汽车理论第五版习题集(附答案)

汽车理论第五版习题集(附答案)汽车理论第五版习题集一、填空题1.汽车动力性评价指标是:汽车的最高时速﹑汽车的加速时间和汽车的最大爬坡速度。2.传动系功率损失可分为机械损失和液力损失两大类。3.汽车的行驶阻力主要有滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力_。4.汽车的空气阻力分为压力阻力和摩擦阻力两种。5.汽车所受的压力阻力分为形状阻力﹑干扰阻力﹑内循环阻力和诱导阻力。6.轿车以较高速度匀速行驶时,其行驶阻力主要是由_空气阻力_引起,而_滚动阻力相对来说较小。7.常用原地起步加速时间加速时间和超车加速时间加速时间来表明汽车的加速能力。8.车轮半径可分为自由半径、静力半径和滚动半径。9.汽车的最大爬坡度是指I档的最大爬坡度。10.汽车的行驶方程式是_。11.汽车旋转质量换算系数δ主要与飞轮的转动惯量、__车轮的转动惯量以及传动系统的转动比有关。12.汽车的质量分为平移质量和旋转质量两部分。13.汽车重力沿坡道的分力成为汽车坡度阻力_。14.汽车轮静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面之间的距离称为静力半径。15.车轮处于无载时的半径称为自由半径。16.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。17.坡度阻力与滚动阻力均与道路有关，故把两种阻力和在一起称为道路阻力。18.地面对轮胎切向反作用力的极限值称为附着力。19.发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率称为汽车的后备功率。20.汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。21.汽车在水平道路上等速行驶时须克服来自地面的__滚动_阻力和来自空气的_空气_阻力。22.汽车的行驶阻力中，滚动阻力和空气阻力是在任何行驶条件下都存在的。_坡度阻力和__加速阻力仅在一定行驶条件下存在。23.汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。24.汽车的附着力决定于__附着系数_和地面作用于驱动轮的法向作用力。25.同一车速下,汽车应尽量用__高_档工作,以节约燃油。26.汽车燃油经济性常用的评价指标是_汽车等速行驶百公里燃油消耗量。27.在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力称作_汽车的燃油经济性。28.汽车在接近于低速的中等车速车速行驶时燃油消耗量最低。29.拖带挂车后节省燃油消耗量的原因有两个：_带挂车后阻力增加，发动机的负荷率增加，使燃油消耗率b下降和汽车列车的质量利用系数较大。30.传动系的档位数增多（增多或减少）时，有利于提高汽车的燃油经济性。31.汽车动力装置参数系指_发动机的功率_和___传动系的传动比__。32.确定最大传动比时,要考虑三方面的问题:最大爬坡度﹑附着率以及汽车最低稳定车速。33.有的变速器设有超速档,其传动比(即输入转速与输出转速之比)的值小于1。34.汽车传动系各档的传动比大体上是按_等比级数_分配的。35.最大传动比确定之后，还应计算驱动轮的_附着率_，检查附着条件是否满足上坡或加速的要求。36.在确定汽车动力装置参数时应充分考虑汽车的_动力性_和_燃油经济性这两个性能的要求。37.设计中常先从保证汽车预期的_最高车速来初步选择发动机应有的功率。38.单位汽车总质量具有的发动机功率称为__比功率__。39.就普通汽车而言，传动系最大传动比是_变速器1档_传动比与_主减速器_传动比的乘积。40.制动效能的恒定性主要是指__抗热衰退_性能。41.汽车的制动性主要由_制动距离与制动减速_﹑_制动效能的恒定性_和_制动时汽车的方向稳定性_来评价。42.汽车只有具有足够的_制动器制动力_,同时地面又能提供较高的_附着力_时,才能获得足够的地面制动力。25.

制动距离：汽车速度为v0时，从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停住为止所驶过的距离。26.汽车的操纵稳定性：在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。27.轮胎的侧偏现象：当车轮有侧向弹性时，即使FY没有达到附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面cc，这就是轮胎的侧偏现象。28.侧偏力：汽车在行驶过程中，由于路面的侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时的离心力等的作用，车辆中心沿Y轴方向将作用有侧向力FY，相应地在地面上产生地面侧向反作用力FY，FY也称为侧偏力。29.制动器的热衰退：制动器温度上升后，摩擦力矩会有显著下降，这种现象称为制动器的热衰退。30.回正力矩：在轮胎发生侧偏时，还会产生作用于轮胎绕OZ轴的力矩TZ，圆周行驶时，TZ是使转向车轮恢复到直线行驶位置的主要回复力矩之一，称为回正力矩。31.中性转向点：使汽车前、后轮产生同一侧偏角的侧向力作用点称为中性转向点。32.侧偏角：接触印迹的中心线aa不只是和车轮平面错开一定距离，而且不再与车轮平面cc平行，aa与cc的夹角α，即为侧偏角。汽车前、后轮（总）侧偏角应当包括：考虑到垂直载荷与外倾角变动等因素的弹性侧偏角。侧倾转向角。变形转向角。33.最小离地间隙：汽车满载、静止时，支撑平面与汽车上的中间区域（0.8b范围内）最低点之间的距离。34.间隙失效：由于汽车与地面间的间隙不足而被地面托住、无法通过的情况，称为间隙失效。35.顶起失效：当车辆中间底部的零件碰到地面而被顶住时，称为顶起失效。36.触头失效：当车辆前端触及地面而不能通过时称为触头失效。37.托尾失效：当车辆尾部触及地面而不能通过时称为托尾失效38.汽车的通过性：汽车能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、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。39.制动器的热衰退三、问题简答1.试用驱动力——行驶阻力平衡图分析汽车的最高速ｕamax。2.试写出汽车的行驶平衡方程式，并解释每项的含义。答：3.画图并简述驱动力与行驶阻力平衡图的定义。4.如何利用汽车行驶方程式求轮式汽车的极限加速度？5.什么是汽车的加速阻力？请写出它的表达式。答：汽车加速行驶时，需要克服其质量加速运动时的惯性力，就是加速阻力Fj。Fj=δm*du/dt6.

试分析汽车变速器由二档增加至四档（最大、最小速比不变）对汽车动力性的影响。答：汽车的变速器由二档增加到四档时，汽车的后备功率减小，汽车的加速和爬坡性能降低，汽车动力性变差。7.写出汽车的后备功率的表达式并解释其意义。Pe-1/ηT*(Pf+Pw)8.简述汽车的后备功率对汽车的动力性有何影响。答：档位越低，汽车的后备功率越大，汽车的动力性越好（加速、爬坡能力越好）。9.简述影响滚动阻力的因素。答：由Ff=Wf可知，滚动阻力为滚动阻力系数与车轮负荷的乘积。所以影响滚动阻力的因素为滚动阻力系数与车轮负荷，滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。10.什么是汽车的驱动力？请写出它的表达式。答：汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮上。此时作用于驱动轮上的转矩Tt产生一对地面的圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft（方向与F0相反）即是驱动汽车的外力，此力称为汽车的驱动力。Ft=Tt/rTt为作用于驱动轮上的转矩；r为车轮半径。11.分析汽车重力G增加对汽车行驶阻力的影响。答：12.试用驱动力——行驶阻力平衡图分析汽车的最大爬坡度imax。答：13.什么是道路阻力系数ψ，请写出它的表达式。ψ=f+i14.简述汽车的驱动力—行驶阻力平衡图是如何制作的？答：在汽车驱动力图上把汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空气阻力也算出来并画上，作出汽车驱动力-行驶阻力平衡图。15.简述汽车的动力性定义及其评价指标。答:汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。评价指标：汽车的最高车速，汽车的加速时间，汽车的最大爬坡度。16.简述汽车的驱动力图的定义并画出四档货车驱动力图。答：一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线Ft-ua来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。17.一般来说，增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性，为什么？答：增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性，这是因为：就动力性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。就燃油经济性而言，挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了油耗。18.为了提高汽车的燃油经济性,从汽车使用方面考虑可采取那些途径?答：1、行驶车速，汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低。2、档位选择。档位低，后备功率大，发动机负荷率低，燃油消耗率高。3、挂车的应用，拖车挂车后，虽然汽车总的燃油消耗量增加了，但以100t*km的油耗却下降了4、正确的保养与调整，会影响到发动机的性能与行驶阻力19.简述货车采用拖挂运输降低燃油消耗量的原因。答：拖带挂车后节省燃油消耗量的原因有两个：_带挂车后阻力增加，发动机的负荷率增加，使燃油消耗率b下降和汽车列车的质量利用系数较大。20.试分析影响汽车燃料经济性的主要因素。答：汽车燃油消耗除了与行驶阻力（滚动阻力与空气阻力）、发动机燃油消耗率以及传动系效率有关之外，还同停车怠速油耗、汽车附件消耗（空调等）及制动能量损耗有关。21.如何制作等速百公里燃料消耗量曲线。答：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，称为等速百公里燃油消耗量曲线。22.简述汽车的燃油经济性的定义及其评价指标。答：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力，称为汽车的燃油经济性。指标：以欧洲为代表的百公里燃油消耗量和以美国为代表的每加仑燃油所行驶的距离。23.为什么汽车高速行驶时燃油消耗量大？答：高速行驶时，虽然发动机负荷率高，但是汽车的行驶阻力增加很多导致百公里油耗增加。24.为什么汽车使用高档行驶的时候燃油消耗量低？答：档位高，后备功率小，发动机负荷率高，燃油消耗率低25.为什么说增加档位数会改善汽车的动力性和燃油经济性？（同17题）26.

简述主传动比的选择与汽车经济性和动力性的关系。答：主传动比小，汽车的后备功率也比较小，发动机利用率高，经济性比较好。主传动比大，汽车的后备功率有较大增加，即动力性有其加强的一面，但燃油经济性较差。

试分析主传动比i0的大小对汽车后备功率及燃油经济性能的影响？（同上）有i01<i02<i03，为i02时，阻力功率曲线正好与发动机功率曲线2交在其最大功率点上；当为01时，汽车的后备功率也较小，即汽车的动力性比传动比为i02时要差，但发动机功率利用率高，燃油经济性较好；当为i03汽车的后备功率有较大增加，即动力性有其加强的一方面，但燃油经济性较差。28.

简述汽车制动过程包含的四个阶段。答：制动的全过程可分为驾驶员见到信号后作出行动反应、制动器起作用、持续制动和放松制动器四个阶段。29.

简述地面制动力、制动器制动力和附着系数之间的关系。答：汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受地面附着条件的限制，所以只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的附着力时，才能获得足够的地面制动力。30.

简述汽车制动跑偏的两个原因。答：汽车制动跑偏的原因有两个：（1）汽车左右车轮，特别是前轴左、右车轮（转向轮）制动器的制动力不相等（2）制动时悬架导向杆系与转向系杆在运动学上的不协调（互相干涉）。31.

什么是制动跑偏？制动跑偏的原因有哪些？答：制动时汽车自动向左或向右偏驶称为“制动跑偏”。32.

简述轮胎的侧偏现象。答：当车轮有侧向弹性时，即使FY没有达到附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面cc，这就是轮胎的侧偏现象。33.

什么是制动效能？其评价指标是什么？答：制动效能是指：汽车迅速降低车速直至停车的能力，评定指标是制动距离和制动减速度。34.

简述决定汽车制动距离的主要因素。答：制动器起作用的时间、最大制动减速度即附着力（或最大制动器制动力）、以及起始制动车速35.

简述汽车制动性的定义及其评价指标。答：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下坡时能维持一定车速的能力，称为汽车的制动性。汽车制动性的评价指标是：（1）制动效能，即制动距离与制动减速度（2）制动效能的恒定性，即抗热衰退性能（3）制动时汽车的方向稳定性。36.

什么是汽车的制动距离？它与哪些因素有关？（同34题）答：汽车的制动距离是指从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停止住为止汽车驶过的距离，它的值取决于制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷和发动机是否结合等因素。37.

写出滑动率的定义公式并解释其意义。答：s=（uw-rr0ww）/uw*100%uw为车轮中心的速度；rr0为没有地面制动力时的车轮滚动半径;ww为车轮的角速度。在纯滚动时，滑动率为0；在纯拖滑时，滑动率为100%；边滚边滑时，滑动率0<s<100%。滑动率的数值说明了车轮运动中滑动成分所占的比例。滑动率越大，滑动成分越多。38.

简述滑水现象。答：在某一车速下，在胎面下的动水压力的升力等于垂直载荷时，轮胎将完全漂浮在水膜上面而与路面毫不接触，这就是滑水现象。39.

当制动器制动力足够时，简述制动过程可能出现的三种抱死情况。（P108）答：1）、前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑；2）、后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑；3）、前、后轮同时抱死拖滑。40.为什么说后轴侧滑是一种不稳定的﹑危险的工况?（P107）答：41.简述表征稳态响应的几个参数。答：1）前、后轮侧偏角绝对值之差；2)转向半径的比；3）用静态储备系数S.M.来表征汽车稳态响应42.简述汽车通过性的几何参数。答：与间隙失效有关的汽车整车几何尺寸，称为汽车通过性的几何参数。这些参数包括最小离地间隙、纵向通过角、接近角、离去角、最小转弯直径等。43.为什么汽车应具有适度的不足转向特性？（P148）答：过多转向汽车达到临界车速时将失去稳定性。因为ωr/δ等于无穷大时，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极小，汽车发生激转而侧滑或翻车。由于过多转向汽车有失去稳定性的危险，故汽车都应具有适度的不足转向特性。四．计算与分析题1.某汽车为了节省燃油采用拖挂运输，其主车（4X2后驱动）总重50KN，前后轴垂直重量分别为20KN、30KN，挂车总重40KN。主车最高档（4档）为直接档，该档最大驱动力Ft=4KN，变速器第3、2、1档传动比分别为1.61、2.56、4.2，路面平直，滚动阻力系数f=0.06，不计空气阻力。求：（1）写出汽车的驱动—附着条件。（2）当路面附着系数Φ=0.4时，该车在哪些档位能正常行驶？2.若后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为=200。汽车数据：轴距L=4.2m，重心至前轴距离a=3.2m，重心高度hg=1.1m，车轮滚动半径r=0.46m。问：此时路面的附着系数值最小应为多少？3.某一汽车是具有固定比值的制动器制动力汽车，已知其前轮制动力Fμ1=600N，并知此车的制动器分配系数β0=0.5，试求：（1）后轮制动器制动力Fμ2;（2）若该汽车具有I曲线特征，求该汽车的同步附着系数φ0。（L=3300mm,a=2050mm,b=1250mm,hg=0.6m）分析汽车在φ=0.8的路面上制动时汽车的抱死情况。4.某轿车轴距L=3.0m，质心至前轴距离a=1.55m，质心至后轴距离b=1.45m，汽车前轮总侧偏刚度k1=-6300N/rad，后轮总侧偏刚度k2=-110000N/rad，汽车的总质量为2000kg，当车速为ｕ＝22.35m/s时，计算:（1）该车的稳定性因数K；确定此时汽车的转向特性。（2）汽车的稳态横摆角速度增益。（3）该车的特征车速或临界车速。1、5.已知某汽车的总质量m=4600kg，CD=0.75，A=4m2，旋转质量换算系数δ=0.03，坡度角α=5°，f=0.015，传动系效率ηT=0.85，