考研汽车理论试题第10套分解

1、一、概念解释（选其中 8题，计2 0分）1旋转质量换算系数2汽车燃料经济性及评价指标3汽车操纵稳定性4侧向偏离5地面切向（反作用）力6附着椭圆7等速行驶燃料经济特性8汽车通过性几何参数9汽车临界速度10 汽车（转向特性）稳态响应11迟滞损失12汽车驱动力13 轮胎侧偏刚度14 制动强度二、 写岀表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计2 0分） 1写岀带结构、使用参数的汽车功率平衡方程式（注意参数及符号说明）。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简述图解计算燃料消耗量的方法。4用隔离方法分析汽车加速行驶时整车的受力分析图，并列岀平衡方程。5 写岀汽车的后备功率，及其

2、对汽车的动力性和燃料经济性的影响。6 写岀各种可以绘制I曲线的方程及方程组7 峰值附着系数及其实际应用意义。三、叙述题（选择其中 4道题，计20分）1从制动侧滑受力分析和试验，可以得岀哪些结论?2试用驱动力-行驶阻力平衡图分析汽车的最高速U amax。3分析变速器速比ig和档位数对汽车动力性的影响？4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）。5分析不等速行驶时汽车质心位置对前、后轴轮胎地面法向反作用力的影响。6汽车在不同路面上制动时最大减速度值及其平均值。7在侧向

3、力的作用下，刚性轮胎和弹性轮胎行驶方向的变化规律（假设驾驶员不对汽车的行驶方向进行干预）？8 汽车的横摆角速度增益及其与车速和轮胎侧偏刚度关系。9什么是附着椭圆，尝试写岀它的表达式及其应用。10从受力分析出发，叙述前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑对汽车制动方向稳定性的影响四、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2已知某汽车 $ o= 0.35，请利用I、B、f、丫线，分析 0.5,0.25以及0.72时汽车的制动过程。3请比较前驱动和后驱动汽车上坡（坡度角为a）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4 说明驱动力Ft与切向反作用力 Fx之间

4、的关系，在什么条件下，可以认为FtFx5 设汽车左、右车轮的制动器制动力相等且技术状况正常，请根据道路的横断面形状，分析汽车实施紧急制动时，左、右轮胎的制动拖痕长度的差 异（设附着系数为s .7）。6 请分析汽车制动时，整个车身前部下沉而后部上升的原因（提示：考虑轮胎等弹性元件，并采用受力分析方法）。7 某汽车在干燥柏油路面上实施紧急制动时，左右车轮均未留下制动拖痕，而在压实的冰雪路面上实施紧急制动时，左、右车轮均留下明显的制动拖痕，请分析产生上述现象的原因或该车的制动性能（提示：从驾驶员、道路断面形状和制动系技术状况分析）。8 汽车在等速转弯行驶时，外侧车轮往往留下较黑痕迹（高速时类似制动拖

5、痕），请从受力分析的角度解释该现象。9 某载货汽车使用说明书给岀的汽车最高车速为95km/h，请问该汽车按规定总质量装载在柏油路面的道路行驶时，有时汽车最高车速为什么会高于或低于95km/h ?五、计算题（选择其中4道题，计20分）21某汽车的总质量 m=4600kg,CD=0.75,A=4m ,旋转质量换算系数1=0.03,2=0.03,f=0.025,传动系机械效率n t=0.85,发动机的转矩为 Te=20000，传动系总速比i心g7.65，车轮滚动半径r 0365m，道路附着系数为$ =0.4,求汽车全速从20km/h加速至40km/h所用的时间。2已知某车总质量为8025kg丄=4m

6、（轴距）,质心离前轴距离为a=2.5m,至后轴距离为 b=1.5m,质心高度hg=1.15m,在纵坡度为i=3.5%时，在良好路面上等速下坡时，轴荷再分配系数（注：再分配系数 mi=FZ1/FZ,mf2=FZ2/FZ）。3已知汽车的 B=1.75m,hg=0.95m_,横坡度角为10 ,R=37m,_求汽车在此圆形跑道上行驶，设侧向附着系数为 0.40,不发生侧滑，也不发生侧翻的最大车速是多少4 某汽车总质量为 20100kg,L=3.2m,静态时前轴荷占 55%，后轴荷占45%，求若= 47820N/rad,K 2= 38300N/rad,求该车的稳态转向特性。5某发动机前置轿车的轴距L=2

7、.6m,质心高度hg=0.60m,汽车的总质量为 m=1200kg,静止不动时前轴负荷为汽车总重的60%，后轴负荷为汽车总重的40%，请比较采用前置前驱动及前置后驱动型式时的附着利用情况。 21 / 2、ua0S（ 2）ua06根据汽车制动距离计算公式：3.6225.92jmax分析影响制动距离的主要因素，论述缩短汽车制动距离基本思路。Qt7请详细地推导岀公式并注明符号的单位：Pb367.1mL/ s8请写出式aydU rdt的详细推导过程、概念解释（选其中8题，计2 0分）1旋转质量换算系数返回一汽车加速行驶时,需要克服本身质量加速运动的惯性力，该力称为加速阻力Fj。加速时平移质量产生平移惯

8、性力,旋转质量产生旋转惯性力偶矩。为了能用一个公式计算，一般把旋转质量惯性力偶矩在数值上等效转换为平移质量惯性力对于固定档位，常用系数作为考虑旋转质量力偶矩后的汽车旋转质量换算系数。这时，汽车的加速阻力F.Fjm巴j为dt o式中,为汽车旋转质量换算系数,2汽车燃料经济性及评价指标返回一汽车燃料经济性，是指汽车以最少的燃料消耗完成单位运输工作量的能力。为了评价汽车的燃料经济性,du1 ； dt为汽车加速度。常选取单位行程的燃料消耗量(L/100km)（如发动或单位运输工作的燃料消耗量（L/100tkm、L/kpkm）作为评价指标。前者用于比较相同容量的汽车燃料经济性，也可用于分析不同部件机、传

9、动系等）装在同一种汽车上对汽车燃料经济性的影响；后者常用于比较和评价不同容载量的汽车燃料经济性。其数值越大，汽车的经济性越差。汽车燃料经济性也可用汽车消耗单位量燃料所经过的行程km/L作为评价指标，称为汽车经济性因数。例如，美国采用每加仑燃料能行驶的英里数,即MPG或mile/USgal。其数值越大，汽车的燃料经济性越好。由于汽车在使用过程中，载荷和道路条件对汽车燃料的消耗影响很大，也可采用燃料消 耗量Q （单位为L/100km）与有效载荷Ge （单位：t）之间的关系曲线，评价在不同道路条件下汽车燃料经济性，称之为平均燃料运行消耗特性。3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

10、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。4侧向偏离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，车轮中心沿丫轴方向将作用有侧向力Fy ,在地面上产生相应的地面侧向反作用力Fy,Fy也称为侧偏力。轮胎的侧偏现象，是指当车轮有侧向弹性时，即使Fy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。不同载荷和不同道路上轮胎的侧偏力-侧偏角关系曲线

11、一般称为弹性轮胎的侧偏特性。侧偏特性曲线表明，侧偏角不超过5时，Fy与 成线性关系。5地面切向（反作用）力返回一汽车驱动力Ft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Fo，若不考虑地面滚动阻力偶的作用，则由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力Ft。习惯将Ft称为汽车驱动力。实际上作用在驱动轮上驱动汽车前进的力是地面切向反作用力Fx。它在数值上等于驱动力Ft减去滚动阻力 Ff，汽车制动时，地面制动力就是地面切向反作用力。6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

12、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。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100km的燃油消耗量。通常测岀或计算岀10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然

13、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。9汽车临界速度返回一当稳定性因素K 0时，横摆角速度增益K 0比中性转向时rK 0的大。随着车速的增加,us曲线向上弯曲。K值越小（即K的1Ucr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Ucr甲绝对值越大），过度转向量越大。当车速为K时,向量越大。过度转向汽车达到临界车速时

14、将失去稳定性。因为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。10汽车（转向特性）稳态响应返回一在汽车等速直线行驶时，若急速转动转向盘至某一转角并维持此转角不变时，即给汽车转向盘一个角阶跃输入。一般汽车经短暂时间后便进入等 速圆周行驶，这也是一种稳态，称为转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应。汽车等速圆周行驶，即汽车转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应，在实际 行驶中不常出现，但却是表征汽车操纵稳定性的一个重要的时域响应，称为汽车稳态转向特性。汽车稳态转向特性分为不足转向、中性转向和过度转 向三种类型。11迟滞损失返回一

15、轮胎在滚动过程中，轮胎各个组成部分间的摩擦以及橡胶元、帘线等分子之间的摩擦，产生摩擦热而耗散，这种损失称为弹性元件的迟滞损失。12汽车驱动力返回一汽车驱动力Ft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F，而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力Ft。习惯将Ft称为汽车驱动力。如果忽略轮胎和地面的变形，则rTtTtqigi。T。式中：Tt为传输至驱动轮圆周的转矩；r为车轮半径；Ttq为汽车发动机输出转矩；ig为变速器传动比；i0主减速器传动比；t为汽车传动系机械效率。13轮胎侧偏刚度返回一由试验测岀的在不同载荷下

16、和不同道路上某轮胎的侧偏力-侧偏角关系曲线表明，侧偏角不超过5时，侧偏力 Fy与 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45，可认为侧偏角与侧偏力成线性关系。Fy-曲线在=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。Fy与 的关系式为Fyk 。轿车轮胎的k值约在-28000-80000 N/rad范围内。14制动强度返回一duzg汽车制动减速度 dt，其中z被称为制动强度。若汽车在具有同步附着系数0的路面上制动，汽车的前、后轮将同时达到抱死的工况，此时的制动强度 z0。在其他路面上制动时，既不岀现前轮抱死也不发生后轮抱死的制动强度必然小

17、于地面附着系数，即z 0。就是说，只有在0的路面上，地面的附着条件才能被充分地利用。、写岀表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计2 0分）1写岀带结构、使用参数的汽车功率平衡方程式（注意参数及符号说明）。返回二1Pe _ Pf P FW Pjt31 GfuacosGuasinCDAuamua du（ ）t 3600360076140 3600 dt式中：Ft驱动力；Ff 滚动阻力；Fw 空气阻力；Fi -坡道阻力；Fj 加速阻力； 发动机输岀转矩；io 主传动器传动比；ik 变速器k 档传动比；t 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；坡度角；cd 空气阻

18、力系数；A 汽车迎风面积；duUa 汽车车速；旋转质量换算系数；dt 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。返回二FfFxb F* GB3当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，所以制动器制动力F ,若忽略其它阻力，地面制动力Fxb=0，当FxbF （ F为地面附着力）时， Fxb F ；当FxbmaxF时FxbF，且地面制动力Fxb达到最大值Fxbmax,即Fxbmax F ；当F F时，Fxb F ,随着F的增加，Fxb不再增加。3简述图解计算燃料消耗量的方法。返回二已知（口引，Pi, gei）, i 1,2,n,以及汽车的有关结构参数和道路条件（fr和i），求作岀Q

19、sf（Ua）等速油耗曲线。根据给定的各个转速 和不同功率下的比油耗ge值，采用拟合的方法求得拟合公式9ef（P2，ne）1）由公式nerUa0.377e-i订。计算找岀ua和入对应的点（,ua1 ）,（门2, ua2）,（nm uam ）。2）分别求岀汽车在水平道路上克服滚动阻力和空气阻力消耗功率Pr和Pw。PwFwuaCD Aua360021.15 3600Fruaa Gfr cos360036003）求岀发动机为克服此阻力消耗功率Pe4）由和对应的Pe,从ge f（P2，ne）计算ge5）计算岀对应的百公里油耗Qs为Bge1.02Ua6）选取一系列转速n1，门2，口3，门4，找岀对应车速u

20、 a1 ua2 ua3 u a4? ? ? ?uam。据此计算岀 QS1，QS2，QS3,QS4,，QSm把这些Qs - Ua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ne / .,r/min计算公式n1n3门4nmUa,km/hrne0.377 e i kiUa1Ua2Ua3Ua4U amPr kWJmgfrUa3600Pr1Pr2Pr3Pr4Rm& kwJCd AU；76140Pw1Pw2Pw3Pw4PwmPe(Pw Pr)TRP2P3P4Pmge,g/(kWh)ge1ge2ge3ge4gemQS丄/100kmPge1 .02UaQs1

21、Qs2Qs3Qs4Q Sm4 用隔离方法分析汽车加速行驶时整车的受力分析图，并列岀平衡方程。返回二蚀号=竹2 - Fpi - % 石=(讐J勿违市耳=(弓_$罟皿勺时图中和式中：dudem3、不、Fp2、Fp1、Fw、Tt、Ttq、If、药i0、ig、T、Ft、 r分别是车身质量、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5写岀汽车的后备功率，及其对汽车的动力性和燃料经济性的影响。返回二100%负荷率状态。利用功率平衡图可求汽车良好

22、平直路面上的最高车速Uamax，在该平衡点，发动机输岀功率与常见阻力功率相等，发动机处于另外，通过功率平衡图也可容易地分析在不同档位和不同车速条件下汽车发动机功率的利用情况。P f Pw汽车在良好平直的路面上以等速Ua3行驶，此时阻力功率为t,发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率PsFe(PfPw)，该剩Ua3行驶，必余功率Ps被称为后备功率。如果驾驶员仍将加速踏板踩到最大行程，则后备功率就被用于加速或者克服坡道阻力。为了保持汽车以等速需减少加速踏板行程，使得功率曲线为图中虚线，即在部分负荷下工作。另外，当汽车速度为Ua1和Ua2时，使用不同档位时，汽车后备功率也不同汽车后备功率越大，汽车的

23、动力性越好。利用后备功率也可确定汽车的爬坡度和加速度。功率平衡图也可用于分析汽车行驶时的发动机负荷率，有利于分析汽车的燃油经济性。后备功率越小，汽车燃料经济性就越好。通常后备功率约10 %20%时，汽车燃料经济性最好。但后备功率太小会造成发动机经常在全负荷工况下工作，反而不利于提高汽车燃料经济性。6写岀各种可以绘制I曲线的方程及方程组返回二如已知汽车轴距 L、质心高度hg、总质量m、质心的位置 L2（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假设一组值（=0.1,020.3,1.0）,每个值代入方程组（4-30 ），就具有一个交点的两条直线，变化值，取得一组交点，连接这F 21

24、 mg l24hgLF 1mgL22F 12 hgmghg绘制1曲线。F 1F 2mgF1Fz1L2hg根据方程组F2Fz2L1hg也可直接绘制I曲线些交点就制成I曲线。Fxb1Fxb2利用f线组Fz1，也符合Fxb2LhgF xb1 hgmgL2hg和r线组hgJmgLiL 4对于同一值,f线和r线的交点既符合Fz2。取不同的值，就可得到一组f线和r线的交点，这些交点的连线就形成了i曲线7峰值附着系数及其实际应用意义。返回二一般将地面制动力与地面法向反作用力Fz （平直道路为垂直载荷）之比成为制动力系数b。它是滑动率的函数。由图可知，当较小时，b近似为的线性函数，随着的增加b急剧增加。当b趋

25、近于 p时，随着的增加， b增加缓慢，直到达到最大值 p。通常 p被称为峰值 附着系数。很多试验表明， S=15%20%。若滑动率峰值附着系数p附近，则汽车可近似获得最大制动力，为此人们为汽车装备ABS，试图使车轮滑动率 15%20%附近。三、叙述题（选择其中 4道题，计20分）1 从制动侧滑受力分析和试验，可以得岀哪些结论？返回三在前轮无制动力、后轮有足够的制动力的条件下，随Ua的提高侧滑趋势增加；当后轮无制动力、前轮有足够的制动力时，即使速度较高，汽车基本保持直线行驶状态；当前、后轮都有足够的制动力，但先后次序和时间间隔不同时，车速较高，且前轮比后轮先抱死或后轮比前轮先抱死，但是因 时间间

26、隔很短，则汽车基本保持直线行驶；若时间间隔较大，则后轴发生严重的侧滑；如果只有一个后轮抱死，后轴也不会发生侧滑；起始车速和附 着系数对制动方向稳定性也有很大影响。即制动时若后轴比前轴先抱死拖滑，且时间间隔超过一定值，就可能发生后轴侧滑。车速越高，附着系数越 小，越容易发生侧滑。若前、后轴同时抱死，或者前轴先抱死而后轴抱死或不抱死，则能防止汽车后轴侧滑，但是汽车丧失转向能力。2试用驱动力行驶阻力平衡图分析汽车的最高速Uamax。返回三驱动力-行驶阻力平衡图清楚地描述了不同档位、不同车速条件下驱动力和常见行驶wf图 汽车驱动力一行驶阻力平衡图阻力的关系。利用驱动力-行驶阻力平衡图可方便地确定汽车的

27、最高车速Uamax，即最高档驱动力曲线Fi4 Ua和常见阻力曲线（Ff Fw） Ua的平衡点（两条曲线交点） 对应的车 速。当车速低于最高车速 Uamax时，驱动力Ft4大于常见行驶阻力 （Fi Fw），它们之差即 剩余动力可以用于爬坡或加速。如果此时仍希望汽车等速行驶，则驾驶员必须减小加速踏 板踏下的行程，让发动机在部分负荷特性工况工作，而对应的驱动力曲线为图中的虚线，这样使汽车驱动力和常见行驶阻力仍处于平衡状态。3分析变速器速比ig和档位数对汽车动力性的影响？返回三变速器速比ig增加，汽车的动力性提高，但一般燃料经济性下降；档位数增加有利于充分利用发动机的功率，使汽车的动力性提高，同时也使

28、 燃料经济性提高；但档位数增加使得变速器制造困难，一般可采用副变速器解决，或采用无级变速器。4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,并要求写岀表达式（提示考虑道路横断面形状）。返回三因为道路带有一定的横向坡度（拱度），使得左侧车轮首先达到附着极限，而右侧车轮地面法向力较大，地面制动力尚未达到附着极限，因此会 岀现左侧有制动拖印，而右侧无拖印的现象5 分析不等速行驶时汽车质心位置对前、后轴轮胎地面法向反作用力的影响。返回三z1罟(L2hg b )由式（1）可知，制动时汽车前轮的地面法向反作用力Fz2mg(L

29、ihg b )Fz1随制动强度和质心高度增加而增大；后轮的地面法向反作用力Fz2随制动强度和质心高度增加而减小。大轴距汽车前后轴的载荷变化量小于短轴距汽车载荷变化量。例如，某载货汽车满载在干燥混凝土水平路面上以规定踏板力实施制动时，Fz1为静载荷的90%,Fz2为静载荷的38%即前轴载荷增加 90%,后轴载荷降低38%o6汽车在不同路面上制动时最大减速度值及其平均值。返回三不同制动工况时汽车的地面制动力不同。汽车的地面制动力为(1)Fbbmg则汽车的制动减速度j m ax为duFbJ maxbgdtm当汽车制动时允许前后轮抱死拖滑时（例如，未安装制动防抱死系统或者制动防抱死系统失效），汽车的最

30、大制动减速度jmaxs为J max ssg对于装有理想的制动防抱死系统（ABS）控制的汽车的最大制动减速度Jmaxp为J max pp g当汽车驾驶员采取预防性的制动措施时，由于制动力较小，车轮滑动率S尚低于15%25%即bp，此时，汽车制动减速度 J为J sg pg7 在侧向力的作用下，刚性轮胎和弹性轮胎行驶方向的变化规律（假设驾驶员不对汽车的行驶方向进行干预）？返回三在侧向力的作用，若汽车车轮为刚性轮，则在侧向力不大于附着力的条件下，汽车保持原行驶方向；当侧向力超过附着极限时，车轮即汽车偏离原行驶方向。而对于弹性车轮，即使侧向力未达到附着极限，车轮也将发生侧向偏离原始行驶方向的现象，即侧偏

31、现象。8 汽车的横摆角速度增益及其与车速和轮胎侧偏刚度关系。返回三汽车等速行驶时，在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。常用输出与输入的比值，如稳态时的横摆角速度与前轮转角之比来评 价稳态响应。这个比值称为稳态横摆角速度增益，也称为转向灵敏度稳态横摆角速度增益与车速和轮胎侧偏刚度关系：A上亠K（匕土）厂苗L2 k2 ki9什么是附着椭圆，尝试写岀它的表达式及其应用。返回三汽车运动时，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

32、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。10从受力分析岀发，叙述前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑对汽车制动方向稳定性的影响。返回三从受力情况分析，也可确定前轮或后轮抱死对制动方向稳定性的影响。例图a是当前轮抱死、后轮自由滚动时，在干扰作用下，发生前轮偏离角（航向角）。若保持转向盘固定不动，因前轮侧偏转向产生的离心惯性力FC与偏离角的方向相反，Fc起到减小或阻止前轴侧滑的作用，即汽车处于稳定状态。例图b为当后轮抱死、前轮自由滚

33、动时，在干扰作用下，发生后轴偏离角（航向F O 0前轴侧（b）后轴侧滑 例图汽车侧滑移分析角）。若保持转向盘固定不动，因后轮侧偏产生的离心惯性力Fc与偏离角 的方向相同，Fc起到加剧后轴侧滑的作用，即汽车处于不稳定状态。由此周而复始，导致侧滑回转，直至翻车。滑在弯道制动行驶条件下，若只有后轮抱死或提前一定时间抱死，在一定车速条件下， 后轴将发生侧滑；而只有前轮抱死或前轮先抱死时，因侧向力系数几乎为零，不能产生地 面侧向反作用力，汽车无法按照转向盘给定的方向行驶，而是沿着弯道切线方向驶岀道路，即丧失转向能力。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 返回四汽车的三种稳

34、态转向特性分别为不足转向、中性转向和过度转向。对于不足转向，汽车转向灵敏度随车速增加而下降，是一种稳定转向特性对于过度转向，汽车转向灵敏度随车速增加而增加，是一种不稳定转向特性；对于中性转向，汽车转向灵敏度不随车速变化，也是一种稳定转向特性,但是在实际中容易变为过度转向。2已知某汽车 $ o= 0.4，请利用I、B、f、丫线，分析$= 0.4, $ = 0.3以及$= 0.6时汽车的制动过程。返回四3时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着增加，Fxb1 F 1、Fxb2 F 2,即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当0.3的f线相交时，符合前轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着增加，而Fx

35、b1F 1Fxb2F 2J?即前后制动器制动力仍沿着线增长，前轮地面制动力沿着0.3的线增长。当f与I相交时,0.3的r线也与I线相交，符合前后轮均抱死的条件，汽车制动力为0.3gmr线组0.3Fxb1F 2F xb2匕/Q一 p0.40.5当6时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着增加,F xb1 F 1f线组F xb2F 2即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当与 =0.6的r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增加,而Fxb尸F 1Fxb2F 2，即前、后制动器制动力仍沿着线增长，后轮地面制动力沿着0.6的r线增长。当r与I相交时,0-6的f线也与I线相交，符合前后轮

36、都抱死的条件，汽车制动力为0.6gm。.4，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着增加，Fxb1 F J Fxb2F 2，即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。继续增加,Fxb1 F 1 Fxb2F 2，同时与 0.4的r线和f线相交，前后车轮同时抱死。3请比较前驱动和后驱动汽车上坡（坡度角为a）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。返回四如果cos 1,且siniL1后驱动G-(L1 f)hg1 gLG(L1fhg)Lh前驱动四轮驱动前后轮动载荷变化量对于前轮其动态地面法向反作用力的增量为-F,而后轮的为(FziG (L2 hgf)F。显然,到最大。货车经常在

37、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,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Ft与切向反作用力 Fx之间的关系，在什么条件下，可以认为当车轮纯滚动前进运动Ft Ff Fx或者当车轮未抱死滚动时FfL hgFz2 ) Fz GF %Fj Fi Fw)当汽车以极限附着能力在大坡度角加速上坡时，动载荷的绝对值达所以采用后驱动。轿车主要在城市平路行驶,FtFx。返回四Fx而前轴附着力下式中：Fx_切向力；Ft 驱动力;Fb-制动力；Ff -滚动阻力。通常FtFf 或 Fb Ff所以FtFx。5设汽车左、右车轮的制动器制动力相等且技术状况正常

38、，请根据道路的横断面形状，分析汽wf汽车驱动力一行驶阻力平衡图图车实施紧急制动时，左、右轮胎的制动拖痕长度的差异（设附着系数为s 0.7 ）。返回四左侧有制动拖印，而右侧无拖印。汽车在制动过程中稍微向右侧发生侧偏现象说明汽车右车轮的制动力稍大。岀现这种现象的原因是因为道路带有一定的横向坡度（拱度），使得左侧车轮首先达到附着极限，而右侧车轮地面法向力较大，地面制动力尚未达到附着极限，因此才会岀现左侧有制动拖印，而右侧无拖印的现象。6请分析汽车制动时，整个车身前部下沉而后部上升的原因（提示：考虑轮胎等弹性元件，并采用受力分析方法）。返回四汽车加速时，加速阻力的方向向后，从而使后轮的地面法向反作用力

39、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。7某汽车在干燥柏油路面上实施紧急制动时，左右车轮均未留下制动拖痕，而在压实的冰雪路面上实施紧急制动时，左、右车轮均留下明显的制动拖痕，请分析产生上述现象的原因或该车的制动性能（提示：从驾驶员、道路断面形状和制动系技术状况分析）。返回四说明由于汽车的最大制动力不够。由于冰雪路面的附着系数低，使其在冰雪路面的时候其最大制动力大于地面附着力，车轮产生相对滑动，产生拖痕。而柏油路面的附着系数高，使其制动时制动力小于附着力，从而车轮始终处于滚

40、动状态。8汽车在等速转弯行驶时，外侧车轮往往留下较黑痕迹（高速时类似制动拖痕），请从受力分析的角度解释该现象。返回四轮胎传递的轮缘切向力受到接触面的制约。汽车在等速特别是高速急转弯行驶时，汽车在离心力的作用下外侧车轮的侧向反作用力和法向反作用力增加，车轮和车身也岀现侧倾趋势，加上车轮存在侧滑趋势，这样就使外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。如果在转弯的同时也施加制动，车轮黑色印迹将变得更浓、更窄。9某载货汽车使用说明书给岀的汽车最高车速为95km/h，请问该汽车按规定总质量装载在柏油路面的道路行驶时，有时汽车最高车速为什么会高于或低于95km/h ?返回四

41、说明书给岀的汽车最高车速是在标准条件下得岀的。因为汽车的最高车速 Uamax，即最高档驱动力曲线 Fi4 Ua和常见阻力曲线（Ff Fw）山的平衡点（两条曲线交点）对应的车速，所以实际因道路条件（阻力系数和坡度）、风速与风向、发动机和传动系性能的变化，使两条曲线的交点向左或者向右移动，从而使实际最高车速低于或者高于说明书上标明的最高车速。当车速低于最高车速 Uamax时，驱动力Ft4大于常见行驶阻力（Ff Fw），它们之差即剩余动力可以用于爬坡或加速。如果此时仍希望汽车等速行驶，则驾驶员必须减小加速踏板踏下的行程，让发动机在部分负荷特性工况工作，而对应的驱动力曲线为图中的虚线，这样使汽车驱动力和常见行驶 阻力仍处于平衡状态。五、计算题（选择其中4道题，计20分）1某汽车的总质量m=4600kg,空气阻力系数 Cd=0.75,迎风面积A=4nn,旋转质量换算系数3=1.06,f=0.015,传动系机械效率 n t=0.82,发动机的转矩Te=20000Nm，传动系总速比0ig 10，车轮滚动半径0.36m，道路附着系数 $ =0.4,求汽车全速从30km/h加速至40km/h所用的时间。返回五由于FtF ,