考研汽车理论模拟题3

汽车运用工程I（汽车理论）试题3交通学院交通类专业一、概念解释（选其中8题，计２０分）1 侧偏刚度2 道路阻力系数3 制动力系数4 附着系数5 汽车临界车速6 汽车操纵稳定性7 汽车动力装置参数8 转向灵敏度9 I曲线10 动力性评价指标11 附着椭圆12 驱动力13 迟滞损失二、写出表达式、画图、计算，并要求简单说明（选择其中4道题，计２０分）1 画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系2 简述图解法计算燃料消耗量的步骤3 有几种计算汽车最高车速的方法？并绘图说明。

4 写出汽车的行驶方程式（要求有结构和使用参数说明）。

5 写出汽车燃料消耗方程式（要求有结构和使用参数说明）。

6 说明驱动力tF 和切向反作用力xF 之间的关系，在什么条件下，可以认为xt F F ≈。

7 列出各种可以绘制I 曲线的方程及方程组 三、叙述题（选择其中4道题，计20分） 1 汽车行驶阻力的形成 2 影响附着系数的因素3 试用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的最大爬坡度maxi 。

4 汽车燃料经济性评价试验方法有哪些？5 分析汽车发动机后备功率对汽车动力性和燃料经济性的影响.6 分析汽车有、无ABS 汽车紧急制动过程中减速度的变化并绘图说明.7 在侧向力的作用下，刚性轮和弹性轮胎行驶方向的变化规律（假设驾驶员不对汽车的行驶方向进行干预）。

8 说明汽车制动力和车轮印迹的关系。

四、分析题（选择其中4道题，计20分） 1 分析汽车三种转向特性的稳定性2 已知某汽车φ0＝0.3，请利用Ｉ、β、ｆ、γ线，分析φ＝0.4,φ＝0.3以及φ＝0.6时汽车的制动过程。

3 写出稳定性因数时汽车的转向灵敏度表达式，并绘图说明。

4 请叙述驾驶员、制动系结构形式、制动系调整（踏板自由行程、制动鼓/盘和摩擦片之间间隙）以及道路条件对汽车制动性能的影响，并计算单位初速度变化对汽车制动距离的影响（a u =50km/h ，2τ'=0.2s 2τ'=0.15s ）。

5 在划有中心线的双向双车道的本车行车道上，汽车以30km/h 的初速度实施紧急制动，仅汽车左侧轮胎在路面留下制动拖痕，汽车行驶方向几乎没有发生变化，请分析该汽车制动系技术状况。

6 解放CA1150PK2L3T1双后桥载货汽车设计核定装载质量为9000kg ，整备质量为6000kg ，在水平良好路面(85.0~75.0=s ϕ)，实施紧急制动时恰好前后轮同时抱死，试问该车装载20000kg水泥在水平良好路面(85.0~75.0=sϕ)实施紧急制动时，试近似计算此时汽车的制动力和减速度。

7 请比较前驱动和后驱动汽车上坡（坡度角为α）行驶的附着条件，并解释载货汽车通常采用后驱动而小排量轿车采用前驱动的原因。

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034.01=δ,0.032=δ,012.0=f ,传动系机械效率ηT=0.85, 传动系总速比100==g i i i ,车轮滚动半径m r 365.0=,发动机的转矩mN T tq ⋅=24000,道路附着系数45.0=ϕ,求汽车全速从23km/h 加速至40km/h 所经过的路程。

2 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,计算发生侧滑的车速（其要求绘图）。

3 某轿车的轴距L =3.0m ,质心至前轴距离L 1=1.55 m ,质心至后轴距离L 2=1.45m ,汽车围绕oz 轴的转动惯量I z =3900kg·m 2,前轮总侧偏刚度1k =-7000N/rad ,后轮总侧偏刚度2k =-110000N/rad ,转向系总传动比i =20,汽车的总质量为2000kg ,侧面加速度为0.4g 时汽车前后轮侧偏角绝对值之差21α-α及车速25m/s 时转向半径比值R/R 0。

4. 请推导出公式r x dt dudt d dt du a υωθυ-=-=(参考新书P117或旧书P114)。

5．请详细地推导出式hkw n T P e tq e /,9549=,并注明符号的单位。

6. 请推导两公式T s a s CFbQ u Pb Q ηγ=→=02.1的变换过程并注明符号的单位。

一、概念解释（选其中8题，计２０分） 1 侧偏刚度由试验测出的在不同载荷下和不同道路上某轮胎的侧偏力-侧偏角关系曲线表明，侧偏角α不超过5°时，侧偏力Y F 和α成线性关系。

汽车正常行驶时，侧向加速度不超过0.4g ，侧偏角不超过4°~5°，可认为侧偏角和侧偏力成线性关系。

Y F -α曲线在α＝0°处的斜率，称为侧偏刚度k ，单位为N/rad 或N /(°)。

侧偏刚度为负值。

Y F 和α的关系式为α=k F Y 。

轿车轮胎的k 值约在-28000~-80000N/rad 范围内。

[返回一] 2 道路阻力系数坡道阻力iF 和滚动阻力fF 均为和道路有关的行驶阻力，通常将这两个阻力合在一起，称作道路阻力ψF ，即mgf i F F F i f )(+=+=ψ，则定义道路坡道阻力系数ψ为i f +＝ψ。

[返回一]3 制动力系数一般将地面制动力和地面法向反作用力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，bϕ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，b ϕ增加缓慢，直到达到最大值p ϕ。

通常p ϕ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] 4 附着系数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。

[返回一] 5 汽车临界车速当稳定性因素0<K 时，横摆角速度增益0<⎪⎭⎫K r δω比中性转向时0=⎪⎭⎫K r δω的大。

随着车速的增加，u Sr －⎪⎭⎫δω曲线向上弯曲。

K 值越小(即K 的绝对值越大)，过度转向量越大。

当车速为K u cr 1－=时，∞→⎪⎭⎫δωr 。

cr u 称为临界车速，是表征过度转向量的一个参数。

临界车速越低，过度转向量越大。

过度转向汽车达到临界车速时将失去稳定性。

因为δω/r 趋于无穷大时，只要极其微小的前轮转角便会产生极大的横摆角速度。

这意味着汽车的转向半径R 极小，汽车发生激转而侧滑或翻车。

[返回一] 6 汽车操纵稳定性汽车操纵稳定性，是指在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下，汽车能按照驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向（直线或转弯）行驶；且当受到外界干扰（路不平、侧风、货物或乘客偏载）时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能。

汽车操纵稳定性不仅影响汽车驾驶操作的方便程度，而且也是决定汽车高速行驶安全的一个重要性能。

[返回一] 7 汽车动力装置参数汽车动力传动系统参数主要包括发动机功率、变速器档位数和速比、主减速器的型式和速比。

[返回一] 8 转向灵敏度汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。

常用稳态横摆角速度和前轮转角之比S r ⎪⎭⎫δω来评价稳态响应。

该比值被称为稳态横摆角速度增益或转向灵敏度。

[返回一] 9 I 曲线在设计汽车制动系时，如果在不同道路附着条件下制动均能保证前、后制动器同时抱死，则此时的前、后制动器制动力1μF 和2μF 的关系曲线，被称为前、后制动器制动力的理想分配曲线，通常简称为I 曲线。

在任何附着条件路面上前、后轮制动器同时抱死，则前、后制动器制动力必定等于各自的附着力，且前、后制动器制动力（或地面制动力）之和等于附着力。

[返回一]10 动力性评价指标汽车动力性，是指在良好、平直的路面上行驶时，汽车由所受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。

汽车动力性的主要评价指标通常包括汽车加速性、最高车速及最大爬坡度。

动力性代表了汽车行驶可发挥的极限能力。

[返回一] 11 附着椭圆汽车运动时，在轮胎上常同时作用有侧向力和切向力。

一些试验结果曲线表明，一定侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性有所改变的关系。

当驱动力相当大时，侧偏力显著下降，因为此时接近附着极限，切向力已耗去大部分附着力，而侧向能利用的附着力很少。

作用有制动力时，侧偏力也有相似的变化。

驱动力或制动力在不通侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆，一般称为附着椭圆。

它确定了在一定附着条件下切向力和侧偏力合力的极限值。

[返回一] 12 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 t i 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；T η为汽车传动系机械效率。

[返回一] 13 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]二、写出表达式、画图、计算，并要求简单说明（选择其中4道题，计２０分）1 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 =max ；③当ϕμF F >时,ϕF F xb =,随着μF 的增加，xbF 不再增加。

ϕF ϕF F xb =max μxb CN踏板力，fb F F >>[返回二]2 简述图解法计算燃料消耗量的步骤已知(ei n ,i P ,ei g ),=i 1,2,……,n ,以及汽车的有关结构参数和道路条件(rf 和i )，求作出)(a S u f Q =等速油耗曲线。