817汽车理论答案2011

河南科技大学

2011年硕士研究生入学考试试题答案及评分标准考试科目代码： 817 考试科目名称：汽车理论

一、填空(每空1.5分，共30分)

1．汽车制动制动效能主要指（制动力）、（制动距离）、（制动减速度）。2．汽车通过性大致可从（支撑通过性）和（几何通过性）两个方面考虑。3．车辆挂钩牵引力为作用在车辆上的(土壤推力)和(土壤阻力)之差。

4．弹性车轮在松软路面上滚动时的阻力主要由(压实阻力)、(推土阻力)和(轮胎弹滞损耗阻力)三部分组成。

5．轮胎的侧偏特性主要是指轮胎运动过程中的（侧偏力）、（回正力矩）和（侧偏角）三者之间的关系。

6．汽车的稳态响应可以根据稳定性因素K的数值分为(不足转向)、(中性转向)、(过多转向)三类。

7．试验表明，座椅面垂直轴向振动对人体影响最敏感频率范围为（4～12.5）Hz，其中，（4～8）Hz范围内主要影响人的内脏器官，而（8～12.5）Hz 范围内主要影响人的脊椎系统；人体承受水平振动的敏感频率范围为（0.5～2）Hz。

二、简答(每题15分，共90分)

1．如何考虑汽车变速器最高挡传动比？

汽车变速器的最高挡即最小传动比的选择需要考虑最高车速、后备功率、燃油经济性及驾驶性能等因素。

只有当阻力功率曲线正好与发动机功率曲线交在其最大功率点上时，才可能获得最高车速，其它情况最高车速都将下降。最小传动比

增大，后备功率增大，驾驶性能变好，燃油经济性变差。最小传动比减小，后备功率减小，驾驶性能变差，燃油经济性变好。

实际工作中常根据不同车型的最高挡动力因素来选择，货车动力因素一般取0.04～0.08，轿车一般取0.1～0.15。

2．从动力性的角度分析，4×2型汽车发动机前置时采用前轮驱动好还是后轮驱动好，为什么？

由于汽车在起步、加速、爬坡过程中，后轴负荷会，此时若后轮驱动易于发挥地面附着力，从而产生更大的驱动力，因此，后轮驱动好。

3．从使用方面分析影响汽车燃油经济性的各种因素。

影响汽车燃油经济性的使用因素主要有：行驶车速、挡位选择、挂车的应用、正确地保养与调整等。

汽车在接近于低速的中等车速行驶时最经济。速度过低，发动机负荷率低，经济性差。速度过高，阻力功率过大，经济性也差。低挡负荷率低，油耗高，尽量用高挡。挂车使用可使每吨货物消耗的燃油降低，从而提高生产率。对于发动机的间隙、润滑及点火系统的适当调整，以及传动系统的间隙及润滑系统适当调整均可提高燃油经济性。4．汽车理论这门课程主要研究对象和目的是什么？

《汽车理论》主要研究汽车及其机构以及汽车列车的运动学与动力学，研究汽车的使用性能，为汽车的设计、评价、试验、研究和运用提供理论基础。

5．画图说明为什么后轴侧滑比前轴侧滑危险。

前轴侧滑时，离心力与侧滑方向相反，即起到阻止前轴侧滑的作用，因此是一种稳定工况；而后轴侧滑时，离心力与侧滑方向一致，

于是惯性力加剧后轴侧滑，后轴侧滑又加剧惯性力，因此后轴侧滑是

一种不稳定工况。

6．简述后备功率和负荷率的概念，并分析其对汽车动力性和经济性的影响。

后备功率指对应车速下的发动机功率与阻力功率之差，而负荷率指对应车速下阻力功率与发动机功率之比。

后备功率大，汽车用于爬坡及加速度潜力大，动力性好，但负荷率低，油耗高，经济性差；后备功率小，汽车用于爬坡及加速度潜力

小，动力性差，但负荷率高，油耗低，经济性好。

三、计算与分析(每题15分，共30分)

1、已知汽车轴距L，质心至前轴距离a，至后轴距离b，质心高度

hg，制动器制动力分配系数β，根据汽车同步附着系数的定义，推导出同步附着系数ϕ0用上述参数表示的表达式。已知一汽车总重4000kg，前轴荷重1400kg，质心高度900mm，轴距2800mm，该车经常行使的路面附着系数ϕ为0.3～0.7，为避免后轴先抱死，试分析并确定其前后制动器制动力分配的比例应该是多少？

解：由于β与I线的交点处对应的附着系数为同步附着系数。

前、后制动器制动力之比为：ββμμ-=121F F

又根据I 曲线的定义有：g g h a h b F F ϕϕμμ-+=21

有：g g

h a h b ϕϕββ

-+=-1，整理得g

h b L -=βϕ0 b×4000=1400×2800,得b=980。ϕ0=(2800×β-980)/900=0.3～0.7

代入上式可得β=0.446～0.575。

(β=0.446～0.575，575.0,,446.01575.0,,446.0121

-==-ββ

μμF F =0.805，1.353)。

为避免后轴抱死的不利情况出现，宜取ϕ0=0.3～0.7中的较大值。

2、 某前驱动双轴汽车的总质量为2000kg ，前轴负荷60%，变速器一挡速比为6，主传动比为6，传动效率为0.8，滚动阻力系数为0.02，轴距3m ，质心高度为0.6m ，重力加速度g 取为10，车轮半径为0.4m ，发动机发出最大扭矩150Nm 。试计算：在ϕ=0.6的路面上，此车能爬上的最大爬坡度角α (忽略空气阻力，α可用反三角函数表达)。

解：水平位置对前轮接地点取矩可得质心至前轴距离1.2m ，质心至后轴距离1.8m 。

爬坡状态下，对后轴接地点取矩

)sin(6.0)cos(8.131ααG G F z -=有

)sin(2.0)cos(6.01ααG G F z -=

由行驶方 程式j i w f t F F F F F +++=

爬坡过程不考虑加速阻力和空气阻力

f t i F F F -=

又

())

)(sin(2400)cos(7200)sin(12.0)cos(36.0)sin(2.0)cos(6.01N G G G G F G F z ααααϕααϕϕϕ-=-=-=='=

)(108004.08.066150011N r i i T F T

g tq t =⨯⨯⨯==η ϕF F t ≥

需根据ϕF 来计算坡度角，即f i F F F -=ϕ，有 ())cos()sin(12.0cos 36.0)sin(ααααGf G G G --=

()()ααααcos 34.0)cos(02.0cos 36.0)sin(12.1=-=， )304.0(,304.0)(arctg tg ==αα

)304.0arcsin(,304.0)sin(==αα