《汽车理论(第3版)》试卷及参考答案

汽车理论（第三版）试卷

绪论

第一题填空

1.汽车使用性能分为：对自然环境条件的适应性、技术经济性、劳动保护性。

2.汽车对自然环境条件的适应性包括：动力性、通过性、操纵性。

3.汽车的通过性包括：支承通过性、几何通过性，主要取决于地面的物理性质及汽车的几何参数和结构参数。

4. 汽车的技术经济性主要用生产率和燃油经济性来表示，主要评价指标有：生产率、油耗、可靠性与耐用性、维修保养方便性。

5. 劳动保护性的主要评价指标有：舒适性、稳定性（操纵稳定性）、制动性、驾驶室的牢固程度。

第二题名词解释

1.动力性：指汽车在良好、平直的路面上行驶时所能达到的平均行驶速度。

2.通过性：汽车以足够高的平均车速通过各种坏路和无路地带(如松软地面、坎坷不平地段)和各种障碍（陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障）的能力。

3.纵向通过角: 汽车前、后轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面,两切平面交于车体下部较低位置时所夹锐角。

4.汽车的操纵性：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行驶，且当受到外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。

5.最小转弯半径：方向盘转至极限位置时从转向中心到前外轮接地中心的距离，表征了汽车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力。

第三题应用题

1.标出下图中汽车的主要通过性参数，说明其含义。

解：γ1－接近角；γ2－离去角；γ3－纵向通过角；h－最小离地间隙

第四题简答题

1.简述间隙失效的主要形式、几何参数及其含义。

答：1）间隙失效：汽车因离地间隙不足而被地面托住无法通过的现象。

2）顶起失效：车辆中间底部的零部件碰到地面而被顶住的现象。

3）触头或托尾失效：因车辆前端或尾部触及地面而不能通过的现象。

4）几何参数h：最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角。

最小离地间隙h：汽车满载、静止时，支承平面与汽车上的中间区域最低点之间的距离，反映了汽车无碰撞地通过地面凸起的能力。

纵向通过角β：汽车满载、静止时，分别通过前、后车轮外缘作垂直于汽车纵向对称平面的切平面，两切平面交于车体下部较低部位时所夹的最小锐角，表示汽车能够无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。

接近角γ1：车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。

离去角γ2：汽车满载、静止时，后端突出点向后轮所引切线与地面间的夹角。

第一章地面－轮胎力学

第一题填空

1.影响轮胎侧偏特性的主要因素包括：轮胎的结构、轮胎垂直载荷、轮胎的充气压力、路面的种类以及状态、汽车的行驶速度、轮胎外倾角。

第二题名词解释

1.轮胎力学：是研究轮胎受力、变形和运动响应之间关系的，它的主要任务是建立精确实用的数学模型，描述轮胎的力学特性。

2.滚动阻力：是由于弹性轮胎的内摩擦、地面变形的阻尼（软路面）以及轮胎与地面间的弹性变形和局部的滑移等造成的。

3.滚动阻力系数：车轮在一定条件下，滚动所需要推力与负荷之比，即单位重力的推力。

4.前束阻力：车轮的前束角造成，用以消除偶然外力冲击保持直线行驶的一种能力。

5.纵向附着系数定义：纵向力与垂直载荷的比值。

6.滑动率：车轮滑动所占的成份，等于（实际速度-理论速度）/实际速度。

7.滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比。

8.驻波现象：在高速行驶时，轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复，其残余变形形成了一种波，这就是驻波。

9.轮胎的侧偏现象：由于车轮的弹性，车轮在侧向力作用下，车轮行驶方向将偏离车轮平面的方向。

10.轮胎的侧偏刚度：当轮胎侧偏角小与5°时，地面侧向力与侧偏角呈线性关系，他

们的比值为侧偏刚度。

第三题 应用题

1.一轿车(每个)前轮胎的侧偏刚度为-50176N ／rad 、外倾刚度为-7665N ／rad 。若轿车向左转弯，将使两前轮均产生正的外倾角，其大小为40。设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响．试求由外倾角引起的前轮侧偏角。

答：由题意：F Y =k α+k γγ=0

故由外倾角引起的前轮侧偏角：α=- k γγ/k=-7665⨯4/-50176=0.6110

第四题 简答题

1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?

答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。

2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。

当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。

3）作用形式：滚动阻力fw F f = ，r

T F f

f =（f 为滚动阻力系数） 2.高速行驶的汽车轮胎会发生爆裂，试论述轮胎发生什么现象和由于什么原因。

答：车速达到某一临界车速左右时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象，轮胎周缘不再是圆形而呈明显波浪状。出现驻波后，不但滚阻显著增加，轮胎的温度也很快增加到100o C 以上，台面与轮胎帘布层脱落，几分钟内就会出现爆破现象。

第二章 汽车动力性

第一题 填空

1. 汽车的动力性的评价指标包括：最高车速u max 、加速时间t 、最大爬坡度i max 。

2. 原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力。

3. 汽车的行驶阻力有滚动阻力F f 、空气阻力F w 、坡度阻力F i 、加速阻力F j 。

4. 空气阻力主要包括：压力阻力和摩擦阻力。

5. 压力阻力主要包括：形状、干扰、内循环和诱导阻力组成。

6. 一般用根据发动机的 外 特性确定的驱动力与 发动机功率 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。

7. 汽车的动力性一方面受 驱动力 的制约，另一方面还受到 轮胎与地面