考研汽车理论试题1

一、概念解释（选其中8题，计20分）1 （转向轮）回正力矩2 稳态响应的转向特性3 汽车制动跑偏与侧滑4 汽车平顺性及评价指标5 汽车附着条件6 汽车驱动力7 人体对振动反应的暴露极限8 迟滞损失9 列出汽车的主要使用性能10 汽车特征车速11 滚动阻力偶12 侧向力与侧偏力13 制动力系数14 最小燃油消耗特性二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计20分）1 写出ｎ档变速器ｍ档传动比表达式（注意符号定义的说明）2 画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系3 用表格或流程图的形式列出计算等速燃料消耗量的过程4 用表格或流程图的形式列出计算汽车多工况燃料消耗量的过程5 画出全轮驱动汽车加速上坡时的整车受力分析图（注意符号说明）。

6 写出汽车的后备功率表达式，分析其对汽车的动力性和燃料经济性的影响。

7 列出绘制I曲线的各种方法以及对应的方程或方程组三、叙述题（选择其中4道题，计20分）1 平均燃料运行消耗特性的用途2 简述影响通过性因素3 用表格或流程图的形式给出计算汽车加速性能的步骤。

4 详细列举影响汽车燃料经济性的因素5 试用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的最大爬坡度i max。

6 分析汽车重力G变化（例如改装汽车与标准型相比）对汽车动力性的影响7 选择（确定）汽车发动机功率的基本思路。

8 车轮滑动率对纵向及横向附着系数影响。

9 一般来说，汽车应该具有哪一种转向特性？为什么？10 描述轿车车轮(弹性轮胎)在侧向力作用下运动方向的变化特点。

四、分析题（选择其中5道题，计20分）1 分析汽车总质量对其固有振动频率和振幅的影响，并列出表达式。

2 已知某汽车φ0＝0.3，请利用Ｉ、β、ｆ、γ线，分析φ＝0.5,φ＝0.26以及φ＝0.65时汽车的制动过程。

3 试确定汽车在设计车速为30km/h 、弯道半径为5000m 的公路上不发生侧滑的横坡极限坡角（要求作图表示）？4 在划有中心线的双向双车道的本行车道上，汽车以65km/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，但是汽车的行驶方向轻微地向右侧偏离，请分析出现该现象的原因。

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 某起交通事故现场勘察发现，道路（柏油、干燥）上没有制动拖痕。

事后将左轮在冰雪路面上、右轮在干燥柏油路面上实施紧急制动，发现汽车右轮留下制动拖印而左轮无拖痕，而左右车轮均在冰雪路面实施紧急制动，左右轮均留下制动拖痕，请分析这种现象的原因（提示：从行车制动系技术状况分析）。

7 请分析汽车制动时，整个车身前部下沉而后部上升的原因（提示：考虑轮胎等弹性元件，并采用受力分析方法）。

五、计算题（选择其中4道题，计20分）1 某汽车的总质量m=4600kg,C D =0.75,A=4m 2,旋转质量换算系数δ1=0.03,δ2=0.03,f=0.02,传动系机械效率ηT =0.85,传动系速比2.80==i i i g ，轮胎半径m r 367.0=，发动机的转矩为T e =25000 N·m, 道路附着系数为φ=0.4,求汽车全速从此20km/h 加速至10秒时的车速。

2 某汽车总质量m=4600kg,C D =0.78,A=4.6m 2,旋转质量换算系数δ1=0.030,δ2=0.035,坡角α=5°,f=0.010,传动系机械效率ηT =0.84, 传动系速比9.80==i i i g ，轮胎半径m r 36.0=，加速度dV/dt=0.2m/s 2,u a =25km/h,求此时克服道路阻力所需发动机输出功率。

3 已知汽车的B=1.8m,h g =1.15m ,横坡度角为10°,R=22m, 求汽车在此圆形跑道上行驶,设侧向附着系数为的0.3,不发生侧滑的最大车速（要求作图说明）是多少?4 某发动机前置轿车的轴距L=2.6m,质心高度h g =0.60m, 道路附着系数为φ=0.4，汽车的总质量为m=1200kg,滚动阻力系数f=0.010，静止不动时前轴负荷为汽车总重的60％，后轴负荷为汽车总重的40％，请比较采用前置前驱动及前置后驱动时的附着利用情况。

5 请推导出下述公式（注意单位和常数）ga e e i i rn u n T P 0377.09549==6 请推导出二自由度模型汽车横向加速度式r y u dt dv dt d u dt dv a ωθ-=-=（要求有详细的推导步骤）7 请详细地写出下述两公式的变换过程Ts a s CFb Q u Pb Q ηγ=→=02.1一、概念解释（选其中8题，计20分）1 (转向轮)回正力矩轮胎发生侧偏时会产生作用于轮胎绕Oz 轴的回正力矩z T 。

z T 是圆周行驶时使转向车轮恢复到直线行驶位置的主要恢复力矩之一。

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aa 与车轮平面cc 平行，aa 线上各点相对于cc 平面的横向变形均为h ∆，即地面侧向反作用力沿aa 线均匀分布。

车轮滚动时aa 线不仅与车轮平面错开距离h ∆，且转动了α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YF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e ，称为轮胎拖距。

e F Y 就是回正力矩z T 。

[返回一]2 稳态响应的转向特性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] 3 汽车制动跑偏与侧滑制动跑偏，是指汽车在制动过程中自动向左或向右偏驶的现象。

制动侧滑，是指制动时汽车的某轴或多轴发生横向移动的现象。

严重的跑偏必然侧滑，对侧滑敏感的汽车也有跑偏的趋势。

通常，跑偏时车轮印迹重合，侧滑前后印迹不重合。

[返回一] 4 汽车平顺性及评价指标汽车行驶平顺性，是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时，能保证乘员不会因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完整无损的性能。

由于行驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，又称为乘坐舒适性。

[返回一] 5 汽车附着条件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ϕF ）时，车轮就会滑转。

因此,汽车行驶的约束条件（必要充分条件）为ϕF F F F F t w i f ≤≤++。

附着力ϕF 的计算式为zF F ϕϕ=。

式中，z F 接触面对车轮的法向反作用力；ϕ为滑动附着系数，通常简称为附着系数。

不同道路附着系数路面和轮胎就形成汽车行驶的附着条件。

[返回一] 6 汽车驱动力汽车驱动力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的力F ，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⎪⎩⎪⎨⎧==T g tq t t ti i T T r T F η0。

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；Tη为汽车传动系机械效率。

[返回一]7 人体对振动反应的暴露极限人体对振动反应的暴露极限通常作为人体可以承受振动量的上限。

当人体承受的振动强度在这个极限之内，将保持健康或安全。

[返回一] 8 迟滞损失轮胎在滚动过程中，轮胎各个组成部分间的摩擦以及橡胶元、帘线等分子之间的摩擦，产生摩擦热而耗散，这种损失称为弹性元件的迟滞损失。

[返回一]9 列出汽车的主要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]10 汽车特征车速对于具有不足转向特征的汽车，当车速为chu 时，汽车稳态横摆角速度增益达到最大值，而且其横摆角速度增益为与轴距L 相等的中性转向汽车横摆角速度增益的50％,即0021=>⎪⎭⎫=⎪⎭⎫K r K r δωδω。

ch u 称作特征车速，是表征不足转向量的一个参数。

当不足转向量增加时，K 增大，特征车速chu 降低。

[返回一]11 滚动阻力偶轮胎在滚动过程中，轮胎各个组成部分间的摩擦以及橡胶元、帘线等分子之间的摩擦，产生摩擦热而耗散，这种损失称为弹性元件的迟滞损失。

图2－7中的右图为简化的轮胎模型。

它将充气轮胎视为由无数弹簧－阻尼器单元组成的弹性轮。

当每个单元进入印迹时，弹簧－阻尼器组成的轮胎单元首先被压缩，然后松弛。

由于存在阻尼消耗压缩能量，轮胎内部阻尼摩擦产生迟滞损失，这种迟滞损失表现为阻碍车轮运动的阻力偶。

[返回一]12 侧向力与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（横向）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力Y F ，Y F 也称为侧偏力。

[返回一]13 制动力系数一般将地面制动力与地面法向反作用力z F （平直道路为垂直载荷）之比称为制动力系数b ϕ。

它是滑动率s 的函数。

当s 较小时，b ϕ近似为s 的线性函数，随着s 的增加bϕ急剧增加。

当bϕ趋近于pϕ时，随着s 的增加，bϕ增加缓慢，直到达到最大值pϕ。

通常pϕ被称为峰值附着系数。

很多试验表明，％％～＝2515p ϕ。

然后，随着s 继续增加，b ϕ开始下降，直至%100=s 。

[返回一]14 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。

利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]二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计２０分）1 写出ｎ档变速器ｍ档传动比表达式（注意符号定义的说明）,,,,,,,1,5432423414414132234511g g i i i i i i i q q i q i q i q i i n g g g g g g g g g g ====⇒======则且若[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① 当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，所以制动器制动力0=μF ,若忽略其它阻力，地面制动力＝xb F ，当ϕF F xb ≤（ϕF 为地面附着力）时，μF F xb =；②当ϕF F xb =max 时μF F xb =，且地面制动力xbF 达到最大值maxxb F ,即ϕF F xb =m ax ；③当ϕμF F >时,ϕF F xb =,随着μF 的增加，xbF 不再增加。