汽车运用工程试题1

汽车运用工程试题1

汽车运用工程I （汽车理论）试题1

交通学院交通类专业、汽车服务工程专业（2008-01-09)

一、概念解释（每题4分，计20分） 1 轮胎侧偏刚度 2 制动力系数 3 汽车临界车速

4 汽车动力性及评价指标

5 迟滞损失

二、写出表达式或（和）画图并简单说明（每题10分，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 写出汽车的行驶方程式（要求有结构和使用参数说明）。 三、叙述题（每题10分，计20分） 1 汽车行驶阻力的组成

2 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）。 四、分析题（每题10分，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＝0.4，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。

五、计算题（每题10分，计20分）

1 某汽车总质量m =4600kg,C D =0.75,A =4m 2,旋转质量换算系数

g

i 211δδδ++=（其中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

i i i g =（其中

12

.4,15.30==i i g ）,车轮滚动半径m 365.0=r ,发动机转矩

m

N 24000⋅=tq T ,道路附着系数45.0=ϕ,求汽车全速从25km/h 加速至40km/h 所

经过的路程。

2 请详细地推导出式

kw

,9549

e tq e n T P =

,并注明符号的单位。

汽车运用工程I （汽车理论）试题1

交通学院交通类专业、汽车服务工程专业（2008-01-09)

一、概念解释（每题4分，计20分）

1 轮胎侧偏刚度

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 与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°，可认为侧偏角与侧偏力成线性关系。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 与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1]

2 制动力系数

一般将地面制动力与地面法向反作用力

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，b ϕ近似为s 的线性函数，随着s 的增加

b

ϕ急剧增加。

当

b

ϕ趋近于

p

ϕ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1]

3 汽车临界车速

当稳定性因素0

0<⎪⎭⎫K r δω比中性转向时0=⎪⎭⎫K r δω的大。随着车速的增加，u S

r －⎪⎭⎫

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，∞

→⎪⎭⎫

δ

ωr 。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

δ

ω/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1]

4 汽车动力性及评价指标

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1]

5 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1]

二、写出表达式或（和）画图并简单说明（每题10分，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

=μF ,若忽略其它阻

力，地面制动力0

＝xb F ，当

ϕ

F F xb ≤（

ϕ

F 为地面附着力）时，

μ

F F xb =；②当

ϕ

F F xb =max 时

μF F xb =，且地面制动力xb

F 达到最大值

max

xb F ,即

ϕ

F F xb =max ；③当

ϕ

μF F >时,

ϕ

F F xb =,随着

μ

F 的增加，

xb

F 不再增加。

ϕ

F ϕ

F F xb =max μ

xb C

N

踏板力，f

b F F >>[返回2]

2 写出汽车的行驶方程式（要求有结构和使用参数说明）。

汽车行驶方程式的普遍形式为

j

i w f t F F F F F +++=，即

dt du

m g m u A C f g m r i i T a D d

t

k tq ⋅

⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅=⋅⋅⋅δααηsin 15.21cos 2

式中：

t

F －驱动力；

f

F －滚动阻力；

w

F －空气阻力；

i

F －坡道阻力；

j

F －加速阻力；

tq

T －

发动机输出转矩；

i －主传动器传动比；

k

i －变速器k 档传动比；

t

η－传动系机械效率；m －

汽车总质量；g －重力加速度；f －滚动阻力系数；α－坡度角；D C －空气阻力系数；A －

汽车迎风面积；a u

－汽车车速；δ－旋转质量换算系数；dt du

－加速度。 [返回2]

三、叙述题（每题10分，计20分） 1 汽车行驶阻力的组成

汽车行驶阻力包括克服道路对轮胎的阻力偶矩的滚动阻力，克服空气阻力的力，克服坡道沿着坡道斜面的坡道阻力和克服加速时的惯性力的加速阻力。[返回3]

2 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）。