2014年武汉科技大学考研试题823汽车理论(B卷)和标准答案

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年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称：汽车理论（□A 卷 √B 卷）科目代码：考试时间：3小时 满分 150 分 可使用的常用工具：□无 √计算器 □直尺 □圆规所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。 一、解释下列术语(共 5 小题，每小题 3 分，共 15

汽车理论参考答案（B 卷）

一、 解释下列术语（每小题3分，共15分）

1. 动力装置参数：指发动机功率、传动系传动比及挡位数目。

2. f 线组：前轮先抱死时前、后地面制动力之间的关系曲线。

3. 使用外特性曲线：油门开度最大且带附件时发动机的速度特性曲线。

4. 悬架限位行程：由满载位置开始，压缩到结构允许的最大变形（通常指缓冲块压缩到自由高度的1/2或1/3）时，车轮中心相对于车身的位移。

5. 间隙失效：由于汽车与越野地面间的间隙不足而被地面托住、无法通过的情况，称为间隙失效。

二、 填空题（每空2分，共20分）

1. 减小；

2. 振动方向；

3. 不变；

4. 好；

5. 越大；

6. 后；

7. 越大；

8. 纵向作用力；

9. 之后；

10.减小。

三、 判断题（每小题2分，共10分）

1—5 √ √ × × √

四、 问答与分析题（共80分）

1. （15分）已知汽车车身的质量m 2，质心到前轴的距离a, 质心到后轴的距离b ，转动惯量Iy ，试画出用质点表示的双轴汽车简化的平面振动模型，并求出车身简化质点的质量。

答：双轴汽车简化的平面振动模型如图。

车身简化质量：

aL m m y f 222ρ=bL m m y r 222ρ=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=ab m m y c 2221ρ2I y

y =ρ

式中：

2. （15分）应用汽车的行驶方程，说明计算汽车原地起步加速时间的方法。 答：汽车的行驶方程

计算加速时间，不计坡道阻力。

行驶方程变形为：

第一步：求出各挡的加速度

第二步：作出各挡的加速度倒数曲线：

第三步：对加速度倒数进行积分运算，即加速度倒数曲线下的面积为加速时间。

式中：u1为一挡的最低稳定车速；u2为最高挡对应车速。

3. （15分）试分析油电混合动力汽车省油的主要原因。

答：混合动力电动汽车可提高汽车的燃油经济性的原因有以下几个方面：

1）传统汽车为了满足急加速、高速行驶与快速上坡对驱动功率的要求，装备的发动机的功率相当大。在一般情况下，发动机节气门开度小，负荷率低，相应的燃油消耗率高。而在混合动力电动汽车中，只需要装备较小的发动机，因此，发动机可以常在高负荷、高效率下运转，燃油消耗率低。

2）传统汽车发动机的设计要考虑多方面的要求，混合动力电动汽车中的发动机不要求过高的升功率和很好的动态特性，可以按最高热效率的原则设计，以提高汽车的燃油经济性。

3）混合动力电动汽车可以在汽车停车等候或低速滑行等工况下关机，节省燃油。

4）混合动力电动汽车可以实现制动能量回收，进一步提高汽车的燃油经济性。

4. （15分）如何从汽车结构方面入手提高汽车的燃油经济性？

答：1）缩减轿车总尺寸和减轻质量；

j

i w f t F F F F F +++=)(w f t F F F dt du m +-=δ)]([1w f t F F F m a +-=δA du a dt t u u t ===⎰⎰2110

2）发动机方面：提高现有汽油发动机的热效率与机械效率；扩大柴油发动机的应用范围；增压技术；电控制技术；

3）传动系方面：优化主减速器传动比；提高传动效率；增加挡位数目；

4）降低汽车空气阻力系数与轮胎的滚动阻力系数

5. （10分）画出利用附着系数与制动强度的关系曲线，并在图上标出在某一地面附着系数下，前轮先抱死时对应的制动强度。

答：利用附着系数与制动强度的关系曲线如图。

地面附着系数小于同步附着系数

时前轮先抱死。

首先作一水平线，交于φf ，说明前轮

先抱死，再作垂线，得到对应的制动强度。

6. （10分）画简图说明确定不等臂双横臂独立悬架侧倾中心的方法。 答：不等臂双横臂独立悬架

如图。

首先找到左右双横臂独立悬

架的瞬心O r ，O l ；

将瞬心分别与左右车轮接地

点相连，两连线的交点即为悬架

的侧倾中心O m 。

五、 计算题（共25分）

1. （15分）二自由度轿车模型的有关参数为：总质量m=1800kg ，轴距L=3.1m ，质心至前轴的距离a=1.46m ，前轮总侧偏刚度k1=-62600N/rad ，后轮总侧偏刚度k2=-110200N/rad 。

（1）求出稳定性因数，并据此判断该车的稳态转向特性；

（2）求出其相应的特征车速或临界车速。

解：（1）稳定性因数

2

22122/0024.0)62600

64.111020046.1(1.31800)(m s k b k a L m K =---=-=

K ＞0，具有不足转向特性。

（2）特征车速

2. （10分）某轿车满载质量为3680kg ，轴距8.2=L m ，满载时质心至前轴距离6.1=a m ，质心高度8.0=g h m ，当该车在附着系数6.0=ϕ的水平路面上紧急制动时，前、后车轮的地面制动力同时达到附着力，求此时作用于后轮的地面法向反作用力。

解：前、后车轮的地面制动力同时达到附着力，表示前后轮同时抱死。 其制动减速度为：

后轮受到的地面法向反作用力：

h km s m K u ch /5.73/41.200024

.011====()N dt du g h a L G F g z 42104426.16.08.06.18.28.93680⨯=⨯-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=g dt du ϕ=