2008工程硕士研究生入学复试汽车理论试题参考答案[1]

1、一、概念解释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。2、滚动阻力系数：滚动阻力系数可视为车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比，或单位汽车重力所需之推力。也就是说，滚动阻力等于汽车滚动阻力系数与车轮负荷的乘积，即。其中：是滚动阻力系数，是滚动阻力，是车轮负荷，是车轮滚动半径，地面对车轮的滚动阻力偶矩。3、驱动力与（车轮）制动力：汽车驱动力是发动机曲轴输出转矩经离合器

2、、变速器（包括分动器）、传动轴、主减速器、差速器、半轴（及轮边减速器）传递至车轮作用于路面的力，而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力。习惯将称为汽车驱动力。如果忽略轮胎和地面的变形，则，。式中，为传输至驱动轮圆周的转矩；为车轮半径；为汽车发动机输出转矩；为变速器传动比；主减速器传动比；为汽车传动系机械效率。制动力习惯上是指汽车制动时地面作用于车轮上的与汽车行驶方向相反的地面切向反作用力。制动器制动力等于为了克服制动器摩擦力矩而在轮胎轮缘作用的力。式中：是车轮制动器摩擦副的摩擦力矩。从力矩平衡可得地面制动力为。地面制动力是使汽车减速的外力。它不但与制动器制动力有关，而且还受地面附着力的制约4

3、、汽车驱动与附着条件：汽车动力性分析是从汽车最大发挥其驱动能力出发，要求汽车有足够的驱动力，以便汽车能够充分地加速、爬坡和实现最高车速。实际上，轮胎传递的轮缘切向力受到接触面的制约。当车轮驱动力超过某值（附着力）时，车轮就会滑转。因此, 汽车的驱动附着条件，即汽车行驶的约束条件（必要充分条件）为，其中附着力，式中，接触面对车轮的法向反作用力；为滑动附着系数。轿车发动机的后备功率较大。当时，车轮将发生滑转现象。驱动轮发生滑转时，车轮印迹将形成类似制动拖滑的连续或间断的黑色胎印。5、最高车速和经济车速：最高车速：汽车在满载情况下，在平直良好的路面上，油门全开，以高档行驶时能达到的最大稳定车速。经济

4、车速：汽车等速行驶时，所对应的燃油消耗量最小的车速。6、附着系数：轮胎在路面上滚动时，所受到的最大切向作用力与垂直载荷之比。有轮胎和路面共同决定，反映了路面和轮胎的接触强度。7、制动距离：制动距离S是指汽车以给定的初速，从踩到制动踏板至汽车停住所行驶的距离。8、汽车的操纵稳定性和平顺性：汽车的操纵稳定性驾驶者不感到过分疲劳条件下，汽车能遵循通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且遇到外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。平顺性：保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击对驾驶员和成员舒适性保持在一定界限之内，对载货汽车还包括货物完好性。9、制动跑偏和侧滑：制动时汽车自动向左或向右偏驶称为制动

5、跑偏。 侧滑是指制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。 最危险的情况是在高速制动时发生后轴侧滑，此时汽车常发生不规则的急剧回转运而失去控制。跑偏与侧滑是有联系的，严重的跑偏有时会引起后轴侧滑，易于发生侧滑的汽车也有加剧跑偏的趋势。10、接近角和离去角：接近角1：汽车满载、静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。1越大，通过性越好。离去角2：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。2越大，通过性越好。二、写出表达式或画图说明。1、写出用结构使用参数表示的汽车行驶方程式（注意符号及说明）Ft=Ff+Fw+Fi+Fj式中：驱动力；滚动阻力；空气阻力；坡道阻力；加速阻力；发动

6、机输出转矩；主传动器传动比；变速器档传动比；传动系机械效率；汽车总质量；重力加速度；滚动阻力系数；坡度角；空气阻力系数；汽车迎风面积；汽车车速；旋转质量换算系数；加速度。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,若忽略其它阻力，地面制动力，当（为地面附着力）时，；当时，且地面制动力达到最大值,即；当时,随着的增加，不再增加。3、画出附着率（制动力系数）与滑动率关系曲线，并做必要说明. 当车轮滑动率S较小时，制动力系数s随S近似成线形关系增加，当制动力系数s在S=20%附近时达到峰值附着系数。 然后随着S的增加，s逐渐下降。当S

7、=100，即汽车车轮完全抱死拖滑时，达到滑动附着系数，即b。对于良好的沥青或水泥混凝土道路相对下降不多，而小附着系数路面如潮湿或冰雪路面，下降较大。 而车轮侧向力系数（侧向附着系数）j则随S增加而逐渐下降，当s=100%时，j=0，即汽车完全丧失抵抗侧向力的能力，汽车只要受到很小的侧向力，就将发j生侧滑。 只有当S约为20（1222）时，汽车才不但具有最大的切向附着能力，而且也具有较大的侧向附着能力。4、写出档变速器档传动比表达式（注意符号及说明）。三、简答题：1、什么是汽车的动力因数？试利用动力特性图评价汽车的动力性（以四挡汽车为例）。（2）动力因数是指单位车重所受到的后备驱动力。D=( F

8、t - Fw ) /G利用动力特性图（D-f-Va图）来评价汽车动力性过程如下：D=f+i+dv/dt f线与直接档D-Va曲线的交点对应的车速Vmax即为汽车的最高车速VmaxVmaxVa求最大爬坡度时，dv/dt=0，D=f+i，因此，D曲线与f曲线的距离就表示汽车的上坡能力。 档时，坡度较大，此时imax=Dmax-f误差较大，应用Dmax =fcmax+sinma 计算而得ma=arcsinDmax -f(1- Dmax +f2)1/2/(1+f2)加速时，i=0，dv/dt=g(D-f)/,可利用dt=dv/j,通过对1/j-Va曲线积分，便可求得加速时间。2、 什么是汽车的等速百公

9、里油耗曲线？说明汽车中速行驶省油的原因。答：汽车在一定载荷下，以最高挡在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量，为汽车等速百公里油耗。常测出每隔10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后在图上连成曲线，称为等速百公里油耗曲线。从图线上可以看出，汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低。因为在车速很小时，虽然阻功率较小，但发动机负荷也小，使得比油耗值大，二者综合来看，燃油消耗量并不低。而在车速很高时，虽然发动机负荷大，使得比油耗值较小，阻功率较大，二者综合来看，燃油消耗量也非常高。VaQs3、说明汽车制动系加装ABS前后制动性能有哪些变化？（8分）（1）制动时避免了前

10、后轴的单独抱死，因而有效避免了后轴侧滑的危险性和前轴失去转向能力，极大提高行驶方向的制动时方向稳定性。（2） 可以利用峰值附着系数产生最大制动减速度，提高了制动效能。（3） 可以利用较大的测向力系数，侧向稳定性好。4、如何选择汽车变速器的最大传动比？答：确定最大传动比时，要从以下三方面考虑：（1） 应满足最大爬坡度的要求：（2） 应满足附着条件的要求（3） 保证汽车的最小稳定车速的实现：5、有几种形式可以判定或表征汽车的稳态转向特性，具体予以说明。有五种：a) 稳定性因数K：K0,K=0,K0,（）=0,（）0分别对应汽车稳态转向的不足转向、中性转向和过多转向；c) 转向半径之比：，分别对应汽

11、车稳态转向的不足转向、中性转向和过多转向；d) 静态储备系数S.M.: S.M. S.M.，S.M. ，分别对应汽车稳态转向的不足转向、中性转向和过多转向；e) 特征车速对应不足转向，临界车速对应过多转向。四、计算分析题：1、请分析前驱动和后驱动汽车在路面附着系数为的路面上，所能爬上的最大坡度角，假设车型轴距L， 重心距离前、后轴距离a,b，重心高度hg，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。前驱动最大上坡坡度：后驱动最大上坡坡度：Fz1Fz2G从上可知，当汽车以极限附着能力上坡时，后驱动爬上的坡度大于前驱动爬上的坡度。货车经常在公路行驶，而轿车主要在城市道路行驶，由于货车

12、需要爬坡较大，所以采用后驱动。轿车主要在城市平路行驶，所以采用前驱动。2、某汽车轴距为L=4m，前后轴荷分配大小的比值为3：7，=0.4，hg=1.0m，分析该车在=0.3的路面上的制动过程。（利用I、线，f、r线组）答：由已知条件a:b=7:3,且a+b=L可求得b=0.3L=1.2m，将L、b、hg、值代入上式，可得0=0.4。Fu1,Fxb1线AA=0.3的f线 I曲线Fu2,Fxb2当该车在=0.3的路面上进行制动时，制动过程如下：开始制动时，前、后轮均未抱死，故前后轮地面制动力和制动器制动力一样按线增长，直至到A点，线与的f线相交，地面制动力符合前轮先抱死的状况，前轮开始抱死。此后，再增加踏板力，前后轮地面制动力将沿f线变化。因继续制动时，