汽车理论分析题–总结版

汽车理论分析题1.汽车驱动力图的作图过程一般根据发动机特性确定的驱动力和车速之间的函数关系曲线来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。

设计中的汽车有了发动机的外特性曲线、传动系的传动比、传动效率、车轮半径等参数后，即可用驱动力公式求出各个挡位的驱动力Ft值，再根据发动机转速与汽车行驶速度之间的转换关系求出ua，即可求得各个挡位的驱动力–车速曲线。

发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为：(U(a)=0.377乘以n(r)再除以i(g)i0)。

具体步骤如下：(1)从发动机外特性曲线上取若干转速ne、转矩Ttq(2)根据选定的不同档位传动比，按式驱动力公式算出驱动力值。

(3)根据转速ne、变速器传动比ig及主减速比i0，由发动机转速与车速的关系公式计算与所求驱动力Ft对应的速度。

(4)建立驱动力–车速坐标，对每一个挡位，将计算出的值(Ft，ua)分别描点并连成曲线，即得驱动力图。

2.试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?1)定义:车轮滚动时，由于车轮的弹性变形、路面变形以及路面和轮胎之间摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力或汽车行驶时车轮滚动阻力偶矩与车轮半径的比值称为滚动阻力。

2)产生机理有变形和摩擦等:(1)由于变形产生的滚动阻力.对于轮胎变形，弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。

由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力F2并不沿车轮中心，而是向车轮前进方向偏移距离a。

即有一附加的滚动阻力偶矩阻碍车轮滚动。

对于路面变形：轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。

(2)由于摩擦产生的滚动阻力，汽车行驶时，在轮胎和地面的接触区域内胎面和地面之间存在纵向和横向的相对局部滑动，消耗能量，对车轮前进产生了阻力。

轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。

(3)其他阻力:车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。

3)滚动阻力的作用形式:轮胎滚动阻力以滚动阻力偶矩的形式/作用在车轮上。

3.滚动阻力系数与哪些因素有关?1)路面种类:不同路面条件滚动阻力系数有较大差别。

2)行驶车速:超过一定车速后滚动阻力系数增长较快，超过临界车速出现驻波现象，滚动阻力显著增加。

3)轮胎结构:子午线轮胎/比斜交轮胎的滚动阻力小，轮胎的帘线和橡胶品质也影响汽车滚动阻力。

4)轮胎气压:轮胎气压越高，滚动阻力系数越小。

5)驱动力系数:汽车驱动力系数/增加，滑动倾向增大，滚动阻力系数增大。

6)转向:在转弯行驶时，轮胎发生侧偏现象，滚动阻力增加。

4.低的空气阻力Cd值的轿车应遵循哪些要点？1)车身前部，发动机盖应向下倾，前挡风玻璃应尽可能躺平，尽量减少突出物。

2)整车应向前倾斜1°到2°。

3)车身后部，最好采用舱背式或直背式。

4)车身底部应尽可能平整。

5)仔细选择冷却进风系统的进风口与出风口。

5.分析影响汽车动力性的结构因素影响汽车动力性的结构参数:1)发动机参数的影响，如发动机最大功率、发动机最大扭矩(在附着条件允许的前提下动机功率和转矩越大，汽车动力性越好)、发动机外特性曲线的形状。

2)汽车底盘结构参数的影响主要有主减速器传动比，变速器挡数和传动比，汽车外形参数(主要是指汽车空气阻力系数和迎风面积)，汽车质量(汽车总质量增加时，动力因数下降，道路阻力、加速阻力增大)以及轮胎尺寸与结构(汽车的驱动力与驱动轮的半径成反比，行驶车速与驱动轮半径成正比)。

6.分析影响汽车动力性的使用因素1)发动机技术状况，发动机技术状况是保证动力性的关键，只有保持发动机应有输出功率和转矩，才能保证汽车的动力性不下降。

2)底盘技术状况，底盘的技术状况直接影响传动系的机械效率，从而影响汽车动力性的正常发挥。

3)汽车运行条件，主要包括：道路条件、气候条件、海拔高度、以及驾驶员的驾驶技术等。

7.汽车空车与满载时动力性有无变化？为什么？有变化，汽车空车时动力性更好。

动力因数D的大小可以直接反映动力性的优劣，根据动力因数公式，空车与满载时驱动力、空气阻力都无变化，而空车时汽车重力G较小，因此动力性因数D较大，故动力性较好。

8.超车时该不该换入低一挡的排挡?1)超车时,一般应换入低一挡的排挡。

因为挡位越低,汽车后备功率越大,汽车加速能力越强。

2)特殊情况是汽车车速已处于原挡位对应发动机转速较高区域,无法换入低一挡(发动机转速受限)或换入低一挡位后驱动力小于原挡位情形。

这两种情况在一般驾驶条件下较少出现。

9.“车开得慢，油门踩得小，就一定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”这两种说法对不对?这两种说法都不对。

一方面，由汽车等速百公里燃油消耗量曲线可知，汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低并不是车速越低越省油，在相同车速下是否节油取决于由发动机的负荷率决定的燃油消耗率，油门踩得小往往发动机负荷率较低，燃油消耗率较高。

另一方面，汽车燃油经济性的评价指标是百公里油耗Q(s)，由汽车等速百公里燃油消耗量计算公式可知，汽车油耗不仅与发动机燃油消耗率有关，而且还与发动机功率以及车速(或汽车行驶阻力及传动系的机械效率)有关，故发动机省油时汽车不一定就省油。

10.轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响?(1)轮胎的结构型式:子午线轮胎比普通斜交胎滚动阻力小，动力性、燃油经济性均好;(2)轮胎直径:车轮直径减小相当于挡位降低，汽车后备功率增大，加速能力增强，汽车动力性好，而发动机负荷率降低，燃油消耗率增加，汽车然油经济性差。

但车轮直径减小通常在一定程度上导致轮胎与地面附着减小，会影响汽车动力性。

(3)轮胎扁平率:轮胎扁平率越小，轮胎宽度增大，滚动阻力增大，但路面附着系数越大，定驱动力下扁平率越小，动力性、经济性较差，但大驱动力下由于附着良好动力性改善(4)轮胎花纹:影响附着系数，从而影响汽车动力性。

(5)轮胎气压:气压越高，滚动阻力越小，在一定驱动力下，动力性、经济性较好，但大驱动力下由于产生滑动，滚动阻力增大，动力性、经济性变差。

11.为什么“应尽可能选用高挡行驶”在同一道路条件下，虽然发动机发出功率相同，但挡位越高，汽车后备功率降低，发动机负荷率越高，燃油消耗率越低，百公里燃油消耗量越低。

12.试分析车轮直径的大小对汽车动力性和经济性的影响？在挡位不变时，车轮直径的变化相当于挡位传动比ig的变化，即车轮直径d减小即相当于挡位传动比ig增大。

因此车轮直径减小相当于变速器传动比增大，挡位降低，汽车后备功率增大，加速能力増强，汽车动力性好，而发动机负荷率降低，燃油消耗率增加，汽车燃油经济性差。

车轮直径增大相当于挡位增加，汽车后备功率减小，汽车动力性变差，而发动机负荷率提高，燃油消耗率减小，汽车燃油经济性变好。

(需要指出的是:车轮直径减小通常在一定程度上导致轮胎与地面附着减小，可能会影响汽车动力性。

)13.如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?汽车底盘设计应该从1)底盘部件质量的减轻:2)传动系统挡位数以及传动比的合理匹配;3)轮胎类型和尺寸的合理选择等方面来提供汽车燃油经济性。

14.影响汽车燃油经济性的使用因素和结构因素有哪些?使用方面:1)行驶车速:接近低速的中等车速(即经济车速)2)挡位选择:满足动力性前提下尽可能使用高挡;3)合理拖挂:总的燃油消耗量增加了，但以100吨每千米计的油耗下降了4)正确地保养与调整:一般用滑行距离来检查底盘技术状况。

结构方面:1)缩减轿车总尺寸和减轻质量，大型轿车费油的原因是大幅地增加了滚动阻力，空气阻力，坡度阻力和加速阻力，以及为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。

2)使用电控高效发动机;提高发动机经济性的主要途径为，提高发动机热效率与机械效率，扩大柴油机应用范围，增压化，采用电子计算机控制技术3)传动系挡位尽可能多，这增加了选用合适档位使发动机处于经济工作工况的机会。

4)汽车外形与轮胎:尽可能降低汽车车身CD值，使用子午线轮胎。

15.驱动力行驶阻力平衡图和动力特性图有何异同点?相同点:驱动力-行驶阻力平衡图/和动力特性图都是利用/力平衡方程(就是汽车行驶方程式)来分析汽车动力性，横坐标都是车速，都是动力线与阻力线的交点得到最高车速，动力线和阻力线的差别来分析得到加速时间和最大爬坡度。

不同点:1)一个是驱动力Ft与滚动阻力Ff加空气阻力Fw的关系，一个是动力因数D与滚动阻力系数f的关系。

2)因为动力因数直接反映了动力性的优劣，因此动力特性图对于分析不同类型、不同质量车辆的动力性更直观、更便利。

16.请用简图并简述利用汽车功率平衡图分析某四挡变速器汽车动力性的方法。

17.请用简图并简述利用汽车动力特性图分析某四挡变速器汽车动力性的方法。

18.请用简图并简述利用汽车驱动力–行驶阻力平衡图分析某四挡变速器汽车动力性的方法。

19.混合动力电动汽车的特点？电动机与内燃机相比，具有清洁、安静、效率高的特点，同时它的转速—转矩控制特性也比较灵活。

电动机在低速时具有恒转矩的特性:高速时具有恒功率的特性，可以在转速–转矩特性曲线下区域内的任何一点工作。

混合动力电动汽车将电力驱动与传统的内燃机驱动相结合，充分发挥了二者的优势。

同时，它可以从根本上解决现在纯电动汽车动力性能差和续驶里程短的问题。

20.混合动力电动汽车与纯电动汽车相比主要优势是什么？1)电池容量/大为减少，进而可以降低整车重量，为提高动力性作出贡献。

2)由于采用辅助动力驱动，打破了纯电动汽车续驶里程的限制，其长途行驶能力可与传统汽车相媲美。

3)在混合动力电动汽车上采用高度实时和动态的优化控制策略，优化控制的结果尽量使动力系统各部件工作在最佳状态和最高效率区域。

4)空调系统等附件由内燃机直接驱动，有充分的能源供应，保证了汽车的乘坐舒适性。

5)在控制策略的作用下，辅助动力可以向储能装置提供能量，从而保证混合动力电动汽车无需停车充电。

6)由于混合动力汽车的电池组在使用过程中是浅放浅充，所以可以延长电池的使用寿命。

21.串联式混合动力电动汽车串联式混合动力电动汽车中结构形式最简单的一种，发动机输出的机械能通过发电机转化为电能，转化后的电能一部分经由电动机和传动装置驱动车轮，另部分则可存储到蓄电池中去，供汽车加速时或在其他工况下使用。

22.并联式混合动力电动汽车与串联式混合动力电动汽车不同，并联式混合动力电动汽车采用发动机和电动机两套独立的驱动系统驱动车轮。

发动机和电动机通常采用不同的离合器驱动车轮，可以采用发动机单独驱动、电力单独驱动以及发动机和电力混合驱动三种不同的工作模式。