合肥工业大学汽车构造2013试卷及答案

2013～2014学年 第 一 学期 课程代码 02001830 课程名称 《车辆构造》 学分 3 课程性质:必修□√ 、选修
、限修
考试形式:
、闭卷□√ 专业班级（教学班）车辆工程11—1、2、3、4
、5 考试日期 2013－12－ 命题教师 赵林峰 系（所或教研室）主任审批签名
一、判断题（正确打√、错误打×，每题1分，共10分）
1、汽车驱动力的大小主要取决于发动机输出扭矩的大小。

（ √ ）
2、发动机曲轴主轴颈曲拐数相同，且都与发动机的气缸数和排列方式有关 （ X ）
3、活塞径向呈椭圆形，椭圆的长轴与活塞销轴线同向。

（ X ）
4、排气门头部直径通常要比进气门的头部大。

（ X ）
5、消声器有迫击声（放炮），可能是由于混合气过浓造成的。

（ √ ）
6、一般来说，柴油机采用的过量空气系数比汽油机大。

（ √ ）
7、柴油发动机涡流燃烧室的涡流室为主燃烧室。

（ X ）
8、柴油机供油调节机构能根据负荷的变化自动增减喷油泵的供油量。

（ X ）
9、离合器接合和分离时,压紧弹簧都处于压缩状态。

（ √ ） 10、膜片弹簧工作中兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用。

（ √ ）
11、变速器第一轴与第二轴在同一条直线上，因此，第一轴转动第二轴也随着转动。

（ X ） 12、在无同步器的汽车中，低档换高档易打齿，高档换低档易实现。

（ X ） 13、液力变矩器与液力耦合器最大的区别是增加了导轮。

（ √ ） 14、按主减速器能够提供的挡数可将主减速器分为单级主减速器和双级主减速器 （ X ） 15161718192012A 、1∶1 B 、1∶2 C 、2∶1 D 、4∶1
3、汽油机功率混合气的混合气成份应是 （C ） A 、α＝1.05～1.15 B 、α＝1 C 、α＝0.85～0.95 D 、α＝0.6～0.8
4、柴油机混合气是在 内完成的。

（ B ）
A 、进气管
B 、燃烧室
C 、化油器
D 、进气歧管
5、汽车发动机各零件最理想的摩擦形式是 （ C ）
A 、干摩擦
B 、半干摩擦
C 、液体摩擦
D 、半液体摩擦
6、四冲程直列六缸发动机中，各缸作功的间隔角是： （ C ）
A 、60°
B 、90°
C 、120°
D 、180
7、汽车转弯行驶时，差速器中的行星齿轮 （ C ）
A 、只有自转，没有公转
B 、只有公转，没有自转
C 、既有公转，又有自转
D 、既没自转，也没公转
8、真空助力器应用在 （ B ）
A 、人力制动系统
B 、伺服制动系统
C 、动力制动系统
D 、都可以 9、在麦弗逊式悬架中，螺旋弹簧和减振器连接方式为 （ B ）
考生注意：答题内容勿超过装订线左侧
装
线
订
2013～2014学年第一学期课程代码 02001830 课程名称《车辆构造》学分 3 课程性质:必修□
√、选修
、限修
考试形式
:、闭卷□√
专业班级（教学班）车辆工程11—1、2、3、4
、5 考试日期 2013－12－命题教师赵林峰系（所或教研室）主任审批签名
13、当汽车进行紧急制动时，发动机和传动系急剧降低转速，其中所有零件将产生很大的惯
性力矩，防止传动系超过其承载能力的部件是 ( A )
A.离合器
B.变速器
C.主减速器
D.制动器
14、普通十字轴万向节等速传动条件是（ D ）
A、等角速输入
B、α1＝α2
C、传动轴两端的万向节叉在同一平面内
D、同时具备b、c两条件
15、对汽油发动机来讲，负荷增大时节气门后端的真空度（ B ）
A、增大
B、降低
C、不变
D、不确定
16、冷却系中不具备调节发动机冷却强度的部件是（ A ）
A、散热器
B、百叶窗
C、风扇离合器
D、节温器
17当发动机节气门开度一定时，随着转速增高，点火提前角应（ B ）
A、不变
B、加大
C、减小
D、不确定
18、气压制动系统中的动力源是（ A ）
A、空气压缩机
B、驾驶员的肌体
C、真空泵
D、干燥器
19、以下不是制动力调节装置的是（ C ）
A、惯性比例阀
B、感载比例阀
C、制动继动阀
D、ABS
20、以下哪种主减速器齿轮采用的齿轮油不一样（ C ）
A、圆柱齿轮
B、圆锥齿轮
C、准双曲面齿轮
D、螺旋锥齿轮
三、多项选择题（每题2分，共10分）
1、曲柄连杆机构在运行过程中的受力有：ABCD
A 空气压缩力
B 惯性力
C 离心力
D 摩擦力
2 冷却系中可改变循环风量的装置有 ACD
A 电动风扇 B节温器 C百叶窗 D风扇离合器
3二轴式变速器的特点有：BCD
A 有直接挡，传动效率高
B 只经过一对齿轮传动 C结构紧凑 D输出轴与输入轴转动方向相反
4对称式齿轮差速器用于 AB
A轮间差速器 B 平衡悬架上的两驱动桥之间 C 前后驱动桥之间 D前驱动桥与中后驱动桥之间
5适合用于转向驱动桥的万向传动装置有 ABD
A 双联式准等速万向节
B 三销轴式准等速万向节
C 十字轴万向节
D 球笼式等速万向节
6子午线胎185/60 R14正确的表述有ABD
A 185表示轮胎断面宽度
B 60表示扁平率是0.6
C R表示轮胎半径
D 14表示轮辋的尺寸是14英寸
7 可应用与轿车前转向桥的悬架形式有 CD
A 单横臂式 B单纵臂式 C 双纵臂式 D 麦弗逊式
四、填空题（每题1分，共20分）
1、汽车由发动机、底盘、车身和电器与电子设备四部分组成。

2、汽车在行驶中包括的阻力为：空气阻力、滚动阻力、加速阻力和坡道阻力。

3、活塞环的三隙指间隙、背隙、侧隙。

4、曲拐由一个连杆轴颈和它两端曲柄及主轴颈构成。

5、D型燃油喷射系统采用进气压力传感器间接测量空气流量，L型燃油喷射系统采用空气流量计直接测量空气流量。

6、四冲程直列4发动机发火次序1－3－4－2 或1－2－4－3。

7、柴油机的燃烧室分为直喷式、分隔式两大类。

8汽油机凸轮轴的布置形式有上置式、中置式、下置式。

9、柴油发动机由曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系和起动系组成。

10、柴油机的三大精密配合偶件是针阀与针阀套、出油阀与出油阀座和柱塞与柱塞套。

11、现代汽车的起动机由电动机、传动机构和控制机构组成。

12、汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四大系统组成。

13、摩擦式离合器由主动部件、从动部件、压紧机构和操纵机构组成。

14、按传动比变化分类，变速器可以分成有级式、无级式、综合式变速器三类。

15、为了保证变速器在任何情况下都能准确、安全、可靠地工作，变速操纵机构
考
生注意：答题内容勿超过装订线左侧装线订
2013～2014学年第一学期课程代码 02001830 课程名称《车辆构造》学分 3 课程性质:必修□
√、选修、限修考试形式:开卷、闭卷□√专业班级（教学班）车辆工程11—1、2、3、4、5 考试日期 2013－12－命题教师赵林峰系（所或教研室）主任审批签名
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的安全装置有：自锁装置、互锁装置和倒档锁。

16、万向传动装置在汽车上主要应用在变速器与驱动桥之间、变速器与分动器之间、转向驱动桥和转向操纵机构。

17、广泛采用的等速万向节有球叉式和球笼式。

18、根据车桥作用的不同，车桥可分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支撑桥四种。

19、驱动桥由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。

20、主减速器根据传动齿轮副数目的多少，可将主减速器分为单级减速和双级减速两种形式。

21 差速器根据两侧输出转矩是否相等，可分为对称式和不对称式两种。

22、半轴的支承形式有全浮式、半浮式两种。

23、汽车钢板弹簧的发展趋势是少片和变截面。

24、汽车行驶系一般由车架、车桥、车轮和悬架组成。

25、悬架是由弹性元件、减振器和导向机构组成，有的还有横向稳定杆。

26、汽车经常使用的转向器有齿轮齿条式、循环球式、蜗杆曲柄指销式。

27、转向系的角传动比由转向器角传动比和转向传动机构传动比的乘积所得。

28、汽车动力转向系由动力源、操纵装置、动力缸和辅助装置组成
29、鼓式制动按促动力产生方式有轮缸式、凸轮式、楔式。

30、制动系按动力来源可分为人力制动系、伺服制动系和动力制动系。

四、问答题（共35分）
1、二冲程和四冲程发动机相比有何特点？（6分）
答：1)曲轴每转一周就有一个作功行程，在二冲程发动机的工作容积和转速与四冲程发动机相同时，在理论上它的功率应等于四冲程发动机的2倍，但由于二冲程发动机不易将废气排除干净，且换气时减少了有效工作行程，实际上只等于1.5～1.6倍。

（1.5分）2）二冲程发动机发生作功过程的频率较高，故二冲程发动机的运转比较平稳。

（1.5分）
3）由于二冲程发动机没有专门的换气机构，所以其构造较简单，质量也比较小。

（1.5分）
4）使用方便，因为附属机构少，所以受磨损和经常需要修理的运动部件也比较少。

（1.5分）
2、什么是配气相位，并作图表示，试述影响配气相位的因素有那些？（7分）
答：
配气相位：发动机进排气门开启、关闭
时所对应的曲轴转角。

（2分）
作图（3分）
影响因素：（至少写两个）（2分）
发动机转速
发动机的结构形式
气缸布置形式
凸轮机构的表面形状
3、由下图简述A型喷油泵供油量调节原理（7分）
柱塞由其下止点移动到上止点所经过的距离，也就是喷油泵凸轮的最大升程。

喷油泵并不是在整个柱塞行程内都供油，只是在柱塞顶面封闭柱塞套油孔到柱塞螺旋槽打开柱塞套油孔这段行程内供油----柱塞有效行程。

故，欲改变柱塞有效行程，只需转动柱塞即可。

当供油量调节机构的调节齿杆拉动柱塞转动时，柱塞上的螺旋槽与柱塞套油孔之间的相对位置发生变化，从而改变了柱塞的有效行程。

当柱塞上的直槽对正柱塞套油孔时，柱塞有效行程为零，这时喷油泵不供油。

4、由下图简述启动系工作原理（7分）。

2013～2014学年第一学期课程代码 02001830 课程名称《车辆构造》学分 3 课程性质:必修□
√、选修、限修考试形式:开卷、闭卷□√专业班级（教学班）车辆工程11—1、2、3、4、5 考试日期 2013－12－命题教师赵林峰系（所或教研室）主任审批签名
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起动时，接通起动开关，继电器动作，起动机电路通电，使吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。

与此同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，齿轮在旋转中移出（离合机构略），减小冲击。

如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，此时弹簧压缩，当齿轮转过一个角度后，齿轮与飞轮迅速啮合。

当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。

5、结合下图分析膜片弹簧弹性特性，并叙述其较螺旋弹簧离合器的特点（7分）
螺旋弹簧具有线性特征，膜片弹簧具有非线性特征。

在两种离合器的工作压紧力
b
P想同
时，轴向变形量都为
b
λ。

当磨擦片的磨损量达到磨损的极限'λ
∆时，两种弹簧压缩变形量
减小到
a
λ，此时螺旋弹簧压紧力为'
a
P，显然'
a b
P P
<，两者相差较大，将使离合器的压
紧力不足而产生滑磨；而此时膜片离合器的压紧力
a
P，与
b
P相比变化相差无几。

离合器分离时，若两种离合器的压缩量均为''
λ
∆，膜片弹簧所需用力为
c
P，远小于螺旋
弹簧所需作用力'
c
P。

膜片弹簧除了有上述优点外，还有以下好处：
(1)膜片弹簧既起压紧弹簧的作用，又起分离杠杠的作用，使离合器结构得以简化，轴向尺寸缩短，重量减小。

(2)膜片弹簧与压盘以整个圆周相接触，对压盘压力分布均匀，摩擦面接触良好，磨损均匀。

(3)在高速旋转时，膜片弹簧较少受离心力的影响，压紧力降低很小。

(4)膜片弹簧结构简单，生产成本较低。

6、无同步器时变速器的换挡过程（7分）
从低速挡换入高速挡(四挡挂入五挡）
（1）接合套挂在四挡， n3=n2
（2）踩下离合接合套右移，退入空挡 n3=n2 n2<n4 故n3<n4
（3）n4下降快 n3下降慢，空挡停留片刻
（4）当n4=n3时，接合套右移挂入五挡
2013～2014学年第一学期课程代码 02001830 课程名称《车辆构造》学分 3 课程性质:必修□
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从高速挡换入低速挡(五挡挂入四挡）
（1）接合套挂在五挡， n3=n4
（2）接合套左移，退入空挡， n3=n4 n4>n2 故n3>n2
（3）n2下降快(与离合器相连) n3下降慢，不可能出现n2=n3，
须重新接合离合器，同时加油门，使n2>n3
（4）再踩下离合器，直到n2=n3，接合套左移挂入四挡
7、前轮定位参数包括那些内容？并说明各部分参数的作用。

（6分）
主销后倾角（γ）：主要产生回正力矩；（1.5分）
主销内倾角（β）：产生回正力矩，使操纵轻便；（1.5分）
车轮外倾角（α）：使轮胎磨损均匀，减轻轮毂外轴承负荷；（1.5分）
车轮前束（A－B）：消除因车轮外倾导致两侧车轮向外滚开而增加了轮胎磨损的不良后果。

（1.5分）
8、用简图说明汽车双向作用筒式减振器的组成和工作原理。

（7分）
组成: 活塞杆1、工作缸2、活塞3、伸张阀
4、压缩阀6、流通阀8、补偿阀7 （2分）
作图（2分）
工作原理：
①压缩行程：
当车轮移近车架时，减振器受压缩。

减振器活塞下移，活塞下腔油压升
高，油液经流通阀流到活塞上腔，由
于上腔中活塞杆占去一部分空间，导
致上腔增加的容积小于下腔减少的
容积，故一部分油液推开压缩阀，流
回贮油缸，这些阀对油液的节流产生
对悬架压缩运动的阻力。

（1.5分）
②伸张行程
当车轮远离车架时，减振器受拉伸，
减振器活塞上移，上腔油压升高，油液经伸
张阀流入下腔，同样，由于上腔容积变化小
于下腔容积变化，造成下腔有一定的真空度，
此时，贮油缸的油液推开补偿阀进入下腔进
行补充，这些阀对油液的节流产生对悬架伸
张运动的阻力。

（1.5分）
9、用简图（液压制动系统）说明制动系统的工作原理？（7分）
制动系统的一般工作原理是，利用与车身
(或车架）相连的非旋转元件和与车轮(或
传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦
来阻止车轮的转动或转动的趋势。

当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动
液时，轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄
片压向制动鼓，使制动鼓减小转动速度，
或保持不动。

（4分）
作图（3分）
五、计算分析题（10分）
A普通齿轮式差速器的动力传递路线和差速不差扭特性分析
B辛普森式3档变速器计算各挡传动比
2013～2014学年第一学期课程代码 02001830 课程名称《车辆构造》学分 3 课程性质:必修□
√、选修、限修考试形式:开卷、闭卷□√专业班级（教学班）车辆工程11—1、2、3、4、5 考试日期 2013－12－命题教师赵林峰系（所或教研室）主任审批签名
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辛普森式行星齿轮传动机构有5个换挡执行元件：两个多片离合器C1、C2，两个制动器B1、
B2和一个单向离合器F1。

每接一个挡位需要操纵两个执行元件。

对于后排：n B1 +αn2-（α+1）n B2=0 对于前排：n B1 +αn s-（α+1）n2 =0
n C1= n1-n B1n C2= n1-n s
5个换档执行元件在各挡位的工作情况见表。

由表中可知，当处于任一个档位时，都是两
个处于工作状态（接合、制动或锁止状态），3个不工作（分离、释放或自由状态）。

因此，
换档执行元件的不同工作组合决定了行星齿轮变速器的传动方向和传动比，从而决定了行星
齿轮变速器所处的档位。

（1）D1挡，工作元件：C2、F1，F1被卡住，相当于B2工作……………（4分）
n C2=0，n
1
=n s
对于后排：n
B1 +αn
2
-（α+1）n
B2
=0 F1被卡住n
B2
=0 则n B1+αn2=0
对于前排：n
B1 +αn s-（α+1）n
2
=0 ；则有：n
B1
+αn1-（α+1）n
2
=0
上式代入可得
-αn2+αn1-（α+1）n2 =0 可知α n
1
=（2α+1）n2 ；
则：i= n1/n2 =（2α+1）/α
（2）D2挡，工作元件：C2、B1…………………………………………（4分）
n
C2
=0，n
1
=n
s
对于后排：（无作用）：n
B1
+αn2-（α+1）n
B2
=0
对于前排：n
B1
+αn s-（α+1）n2 =0
则有B1 制动，n
B1
=0，n
1
=n s 所以：αn1-（α+1）n2 =0
可知：α n1=（α+1）n2
则：i= n1/n2 =（α+1）/α
（3）D3挡，工作元件：C1、C2…………………………………………（4分）行星齿轮连成一体，直接传动，
则：i=1
（4）R挡，工作元件：C1、B2…………………………………………（3分）太阳轮为主动件，齿圈为从动件，行星架固定，只看后排
有：n
B1
+αn2-（α+1）n
B2
=0
n
B2
=0 则n B1 +αn2=0
C1结合：n
1
= n
B1
则：i= n1/n2 =-α
C 如图所示为解放CA1091型汽车的六档变速器传动示意图，已知各档齿轮的齿数分别为：z1=22；z2=43；z3=38；z4=33；z5=26；z6=19；z7=11；z8=43；z9=47；z10=38；z11=32；z12=26。

2013～2014学年 第 一 学期 课程代码 02001830 课程名称 《车辆构造》 学分 3
课程性质:必修□√ 、选修 、限修 考试形式:开卷 、闭卷□√ 专业班级（教学班）车辆工程11—1、2、3、4、5 考试日期 2013－12－ 命题教师 赵林峰 系（所或教研室）主任审批签名
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（1） 分析说明四档的传动路线； （2） 分析说明五档的传动路线； （3） 计算四档的传动比；
（4） 计算五档的传动比，是否是超速档？
1、四档传递路线为：输入轴→Z1→Z 2→中间轴→Z4→Z11→输出轴
2、五档传递路线为：输入轴→Z1→Z 2→中间轴→Z3→Z12→输出轴
3、四档传动比4i 为：
9.133
322243411124=⨯=⨯=
Z Z Z Z i 2125134326 1.342238
Z Z i Z Z =
⨯=⨯=。