大连理工汽车理论

大连理工大学2001年研究生入学考试

一．判断题（共12分，每小题2分，对的划√错的划×）

1. 只要汽车的驱动力大于其行驶阻力，汽车就能行驶。（X ） 分析：汽车的行驶条件

ψz t

F F

F ≤≤∑

2. 汽车在加速时，其前轴载荷减少而后轴载荷增加。（√）分析：旋转质量的惯性力和平移质量的惯性力

共同作用

3. 无论汽车采用何种驱动形式（前轮驱动，后轮驱动）只要他们的质量相同，在同样附着系数的路面上

行驶时，他们的附着利用率就相同。（×）分析：前轴利用率附着系数

)(g zh b t z

f +=βψ 后

)()1(1

g L

zh a z

r --=

βψ 4. 汽车的制动器制动力愈大，汽车的制动效能就越高。（×） 分析：制动效能是指汽车迅速降低车速直

至停车的能力。

5. 汽车轮胎在同时受到制动和侧偏力作用时，若纵向制动力增加则侧偏力将要减少。（√） 分析：一定

侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力有所减小，由于轮胎的轮胎侧向弹性有所改变。

6. 临界车速意味着当具有过多转向的汽车车速达到此值时，只要有极微小的前轮转角，便会发生极大的

横摆角速度（√） 分析：过多转向汽车达到临界车速将失去稳定性。s

r

σ

ω等于无穷大。

二．问答题（共38分）

1.（8分）证明在ψ<0ψ的路面上行驶的汽车制动时会发生前轮先抱死拖滑的现象。

分析：作图，在ψ<0ψ的情况下进行制动，在制动开始时，前后制动器制动力21,μμF F 均按β线上升，因前后车轮均未抱死，故地面制动力21,xb xb F F 也按β线上升。因为ψ<0ψ.所以β线将先与ψ值下的f 线相交，在交点处的制动减速度下会发生前轮抱死，而此时，由于前轮未抱死，汽车会由于前轮抱死而出现拖滑。

2.（8分）证明在特征车速ch V 下，两辆轴距相同的汽车，绕相同的半径R 转向，不足转向的汽车的前轮转角正好等于中性转向汽车的2倍。 分析：汽车的稳态横摆角速度增益用稳态的横摆角速度与前轮转角之

比s r )σω来表示，且其表达式为s

r

σ

ω=21μ

μ

k L +，其中k 为稳定性因数，由于特征车速的数值为ch V =k v ，而前轮转角L

k μ

μσ2

1+=

r ω，在V=

k

1

时r L

ωμ

σ2

1=

，而在中性转向情况，即>k θ时，

r L

ωμ

σ1

2=

212σσ=∴ 所以在特征车速下，两轴距相同的汽车，绕相同的转向半径不足转向汽车的前

轮转向正好等于中性转向汽车的两倍。

3.（12分）试从稳态响应的评价参数横摆角速度增益σω,来讨论下述各种情况对一辆货车转向特性的影响。

（1）汽车空载和满载时的转向特征变化。（4分）

（2）若将该车后轮胎更换为子午线轮胎，对转向特性会有什么影响。（4分）

（3）在侧向力作用下，车厢发生了侧倾，使后轴的左、右车轮载荷变化较大，此变化对该车转向特性有什么影响？（4分）

分析：（1）.s

r

σω=2

1μμ

k L +，)(122k b k a L m k -=满载与空载时相比，↑↓↑a b m ,, 综合判断↑k

↓s

r σ

ω 汽车趋于不足转向。

（2）.后轮换为子午线轮胎↓↑k k ,2，

s

r σ

ω↑ 转向灵敏度提高。

4.（10分）如何利用汽车驱动力----行驶阻力平衡图分析汽车动力性（绘图说明）

分析：如图所示：（1）最高车速max a u ：汽车以最高档行驶时的最高车速可以直接在图上侧到。（2）最大爬坡度G

F F F acr i F F F F w f t w f t i )

(sin

)(1+-=⇒+-=,由图求得α，再由tan α=i ，可求得坡度值 其

中max i 为一档的坡度值（3）加速时间t ：由行驶方程得)]([1

w f t F F F m

dt du +-=σ，所以利用上图可得各挡节气门全开时的加速度曲线，进而得到

a u dt

du -1

曲线，而⎰⎰==⇒=2111

0u u t u t du a dt t d a

d 三、计算题（共50分）

1、（10分）某车自重G=17100N ，前轮载荷N G f 10520=,车轮侧偏刚度K=160度

公斤，该辆汽车具有前

轮前束，前束角为。

2=δ，行驶中，两前轮分别产生侧向力y F （侧向力y F =K δ） （1）求前轮前束引起的行驶阻力。（5分）

（2）若该车滚动阻力系数f=0.015，试比较前轮前束引起的行驶阻力与滚动阻力（5分）

分析：（1）2k =⨯⨯⨯=2sin 216002sin δδ223N （2）

N G G G f f 4.256015.0)1052017100(2cos 015.010520015.0)(2cos 015.0=⨯-+⨯⨯=⨯-+⨯⨯

2、（20分）某汽车双横臂式独立悬架系统的简图如下，该车行驶时车厢在悬架支撑下绕瞬时转动中心Om 做侧倾摆动。

（1）已知该车悬架系统中的线弹簧刚度s K 试求悬架的侧倾线刚度K 。（15分） （2）进一步确定左右悬架对车厢的侧倾角刚度K （5分）