴距、质心高度、总质量、质心的位置(质心至后轴的距离) 就可用前、后制动器制动力的抱负分派关系式绘制I曲线。根据方程组也可直接绘制I曲线。 假设一组

18、值（0.1,0.2,0.3,1.0）,每个值代入方程组（4-30），就具有一种交点的两条直线，变化值，获得一组交点，连接这些交点就制成I曲线。运用线组和线组对于同一值，线和线的交点既符合，也符合。取不同的值，就可得到一组线和线的交点，这些交点的连线就形成了I曲线。 返回二三、论述题（选择其中4道题，计20分）1写出计算汽车动力因数的具体环节，并阐明其在计算汽车动力性的用途。 根据公式，求出不同转速和档位相应的车速，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。运用动力

19、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。 变速器速比增长，汽车的动力性提高，但一般燃料经济性下降；档位数增长有助于充足运用发动机的功率，使汽车的动力性提高，同步也使燃料经济性提高；但档位数增长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、 传动系机械效率以及车速、运用档位速比、主减速器速比和车轮半径求得发动机曲轴转速，然后运用发动机功率和转速，从发动机负荷特性图（或

20、万有特性图）上求得发动机燃料消耗率，最后得出汽车燃料消耗特性例如百公里油耗。 返回三4 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阐明。 当车轮滑动率1525时，；当车轮滑动率100时，。汽车在不同路面上的最大制动减速度。、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？请简朴论述之。横摆角速度增益稳定性因数前后轮侧偏角绝对值之差()转向半径之比静态裕度。 返回三6 试用汽车的驱动力行驶阻力平衡或者动力特性分析汽车的动力性。根据汽车行驶方程式，即制作汽车的驱动力行驶阻力平衡图，从而计算出汽车最高车速、最大爬坡度和加速能力。当可

21、求出最高车速；当时可求出最大爬坡度；当时可求出最大加速度，而可计算汽车加速能力。 返回三7 从受力分析出发，论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。从受力状况分析，也可拟定前轮或后轮抱死对制动方向稳定性的影响。例图a是目前轮抱死、后轮自由滚动时，在干扰作用下，发生前轮偏离角（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与偏离角的方向相反,起到减小或制止前轴侧滑的作用，即汽车处在稳定状态。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（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与偏离角的方向相似，起到加剧后轴侧滑的作用，

22、即汽车处在不稳定状态。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期间抱死，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20分）1 已知某汽车00.4，请运用、线，分析0.45,0.3以及0.75时汽车的制动过程。时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着增长，、，即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当与的线相交时，符合前轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着增长，而,，即

23、前后制动器制动力仍沿着线增长，前轮地面制动力沿着的线增长。当与相交时，的线也与线相交，符合前后轮均抱死的条件，汽车制动力为。当时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着增长，、，即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当与的线相交时，符合后轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着增长，而,，即前、后制动器制动力仍沿着线增长，后轮地面制动力沿着的线增长。当与相交时，的线也与线相交，符合前后轮都抱死的条件，汽车制动力为。的状况同的情形。 返回四2 试拟定汽车弯道半径为R的横坡不发生侧滑的极限坡角（规定绘图阐明）。或解得： 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。 。 由式可

24、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长而增大；后轮的地面法向反作用力随制动强度和质心高度增长而减小。大轴距汽车前后轴的载荷变化量不不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行制动时 ，前轴载荷增长，后轴载荷减少，而为静载荷的90%，为静载荷的38%。 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75km/h的初速度实行紧急制动，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阐明汽车右车轮的制动力稍大。浮现这种现象的因素是由于道路带有一定的横向坡度（

25、拱度），使得左侧车轮一方面达到附着极限，而右侧车轮地面法向力较大，地面制动力尚未达到附着极限，因此才会浮现左侧有制动拖印，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）行驶的附着条件，并解释载货汽车一般采用后驱动而小排量轿车采用前驱动的因素。如果，且，则后驱动 前驱动 四轮驱动 前后轮动载荷变化量 对于前轮其动态地面法向反作用力的增量为,而后轮的为。显然，当汽车以极限附着能力在大坡度角加速上坡时，动载荷的绝对值达到最大。货车常常在公路行驶，而轿车重要在都市道路行驶，由于货车需要爬坡较大，因此采用后驱动。轿车重要在都市平路行驶，而前轴附着力下降较小，因此采用前驱动。越野

26、汽车行驶条件较为恶劣，因此采用四轮驱动。 返回四6 请分析汽车加速时，整个车身前部抬高而后部下沉的因素（提示：考虑悬架及轮胎等弹性元件，并采用受力分析措施）。汽车加速时，加速阻力的方向向后，从而使后轮的地面法向反作用力增长，而使汽车后悬架弹性元件受到压缩，而前轮地面法向反作用力减小，而使前悬架弹性元件得以伸张。综合效应使汽车前部抬升，而后部下降。这可通过对汽车整车进行力分析得出。 返回四7 请以减速器速比为例，论述汽车后备功率对汽车动力性和燃油经济性的影响。减速器速比增大使得相似发动机转速相应的车速下降，功率平衡图中的功率曲线在速度轴向左移，从而使后备功率增长，动力性提高，而燃料经济性下降；反

27、之，则后备功率减小，动力性下降，燃料经济性提高。 返回四8 某汽车（装有ABS装置）在实行紧急制动后，在路面上留下有规律的制动拖痕斑块，即不持续的短拖痕，请分析浮现该现象的因素。 ABS装置控制器根据车轮角速度传感器拟定制动管路压力，使得管路的压力呈脉动状态，即车轮处在抱死和不抱死之间变化，从而使轮胎在路面上留下不持续的斑块。 返回四五、计算题（选择其中4道题，计20分）1 已知某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋转质量换算系数1=0.03,2=0.03,坡度角=5,f=0.015,传动系机械效率T=0.85, 传动系总速比，,车轮滚动半径，加速度du/dt=0.2m

28、/s2,ua=30km/h,请计算此时汽车克服多种阻力需要的发动机输出功率。返回五2 已知某汽车质量为m=4000kg,前轴负荷1350kg,后轴负荷为2650kg,hg=0.88m，L=2.8m,同步附着系数为 0=0.6，试拟定前后制动器制动力分派比例。 =0.5261 返回五3 请论述驾驶员、制动系构造形式、制动系调节（踏板自由行程、制动鼓/盘与摩擦片之间间隙）以及道路条件对汽车制动性能的影响，并计算单位初速度变化对汽车制动距离的影响（ua0=50km/h，2=0.2s 2”=0.15）。 由制动距离计算式可知， S是制动器摩擦副间隙消除时间、制动力增长时间的线性函数，是与使用调节有关，

29、而与制动系型式有关，改善制动系构造设计，可缩短，从而缩短S，此外，缩短驾驶员反映时间也对缩短制动距离起着重要的作 用。 返回五4 参照汽车理论图523和图524导出二自由度汽车质心沿ox轴的加速度分量。= 返回五5 某轿车轴距L=3.0m,质心至前轴距离a=1.55m,质心至后轴距离b=1.45m,汽车环绕oz轴的转动惯量Iz=3900kgm2,前轮总侧偏刚度 k1=-63000N/rad,后轮总侧偏刚度 k2=-110000N/rad,转向系总传动比i=20,汽车的总质量为kg,祈求（画出）稳态横摆角速度增益曲线、车速为22.35m/s汽车的稳态横摆角速度增益。 返回五6 请推导出下述公式（注意单位和常数换算）其中其中 返回五7 请推导出公式(参照P42,注意单位和常数换算)