考研汽车理论试题第11套

1、一、概念解释（选其中8题，计20分）1汽车乘坐舒适性2汽车操纵稳定性3 制动力系数4 汽车通过性几何参数5道路阻力系数6 轮胎侧偏特性7等速行驶燃料经济特性8 汽车的制动性能9最高车速10汽车驱动力11侧向力与侧偏力12后备功率13理想的前后制动器制动力分配曲线14附着（椭）圆、写出表达式（或画图、计算）并简单说明（选择其中4道题，计20分）1写出稳定性因数KVO时汽车的转向灵敏度表达式，并绘图说明。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画图并说明汽车转向盘转角阶跃输入时汽车转向响应的过渡过程。4简述图解计算汽车等速燃料消耗量的步骤。5用隔离方法分析汽车加速行驶时驱动轮的受力

2、分析图，并列出平衡方程。写出汽车的行驶方程式（要求给出并说明结构和使用参数）。 写出各种可用于绘制I曲线的方程及方程组。三、叙述题（选择其中4道题，计20分）1 列出作图法求汽车加速性能的步骤。2试用驱动力-行驶阻力平衡图分析汽车的最大加速度。3利用驱动-附着条件原理分析不同汽车驱动型式的适用条件。567力？4说明驱动力厂与切向反作用力二之间的关系，在什么条件下，可以认为说明造成制动跑偏的主要原因。汽车转向瞬态响应的评价指标汽车减速上坡行驶条件下，作用在汽车上的哪些力是驱动汽车前进的叙述汽车制动力与车轮印迹的关系。四、分析题（选择其中4道题，计20分）1利用附着条件分析汽车制动和加速时的力平衡

3、方程。已知某汽车 0 = Q-40，请禾1用 I、P、f、丫 线，分析 =20.55, = 0.35以及= 0.69时汽车的制动过程（需要作图）。3 说明小排量轿车、豪华轿车、商用车（载货汽车、大客车）、越野汽 车采取何种驱动型式，并说明原因。请分析汽车加速时，整个车身前部抬升而后部下沉的原因（提示:4考虑轮胎等弹性元件，并采用受力分析方法）。4 说明汽车稳定性因数K与汽车前后轮侧偏角之差仔厂叭的对应关系，并 绘图说明。5 某汽车在行驶中突然发生向右偏驶而下路翻车事故，汽车的左轮在路面上 留下清晰的向右弯曲黑色痕迹。驾驶员自述：在行驶中汽车左轮突然抱死，而使汽 车向右偏驶下道。请驾驶员的陈述真

4、否？请问左轮胎向右弯曲黑痕是如何形成的（从受力分析入手）。汽车在雪地行驶打滑时，车轮的驱动力 片大于附着力巴，说明驱动汽车7前进的切向力&和车轮的驱动力厂、附着力匚的关系？五、计算题（选择其中4道题，计20分）1某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2旋转质量换算系数廿=0.03，序二=0.03,f=0.025,尸=少 二疔占,传动系机械效率 n T=0.85,发动 机的转矩为入=450000/叭，N m,道路附着系数为 =0.4,求汽车全速从20km/h 加速至45km/h所经过的路程。2解放CA1150PK2L3T双后桥载货汽车设计核定装载质量 =9000kg,装备质量为

5、 叫=6000kg，在水平良好路面（*，T* T囲），实施紧急制动时恰好前后轮同时抱 死，试问该车装载 =20000kg水泥在水平良好路面（匕=-底，并假设制动器最大制动力匚 叫刖）实施紧急制动时，汽车的制动力和减速度是多少？若汽车在划有中心实线的普通二级公路行驶，假设汽车载荷均匀，左、右3制动器制动力相等，请问能否保证左右车轮地面制动力同时达到附着极限，并要求 写出表达式（提示考虑道路横断面形状）。4某发动机前置轿车的轴距 L=2.6m,质心高度hg=0.65m,汽车的总质量为m=1200kg静止不动时前轴负荷为汽车总重的 65%，后轴负荷为汽车总重的 35%， 如果汽车以du/dt=-3m

6、/s2 的减速度制动，请计算汽车前、后轴动载荷.fl ,1 -扎=-K5写出由 鸣丄导出F、：匚，的详细过程（注意单位和常数）。a6请详细地逐步推导出公式U t/f 由7请详细地推导出弘7,并注明符号的单位。一、概念解释（选其中8题，计20分）1汽车乘坐舒适性返回一汽车行驶平顺性，是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时，能保证乘员不会 因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完整无损的性能。由于 行驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，又称为乘坐舒适性。2汽车操纵稳定性返回一汽车操纵稳定性，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（直

7、线或转弯）行驶；且当受到外界干扰 （路不平、侧风、货物或乘客偏载）时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的性能。汽车操纵稳定性不仅影响汽车驾驶操作的方便程度，而且也是决定汽车高速行驶安 全的一个重要性能。3制动力系数返回一一般将地面制动力与地面法向反作用力 巴（平直道路为垂直载荷）之比称 为制动力系数鸭叭它是滑动率F的函数。当-哎较小时，旷一近似为柠的线性函数，随 着弓的增加P&急剧增加。当护白趋近于卩门时，随着弓的增加，肌增加缓慢，直到达 到最大值S通常S皮称为峰值附着系数。很多试验表明，。然 后，随着-弓继续增加，肌开始下降，直至100%。4汽车通过性几何参数返回一汽车通过性的几何参数是与防止间

8、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。5道路阻力系数返回一rF坡道阻力j和滚动阻力均为与道路有关的行驶阻力，通常将这两个阻力合 在一起，称作道路阻力巴，即吒二几* & =（儿门吨，则定义道路坡道阻力系数 妙为忖H。6轮胎侧偏特性返回一汽车行驶过程中，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F轴方向将作用有侧向力 ，在地面上产生相应的侧偏力气。当车轮有 侧向弹性时，即使 人没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方 向。不同载荷

9、和不同道路上轮胎的侧偏力-侧偏角关系曲线一般称为弹性轮胎的侧 偏特性。7等速行驶燃料经济特性返回一等速行驶燃料经济特性是汽车燃料经济性的一种常见评价指标。它是指汽 车在额定载荷条件下，以最高档或次高档在水平良好路面上等速行驶100k m的燃油消耗量。通常测出或计算出10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量， 然后在图上绘制曲线，称为等速百公里燃油消耗量曲线，也称为等速行驶燃料经济 特性。8汽车制动性能返回一汽车制动性能，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。汽 车制动性能是汽车的重要使用性能

10、之一。它属于主动安全的范畴。制动效能低下， 制动方向失去稳定性常常是导致交通安全事故的直接原因之一。9最高车速返回一 最高车速，是指汽车在平直的良好道路（混凝土或柏油）上所能达到的平均最高行 驶车速。汽车驱动力尸是发动机曲轴输出转矩经离合器、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气，而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力 尸5习惯将打称为汽车驱动力。如7 了；几=r石二 5。式中，4为传输至驱动轮圆周的转1为变速器传动比；主减速器传10汽车驱动力返回一果忽略轮胎和地面的变形，则 矩；F为车轮半径；G为汽车发动机输出转矩； 动比；为汽车传动

11、系机械效率。11侧向力与侧偏力返回一汽车行驶过程中，因路面侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时离心力等的作用，车F轮中心沿F轴（横向）方向将作用有侧向力/，在地面上产生相应的地面侧向反作用力几，气也称为侧偏力。12后备功率返回一汽车在良好平直的路面上以等速行驶，此时阻力功率为m。发动机-r （尸八人 ，该剩余功率乙被称为功率克服常见阻力功率后的剩余功率后备功率。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 心|和几的关系曲线，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

12、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。14附着（椭）圆返回一汽车运动时，在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。一些试验结果曲线表 明，一定侧偏角下，驱动力增加时，侧偏力逐渐有所减小，这是由于轮胎侧向弹性 有所改变的关系。当驱动力相当大时，侧偏力显著下降，因为此时接近附着极限， 切向力已耗去大部分附着力，而侧向能利用的附着力很少。作用有制动力时，侧偏 力也有相似的变化。驱动力或制动力在不通侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭 圆，一般称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限 值。2 LI +心

13、？二、写出表达式（或画图、计算）并简单说明（选择其中 4道题，计20分） 1写出稳定性因数K=0时汽车的转向灵敏度表达式，并绘图说明。返回二若则冠人，即转向灵敏度不随车速变化。返回二当踏板力较小时,制动器间隙尚未消除，所以制动器制动力 几F，当心厂（几为地面附着力） 匚，且地面制动力Fr达到最大值Fg工阻力，地面制动力Fg =耳时心三匚覆时，心巴，随着Fp的增加，G不再增加。3画图并说明汽车转向盘转角阶跃输入时汽车转向响应的过渡过程。化,若忽略其它时，心=化；当F- *,即皿 亍;当画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系。返回二一辆等速行驶汽车在时，驾驶员急速转动转向盘至角度并维持

14、此转角 不变（即转向盘角阶跃输入）时的汽车瞬态响应曲线。给汽车以转向盘角阶跃输入后，汽车横摆角速度经过一段过渡过程后达到稳态 横摆角速度Q，此过渡过程即汽车的瞬态响应汽车横摆角速度需要经过时间后才能第一次达到阿这一段滞后时间称为 反应时间。反应时间短，则驾驶员感到转向响应灵敏，否则就会觉得转向迟钝。 也可用到达第一峰值的时间芒来描述滞后时间。最大横摆角速度常大于稳态值泄*。L/f X 100%$为超调量，它表示执 行指令误差的大小。在瞬态响应中，横摆角速度 少，在斗值附近波动。波动频率与汽车动力学系 统的结构参数有关，它也是表征汽车操纵稳定性的一个重要参数。进入稳态所经历的时间，即横摆角速度达

15、到稳态值95%-105%之间的时间b ,称为稳定时间，它表明进入稳态响应所经历的时间。,以及汽车的有关结构参数和道路条件（r：和 臥和不同功率下的比油4简述图解计算汽车等速燃料消耗量的步骤。返回二已知（，气，肌），1,2,，左0，求作出 de等速油耗曲线。根据给定的各个转速 耗吕*值,采用拟合的方法求得拟合公式倉厂弘”。1）由公式% = 4）377 空计算找出和叫对应的点（叫，）,（ 6,5=2)分别求出汽车在水平道路上克服滚动阻力和空气阻力消耗功率和。P _ 卜*5_皿 3MW） 21. n X J）UO片=上如=上以K ff3)4)5)求出发动机为克服此阻力消耗功率 J 由臥和对应的&从衣

16、- g心计算目仁 计算出对应的百公里油耗 Q*为e ,找出对应车速J，6)选取一系列转速叫，。据此计算出g心仏13-把这些供一“X的点连成线，即为汽车在一定档位下的等速油耗曲线，为计算方 便,计算过程列于表3-7。等速油耗计算方法阵,r/min计算公式n._k, km/hOJ77 叫%J%片A- W-36QtJ%CiP那J76140%.;%耳(At * Pf片乩,g/(kWh)#eiQ,L/100km丨他叫y455J5用隔离方法分析汽车加速行驶时驱动轮的受力分析图，并列出平衡方程。返回二西忑=囂-冷-咼r r dtE图中和式中：I.虽_ 一 血m H匕.厂气卜斗j八耐JS Lh炽 尸出E分别是

17、车身质量、加速度、后轴对车身的推力、前轴对车身的阻力、空气阻力、经 传动系传至车轮轮缘的转矩、发动机曲轴输出转矩、飞轮转动惯量、飞轮角加速 度、主传动器速比、变速器速比、传动系机械效率、轮缘对地面的作用力、车轮滚 动半径。写出汽车的行驶方程式（要求给出并说明结构和使用参数）。i返回汽车行驶方程式的普遍形式为人二几5 *7即J 匚叭=m LT g Cd 3 WE.-樂J;IJJ山式中：尸一驱动力；A-滚动阻力；人一空气阻力；巴一坡道阻力；F一加速阻 力；几一发动机输出转矩；丿；一主传动器传动比；乙一变速器A档传动比；-传 动系机械效率；汽车总质量；畧重力加速度；滚动阻力系数；坡度 角；厂】一空气

18、阻力系数；川一汽车迎风面积；比一汽车车速；占一旋转质量换算ifit系数；曲一加速度。写出各种可用于绘制I曲线的方程及方程组。返回二 如已知汽车轴距、质心高度总质量阳、质心的位置匚（质心至后轴的 距离）就可用前、后制动器制动力的理想分配关系式厂!吨I绘制I曲线。fnji根据方程组假设一组评值（就具有一个交点的两条直线，变化 线。-%：匚叫也可直接绘制I曲线。常=0.1,020.3,1.0 ）,每个评值代入方程组（4-30 ），卩值，取得一组交点，连接这些交点就制成I曲利用f线组4 叫弘 力和r线组上卜呐 对于同一忻值，f线和T线的交点既符合爲5 , 也符合F寸讥。取不同的许值，就可得到一组f线和

19、厂线的交点，这些交点的 连线就形成了 I曲线。三、叙述题（选择其中4道题，计20分） 1列出作图法求汽车加速性能的步骤。返回三 手工作图计算汽车加速时间的过程： 根据给定发动机外特性曲线（数据表或回归式），按尸$ = r 列出发动机外特性 人心数据表（或曲线转化为数据表，或回归公式）；求出各档在不同车速下的驱动力几，并按式nj Innrg X1. 0J77讥fl门讥计算对应车速”4 ；按式几=“回皿计算滚动阻力，按式2计算对应车速的空气阻力巴+化;按式由曲“计算不同档位和车速下的加速度以及加速度的倒数，画出:f曲线以及山-山曲线；f h y n F - y -按式F计算步长W的加速时间乩，对宜

20、f求和，则得到加速时间。同理，按式tj，计算步长也映的加速距离 6 对匕S求和得到加速距离。一般在动力性计算时，特别是手工计算时，一般忽略原地起步的离合器滑磨时 间，即假设最初时刻汽车已经具有起步到位的最低车速。换档时刻则基于最大加速 原则，如果相邻档位的加速度（或加速度倒数）曲线相交，贝U在相交速度点换档； 如果不相交，则在最大转速点对应的车速换档。试用驱动力-行驶阻力平衡图分析汽车的最大加速度。返回三1由汽车行驶方程得加速阻力巧为加速度6 m圏汽帚沁AiT再1L闻ArF初用利用驱动-附着条件原理分析不同汽车驱动型式的适用条件。返回货车经常在公路行驶，而轿车主要在城市道路行驶，由于货车需要爬

21、坡较 大，所以采用后驱动。轿车主要在城市平路行驶，而前轴附着力下降较小，所以采 用前驱动。越野汽车行驶条件较为恶劣，所以采用四轮驱动。4 说明驱动力匚与切向反作用力巴之间的关系，在什么条件下，可以认为F”。返回三 当车轮纯滚动前进运动几尸产代或者当车轮未抱死滚动时厲 Ff* =几 式中：几-切向力；人一驱动力； -制动力;Ff-滚动阻力。通常耳Ff ,或 厲“V所以F化说明造成制动跑偏的主要原因。返回三汽车制动跑偏有两个主要原因：因制造或调整误差造成汽车左、右车轮，特别 是左、右前轮制动器制动力不相等；因结构设计原因，使汽车制动时悬架受力状态 发生变化，造成悬架导向杆系在运动学上不协调。汽车转

22、向瞬态响应的评价指标。返回三横摆角速度叫波动时的固有（圆）频率 叫阻尼比反应时间匸到达第一峰值叫时的时间&一7汽车减速上坡行驶条件下，作用在汽车上的哪些力是驱动汽车前进的力?rfxr iftL j咲也 厂血肿H lkm虽二叮怙，拭Pl z-r-I I 1 m 返回三Fl汽车前轮和后轮的地面法向反作用力由四部分组成：静轴荷法向反作用力、 滚动阻力、空气阻力和惯性力。描述刚性车轮在不同侧向力作用下运动方向的变化特点。返回三当有人时，若车轮是刚性的，则可以发生两种情况： 当地面侧向反作用力心未超过车轮与地面间的附着极限时(&瓷兀耳)，车 轮与地面间没有滑动，车轮仍沿其本身平面的方向行驶。 当地面侧向

23、反作用力 厲达到车轮与地面间的附着极限时(FW)，车轮 发生侧向滑动，若滑动速度为4,车轮便沿合成速度的方向行驶，偏离了车轮 平面方向。当车轮纯滚动时地面上的轮胎花纹保持原始状态，随着制动强度的增加，轮胎 花纹开始变形。随着制动强度的增加，车轮的滑动成分越来越大，被褥越来越模 糊。当车轮完全抱死时，车轮花纹消失，取而代之的是轮胎拖印；见图。对于ABS制动系，紧急制动时不出现拖印或不连续的拖印。四、分析题（选择其中4道题，计20分）1利用附着条件分析汽车制动和加速时的力平衡方程。返回四片-重力；制动器制动力矩，忙-车轮角速度，心-车桥传递的推力， r-制动器制动力，T叫-地面制动力,2已知某汽车

24、 0= 0.40，请利用I、8、f、丫线，分析= 0.55, =0.35以及= 0.69时汽车的制动过程（需要作图）。返回四F -卜时增加，_ I、当时与叫的线相交H增加，而Jurri)HI 吒5 i时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着 F S即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。 时，符合前轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着讪 F f 卄,即前后制动器制动力仍沿着 卯：线增长，前轮地面制动力沿 着5 的线增长。当与f相交时，卩35的线也与/线相交，符合前后 轮均抱死的条件，汽车制动力为0）50冲。 当k 时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着 甲,F增加，尸、广卜；、二，即前后轮地面制

25、动力与制动器制动力相等。当 叭与 k 的厂线相交 时，符合后轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着 E增加，而尸训，即前、后制动器制动力仍沿着 斛线增长，后轮地面制动力沿着 的厂线增长。当与f相交时，k的f线也与/线相交，符合前后轮都抱死的条件，汽车制动力为 皿6则。 Oe的情况同厂的情形3说明小排量轿车、豪华轿车、商用车（载货汽车、大客车）、越野汽车采取何种驱动型式，并说明原因。返回四货车经常在公路行驶，而轿车主要在城市道路行驶，由于货车需要爬坡较 大，所以采用后驱动。轿车主要在城市平路行驶，而前轴附着力下降较小，所以采 用前驱动。越野汽车行驶条件较为恶劣，所以采用四轮驱动。4请分析汽车加速

26、时，整个车身前部抬升而后部下沉的原因（提示：考虑轮胎等弹性元件，并采用受力分析方法）。汽车加速时，加速阻力的方向向后，从而使后轮的地面法向反作用力增加，而 使汽车后悬架弹性元件受到压缩，而前轮地面法向反作用力减小，而使前悬架弹性 元件得以伸张。综合效应使汽车前部抬升，而后部下降。这可通过对汽车整车进行 力分析得出。5 说明汽车稳定性因数K与汽车前后轮侧偏角之差的对应关系，并绘图说明。返回四1弦厂盘J与K成线性关系，其斜率为W。若叭7,0，则用0，为不足时，则K=0 ,为中性转向：当K时，几时，为过度转（眄一叫Lb的关系为商亘KiT转向；当向。6 7某汽车在行驶中突然发生向右偏驶而下路翻车事故，

27、汽车左轮在路面上留下清晰的向右弯曲 的黑色痕迹。驾驶员自述：在行驶中汽车左前轮突然抱死， 而使汽车向右侧偏驶，造成汽车驶向右侧而下道。请问驾驶员的陈述是否为真？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）。返回四1驾驶员陈述为假。因为 左前轮抱死时，汽车应向左偏驶，弧线向左弯曲；左前轮迹弧 线向右弯曲，是因汽车高速行驶时突然向右转，左前轮发生侧滑形成的侧滑印迹。 汽车高速右转时，汽车在离心力的作用下外侧车轮的侧向反作用力和法向阀作用力 增加，轮和车身也出现侧倾趋势，加上车轮存在侧滑趋势，这样就使左侧轮胎接地 面积变小，轮胎局部达到附着极限，从而在地面上形成弧形黑色痕迹。7 汽车在雪地行驶打滑时，车轮的驱动力 F大于附着力厂，说明驱动汽车前进的切向力和车轮的驱动力尺、附着力匚的关系?返回四当车轮滚动前进运动时耳厂&或者当车轮未抱死滚动时尸厂心-Ft其 中：尸-切向力；叫一驱动力；尸方-制动力；尸几滚动阻力。通常几冷T或 F咅Ff,所以F *厂。若汽车在雪地 或泥泞路面行驶打滑时，表明车轮驱动力 气大于附着力人，即尸上。五、计算题（选择其中4道题，计20分）1某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2旋转质量换算系数去=0.03