汽车理论-期末考试试题-及其答案(2)

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β=0.6，假设总制动器制动力为20000N ，则其前制动器制动力为1200N 。

15、假设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，在侧向力未到达地面附着极限的情况下，车轮行驶方向依然会偏离其中心平面的现象称b 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、以下关于改善燃油经济性说法错误的选项是〔B 〕
A 、缩减汽车总尺寸
B 、减少档位数
C 、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 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、在以下制动器中，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、在以下制动器中，制动效能稳定性最好的是〔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、以下哪种情况会引起过多转向〔B 〕。

A 、稳定因素K>0
B 、前后轮侧偏角绝对值之差0)(21
<-ααC 、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、2~5Hz
B、12~18.5Hz
C、20~24Hz
13、以下哪种情况会引起不足转向〔A〕。

A、稳定因素K>0
B、前后轮侧偏角绝对值之差
)
(
2
1
<
-α
α
C、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，以下说法错误的选项是〔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、以下方法中可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
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？假设在松软的沙土路面或雪面上又如何？答：气压高好,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？假设追求低油耗，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，假设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；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。

一、判断题〔30分〕：在表达对的序号前面打√；错的在序号前面打×，并在答题纸上简要说明理由。

1、甲车行驶100公里耗油7升，乙车行驶100公里耗油7.2升，所以说甲车的燃油经济性优于乙车。

答:错。

需要等速百公里油耗。

题中没有说等速。

主要是工况没有讲清楚，是城市100公里还是郊区100公里，而且汽车如果是卡车还应该说明载荷的情况。

2、驱动轮的附着率是说明汽车附着性能的一个重要指标，它是汽车驱动轮在不滑转工况下充分发挥驱动力作用要求的最低地面附着系数。

答:对
3、在路面随机输入下双轴汽车车身各点垂直位移的均方根值的大小与各点到轴距中心的距离有关。

答:对
4、确定最大传动比时，要考虑三个方面的问题：最大爬坡度，附着率，最低稳定车速。

答:对
5、制动法规要求，在附着系数为0.2-0.8的路面上制动时前轮要先于后轮抱死，因此将同步附着系数提高到0.85以上就可以保证汽车的制动系合乎法规的要求。

答：错。

还要考虑β曲线和I曲线之间的距离，要考虑制动效率的问题。

6、设车身—车轮二自由度汽车模型，它行驶在波长λ=10m的水泥接缝路上，在车速ua= 72km/h时引起车身部分共振，那么其车身部分的固有频率 f0=2Hz。

答:对
7、增加轿车后轮的侧偏刚度，有利于操纵稳定性。

答:对
8、汽车的前后总侧偏角应当包括：弹性侧偏角〔要考虑到垂直载荷和外倾角等因素的变化〕，侧倾转向角，变形转向角。

答:对
9、汽车车轮部分的固有频率ft= 10Hz，由于车轮部分共振时，车轮对路面作用的动载荷所形成的搓板路的波长λλ==×==
10、汽车因数T.B是汽车峰值反应时间和质心侧偏角的乘积。

是汽车稳态转向特性的重要评价指标。

答：错。

是瞬态特性评价指标。

1、(10分)利用功率平衡图分别分析汽车总质量M、空气阻力系数CD、传动效率η和主传动比i0对最高车速影响的规律。

解：画出功率平衡图。

总质量增加，空气阻力系数增加，传动效率增加都导致阻力功率增加，最高车速下降。

表现为阻力曲线的移动。

主传动比增加，导致最高档驱动功率曲线移动，对最高车速的影响未定，参见书P60页图〔上图〕。

最高车速有可能增加也有可能减少，因为最高车速的最大值是最大功率与阻力曲线的交点图中曲线
2、〔10分〕试判断下面两图中，哪一种前悬架的外倾特性有利于不足转向，并简要说明理由。

解：图 2.1 为双横臂悬架。

车轮外倾倾斜方向与地面侧向反作用力相反，侧偏角绝对值增大。

如果前轮的侧偏角绝对值增大，则有利于不足转向。

图2.2为单横臂悬架，在这种情况下，车轮外倾倾斜方向与地面侧向反作用力相同，侧偏角绝对值减小。

如果前轮的侧偏角绝对值减小，则减少不足转向。

3、〔10分〕某轿车的制动系是x型布置，并且在后轮的轮缸中安装有比例阀。

假设在直线制动时，当路面附着系数为0.7时，汽车刚刚好能保证前轮先于后轮抱死。

如果该车在0.7的路面上转弯行驶并且进行制动，是否也能保证前轮先于后轮抱死？试分析之〔要求有必要的假设与计算公式〕。

答：由题意知，为该车同步附着系数。

转弯行驶时，由于有前后和内外载荷转移，外前轮载荷最大，内后轮载荷最小，对于x型布置车辆，不能保证外前轮先于内后轮抱死，而内前轮先于外后轮抱死是能够保证的。

要求分成两部分来分析；同时要指明加速度的变化对载荷转移量的影响，以及对抱死时间差异的影响公式：
前后载荷转移，地面法向反作用力： z为制动强度。

左右载荷转移类似
ya为侧向加速度，A为轮距。

三(12分)、一辆跑车在 100km/h速度时能以恒定的加速度〔〕爬5％的无限长坡，试确定该车在此车速下的阻力功率。

已知：该车空气阻力系数CD=0.32,迎风面积A=1.71m2,各档速比：i1=2.17,i2=1.41,i3=1.0，主减速比i0=4.08,总传动效率0.9;空车质量m0=1100kg,乘客二人的质量和mu=150kg，滚动阻力系数 f=0.013,该车发动机飞轮的转动惯量If=0.25kgm2 ,每个车轮的转动惯量为 1.25kgm2 ，车轮滚动半径r=0.30m。

汽车的最高车速是180km/h〔由发动机的最高转速限制〕。

解：最高车速 180 km/h，必然在3档时到达。

由于最高车速由发动机的最高转速限制，因此可以确定 1档最高车速＝180/2.17＝82.9 km/h，2 档最高车速＝180/1.41＝127.6 km/h 此题需要计算的车速可以在2档和3档到达，因此此题应该分为2档和3档计算。

坡度5％，
因此角度总质量
滚动阻力功率
空气阻力功率
坡度阻力功率
3 档时，质量换算系数
3档时加速阻力功率
所以，3 档时阻力功率
2档时，质量换算系数
2档时加速阻力功率
四、〔13分〕汽车以22m/s的速度在半径为100米的圆圈上匀速行驶，按二自由度模型考虑说明该汽车的稳态转向特性，并计算维持汽车在轨道上行驶所必须的前轮转角和后轮的侧偏角。

已知：汽车的总质量m=1300kg，质心距前轮中心距离a=1.2m,距后轮中心b=1.3m,前轴总侧偏刚度k1=-55000N/rad,后轴总侧偏刚度k2=-60000N/rad。

解：稳定性因数
因此，为不足转向。

侧向加速度
前轮转角
1.一轿车驶经过有积水层的一良好路面公路，当车速为100Km/h时要进行制动。

问此时有无可能出现滑水现象而丧失制动能力？轿车轮胎的胎压为179.27kpa。

答：由Home等根据实验数据给出的估算滑水车速的公式
所以，车速为100Km/h进行制动可能出现滑水现象。

V=6.34*跟号p
1.8 一轿车的有关参数如下：
总质量1600kg；质心位置：a=1450mm,b=1250mm,hg=630mm；发动机最大扭矩Memax=140Nm2，Ⅰ；主减速器传动比i0；传动效率η；车轮半径r=300mm；·m2；·m2(其中后轮Iw=2.25 kg·m2,前轮的Iw=2.25 kg·m2)。

假设该轿车为前轮驱动，问：当地面附着系数为0.6时，在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度？应如何调整重心在前后方向的位置〔b位置〕，才可以保证获得应有的最大加
速度。

假设令b
L 为前轴负荷率，求原车得质心位置改变后，该车的前轴负荷率。

分析：此题的解题思路为比较由发动机扭矩决定的最大加速度和附着系数决定的最大加速度的大小关系。

如果前者大于后者，则发动机扭矩将不能充分发挥而产生应有的加速度。

解：忽略滚动阻力和空气阻力，假设发动机能够充分发挥其扭矩则
max max Ft a m =
δ； 01max max r
m
Me i i Ft η=
＝6597.4 N ；
22
w f 1022I I 1m
i i mr mr ηδ+∑=＋
=1.42；
解得2max 2.91/a m s =。

前轮驱动汽车的附着率
1q C b hg q L L ϕ=
-；
等效坡度
max
0.297a q g =
=。

则有，Cφ1＝0.754>0.6,所以该车在加速过程中不能产生应有的最大加速度。

为在题给条件下产生应有的最大加速度，令C φ1＝0.6， 代入，m ，m ，
解得b ≈1524mm ，则前轴负荷率应变为 b/L= 0.564，即可保证获得应有的最大加速度。

速度。

1.9一辆后轴驱动汽车的总质量2152kg,前轴负荷52％，后轴负荷48％，主传动比i0=4.55，变速器传动比：一挡：3.79，二档：
2.17，三档：1.41，四档：1.00，五档：0.86。

质心高度hg ＝0.57m ，CDA=1.5m2，轴距L=2.300m ，飞轮转动惯量·m2，四个车轮总的转动惯量·m2，车轮半径r ＝0.367m 。

该车在附着系数
0.6ϕ=的路面上低速滑行曲线和直接档加速曲线如习题图1所示。

图上给出了滑行数据的拟合直线
v=19.76-0.59T ，v 的单位km/h ，T 的单位为s ，直接档最大加速度amax ＝0.75m/s2〔ua ＝50km/h 〕。

设各档传动效率均为0.90，求：
1） 汽车在该路面上的滚动阻力系数。

2） 求直接档的最大动力因数。

3） 在此路面上该车的最大爬坡度。

解：1〕求滚动阻力系数
汽车在路面上滑行时，驱动力为0，飞轮空转，质量系数中该项为0。

w 22I 3.6
11 1.01221520.367mr δ+
=+=⨯∑=。

行驶方程退化为：
0du
Gf m
dt δ+=，
减速度：
du Gf dt m δ=-。

根据滑行数据的拟合直线可得：
20.590.164/3.6du m s dt =-=。

解得：
0.0169
du
f g dt
δ=-
=。

2〕求直接档最大动力因数 直接档：
22
w f 4022I I 1 1.027
m
i i mr mr ηδ+=∑=＋。

动力因数：
du
D f gdt
δ=+。

最大动力因数：
max max 1.027
0.01690.750.0969.8D f a g
δ
=+
=+
⨯=。

3〕在此路面上该车的最大爬坡度
由动力因数的定义，直接档的最大驱动力为：
max 04max 4max 4r
tq t
t w T i i F F D G η=+=
最大爬坡度是指一挡时的最大爬坡度：
max 01max
r
tq t
T i i Gf Gi η=+
以上两式联立得：
max max 414
w Gf Gi F D G
i i ++= 2
max 1max 4(
)0.654
21.15D a C A i i u D f G =+-=
由地面附着条件，汽车可能通过的最大坡度为：
/0.338
1//g a L
q h L
ϕ=
=-。

所以该车的最大爬坡度为0.338。