考研汽车理论试题第5套

一、概念解释（选其中8题，计20分）１ 汽车使用性能2 汽车制动性能及评价指标3 侧偏刚度4 汽车驱动力图5 汽车动力性6 汽车通过性几何参数7 汽车临界速度8 1/3倍频分别评价法9 转向灵敏度 10 侧向力与侧偏力 11 最小燃油消耗特性 12 汽车动力装置参数13 理想的前后制动器制动力分配曲线二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计２０分）1 写出带结构使用参数的汽车行驶方程式（注意符号定义）。

2 画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系。

3 画出制动力系数和侧向力系数与滑动率关系曲线，并做必要说明（含特征点）。

4 用隔离法分析汽车加速行驶时主动轮的受力分析图，并列出平衡方程组5 作图描述汽车稳定性因数K 与汽车前后轮侧偏角之差21αα－的对应关系，并说明。

6 写出汽车的燃料消耗方程式（结构和使用参数及符号说明）。

7 画图并说明最小传动比的选取原则（不需要代入具体数值）。

8 逐一列出可以绘制I 曲线的方程及方程组（符号注解）三、叙述题（选择其中4道题，计20分）1 以表格或流程图的形式逐一列出计算汽车加速性能的步骤。

2 汽车空气阻力组成部分以及在不同行驶工况空气阻力对汽车使用性能的影响3 试用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的最大爬坡度i max 。

4 如何选择汽车发动机功率？5 分析汽车（有或无ABS ）紧急制动过程中实际（不许抽象化）减速度的变化？6 有几种方式可以判断或者表示汽车的稳态转向特性？请简单叙述之。

7 画出汽车简化为单自由度的振动模型，并说明它主要用于哪种评价项目？8 描述刚性车轮在侧向力作用下运动方向的变化特点。

四、分析题（选择其中4道题，计20分）1 分析三种转向特性的稳定性φ0＝0.4Ｉ、β、ｆ、γφ＝0.6,φ＝0.25φ＝0.7 3 试确定汽车在设计车速为40km/h 公路上不发生侧滑的横坡极限坡角（并作图说明）.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、制动摩擦副间隙）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''=0.15s 2τ'=0.2）。

5 假设汽车左、右车轮的制动器制动力相等且技术状况正常，请根据道路横断面形状，分析汽车实施紧急制动时，为什么有时左轮胎有拖痕而右轮胎无拖痕，而汽车向右侧轻微偏离行驶（设附着系数足够大，例如φ＝0.8）？6 请从受力分析入手（提示，汽车行驶方程式或驱动－附着条件等），分析轿车急加速时驱动轮在路面留下黑色拖印（擦痕）的现象，并解释其与制动拖痕产生机理的异同。

7 某汽车在行驶中突然向右偏驶下路翻车事故，汽车左轮在路面上留下清晰向右弯曲黑色痕迹。

驾驶员自述：在行驶中汽车左轮突然抱死向右偏驶而下道。

请问驾驶员陈述是否真实？请推断左侧轮胎向右弯曲黑痕是如何形成的（提示从受力分析入手）。

8 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 某汽车总质量m =4600kg,D C =0.75,A=4m 2,旋转质量换算系数1δ=0.03,2δ=0.03,传动系机械效率T η =0.83,传动系速比7.80=⋅=g i i i ,滚动阻力系数012.0=f ,道路附着系数为φ=0.4,滚动半径m r 365.0=，假设（注：实际不可能）发动机转矩tq T k用的时间。

2 参考图5－23（新书）和图5－24（旧书）导出二自由度汽车质心沿oy 轴速度分量的变化及加速度分量（要求有详细的推导步骤）。

L a h g 轴荷再分配系数(注:再分配系数m f 1=F Z 1/F Z ,m f 2=F Z 2/F Z )。

4 已知汽车的B =1.75m,h g =0.95m ,横坡度角为-15°,R =100m, 求汽车在此圆形跑道上行驶,不发生侧翻的最大车速是多少(设横向附着系数为0.45，并要求绘图)?5 已知某汽车发动机外特性曲线回归公式为T tq =-100+0.7e n -100×10-62e n ，传动系机械效率ηT=0.90-1.35×10-4e n ，车轮滚动半径m r r 365.0＝,汽车总质量kg m 4600=，滚动阻力系数f =0.009+5.0×10-5a u ,主减速器速比0i =6.0,各档速比为:计算汽车在V档、车速为40km/h时汽车传动系机械损失功率。

6 已知数据同上题，请计算发动机转速分别为650r/min 、3000r/min 和5000r/min 时汽车在V 档的车速（注意：题中不得出现0.377）。

7．请推导出公式ga e e i i rn u n T P 0377.09549==（注意单位和常数）。

一、概念解释（选其中8题，计２０分）１ 汽车使用性能汽车应该有高运输生产率、低运输成本、安全可靠和舒适方便的工作条件。

汽车为了适应这种工作条件，而发挥最大工作效益的能力叫做汽车的使用性能。

汽车的主要使用性能通常有：汽车动力性、汽车燃料经济性能、汽车制动性、汽车操纵稳定性、汽车平顺性和汽车通过性能。

[返回一] 2 汽车制动性能及评价指标汽车制动性能，是指汽车在行驶时能在短距离停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。

另外也包括在一定坡道能长时间停放的能力。

[返回一]汽车制动效能、制动效能的恒定性及制动时方向稳定性是汽车制动性的三个重要评价指标。

3 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。

[返回一]4 驱动力图若已知发动机外特性etq n T －、传动系机械效率T η、轮胎半径r 、变速器档位传动比g i 和主传动器传动比0i 。

这样，就可根据发动机外特性etq n T －曲线图得到汽车驱动力和车速之间的函数at u F －曲线图，通常称为汽车驱动力图，它可全面地描述汽车驱动力。

[返回一]5 汽车动力性汽车动力性，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。

汽车动力性的好坏通常以汽车加速性、最高车速及最大爬坡度等项目作为评价指标。

动力性代表了汽车行驶可发挥的极限能力。

[返回一] 6 汽车通过性几何参数汽车通过性的几何参数是与防止间隙失效有关的汽车本身的几何参数。

它们主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角等。

另外，汽车的最小转弯直径和内轮差、转弯通道圆及车轮半径也是汽车通过性的重要轮廓参数。

[返回一] 7 汽车临界速度当稳定性因素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]8 1/3倍频分别评价法加权加速度均方根值分量pwiσ反映了人体对各1/3倍频带振动强度的感觉。

1/3倍频带分别评价法的评价指标就是pwiσ中的最大值m ax)(pwi σ。

此法认为，当有多个频带的振动能量作用于人体时，各频带的作用无明显联系，对人体的影响主要是由单个影响最突出的频带所造成。

因此，要改善行驶平顺性，主要避免振动能量过于集中，尤其是在人体最敏感的频率范围内，不应该有突出的尖峰。

[返回一] 9 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与前轮转角之比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] 10 侧向力与侧偏力汽车行驶过程中，因路面侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时离心力等的作用，车轮中心沿Y 轴（横向）方向将作用有侧向力yF ，在地面上产生相应的地面侧向反作用力Y F ，Y F 也称为侧偏力。

[返回一]11 最小燃油消耗特性发动机负荷特性的曲线族的包络线是发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线。

利用包络线就可找出发动机提供一定功率时的最经济工况（负荷和转速）。

把各功率下最经济工况的转速和负荷率标明在外特性曲线图上，便得到最小燃油消耗特性。

[返回一] 12 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、变速器档位数与速比、主减速器的型式与速比。

[返回一] 13 理想的前后制动器制动力分配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]二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计２０分）１写出带结构使用参数的汽车行驶方程式（注意符号定义）。

汽车行驶方程式的普遍形式为ji w f t F F F F F +++=，即dtdum g m u A C f g m r i i T a D dtk tq ⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅⋅=⋅⋅⋅δααηsin 15.21cos 2式中：tF －驱动力；fF －滚动阻力；wF －空气阻力；iF －坡道阻力；jF －加速阻力；tqT －发动机输出转矩；i －主传动器传动比；ki －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；au －汽车车速；δ－旋转质量换算系数；dt du－加速度。

[返回二]2 画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系。

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＝xb F ，当ϕF F xb ≤（ϕF 为地面附着力），μF F xb =；②当ϕF F xb =m ax 时μF F xb =，且地面制动力xbF 达到最大值maxxb F ,即ϕF F xb =m ax ；③当ϕμF F >时,ϕF F xb =,xbF 随着μF 的增加不再增加。