汽车机械原理与构造试题及答案

汽车机械原理与构造试题及答案姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.汽车发动机按其点火方式可分为：

A.压缩点火式

B.压缩点火式和磁点火式

C.电池点火式和磁点火式

D.压缩点火式、电池点火式和磁点火式

2.汽车传动系统的主要功能是：

A.实现发动机与驱动轮之间的动力传递

B.改变发动机转速与驱动轮转速的关系

C.实现汽车的动力输出

D.以上都是

3.汽车转向系统的主要功能是：

A.控制汽车的行驶方向

B.提高汽车的行驶稳定性

C.提高汽车的操控性

D.以上都是

4.汽车制动系统的主要功能是：

A.减缓汽车行驶速度

B.使汽车停止

C.防止汽车在紧急情况下失控

D.以上都是

5.汽车悬架系统的主要功能是：

A.支撑车身重量

B.吸收道路冲击

C.改善汽车行驶舒适性

D.以上都是

答案及解题思路：

1.答案：B

解题思路：汽车发动机点火方式主要有压缩点火式和磁点火式，电池点火式已经很少使用。

2.答案：D

解题思路：汽车传动系统不仅实现动力传递，还包括转速和扭矩的调节，因此D选项全面。

3.答案：D

解题思路：汽车转向系统的主要功能是控制行驶方向，同时提高稳定性和操控性。

4.答案：D

解题思路：汽车制动系统具有减缓速度、停止车辆和防止失控的功能。

5.答案：D

解题思路：汽车悬架系统不仅要支撑车身重量，还要吸收冲击和改善舒适性。二、填空题1.汽车发动机是汽车的________系统。

2.汽车传动系统主要由________、________和________等组成。

3.汽车转向系统主要由________、________和________等组成。

4.汽车制动系统主要由________、________和________等组成。

5.汽车悬架系统主要由________、________和________等组成。二、填空题1.汽车发动机是汽车的________系统。

答案：动力

解题思路：发动机作为提供动力的核心部件，是汽车运行的基础，因此它属于动力系统。

2.汽车传动系统主要由________、________和________等组成。

答案：离合器、变速器、差速器

解题思路：传动系统负责将发动机产生的动力传递到车轮，离合器用于连接或断开发动机与传动系统，变速器用于改变动力传递的速度和扭矩，差速器则用于分配两侧车轮的动力。

3.汽车转向系统主要由________、________和________等组成。

答案：转向盘、转向柱、转向器

解题思路：转向系统允许驾驶员控制汽车的方向，转向盘是驾驶员操作的界面，转向柱连接转向盘和转向器，转向器则负责将驾驶员的转向动作转换为车轮的转向。

4.汽车制动系统主要由________、________和________等组成。

答案：制动器、制动传动装置、制动控制系统

解题思路：制动系统负责减速或停车，制动器是实际减速的部件，制动传动装置负责将制动力传递到制动器，制动控制系统则控制整个制动过程。

5.汽车悬架系统主要由________、________和________等组成。

答案：弹性元件、导向机构、减震器

解题思路：悬架系统连接车轮与车身，负责吸收来自路面的冲击，弹性元件（如弹簧）提供弹性支撑，导向机构（如避震支柱）保证车轮稳定，减震器（如减震筒）减少车身振动。三、判断题1.汽车发动机是利用燃烧燃料产生的热能转化为机械能的装置。（）

答案：√

解题思路：汽车发动机通过燃烧燃料产生高温高压的气体，这些气体推动活塞运动，进而通过连杆和曲轴将热能转化为机械能，从而驱动汽车。

2.汽车传动系统的作用是将发动机产生的动力传递到驱动轮。（）

答案：√

解题思路：汽车传动系统主要包括离合器、变速器、传动轴、差速器等部件，其作用是将发动机产生的动力平稳、有效地传递到驱动轮，保证汽车平稳行驶。

3.汽车转向系统的作用是控制汽车的行驶方向。（）

答案：√

解题思路：汽车转向系统主要包括转向器、转向助力装置、转向柱、转向拉杆等部件，其作用是通过驾驶员的操作控制汽车的行驶方向，保证驾驶安全。

4.汽车制动系统的作用是使汽车减速或停止。（）

答案：√

解题思路：汽车制动系统主要由制动踏板、制动器、制动液等部件组成，通过驾驶员踩下制动踏板，将制动液送入制动器，从而产生摩擦力使汽车减速或停止。

5.汽车悬架系统的作用是支撑车身重量和吸收道路冲击。（）

答案：√

解题思路：汽车悬架系统主要由弹簧、减震器、稳定杆等部件组成，其作用是支撑车身重量，吸收来自道路的冲击，保证驾驶舒适性，并保持车轮与地面的良好接触。四、简答题1.简述汽车发动机的工作原理。

解答：

汽车发动机的工作原理基于内燃机的工作循环，主要包括以下四个冲程：进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

进气冲程：活塞向下运动，进气门打开，混合气或空气被吸入气缸。

压缩冲程：活塞向上运动，进气门关闭，混合气或空气被压缩，压力和温度升高。

做功冲程：火花塞点燃混合气，燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，将化学能转化为机械能。

排气冲程：活塞再次向上运动，排气门打开，燃烧后的废气被排出气缸。

2.简述汽车传动系统的组成及作用。

解答：

汽车传动系统主要由离合器、变速箱、传动轴、差速器和主减速器等组成，其主要作用是将发动机产生的动力传递到车轮，实现汽车行驶。

离合器：用于连接或断开发动机与变速箱，以便平稳起步和换挡。

变速箱：通过改变齿轮的啮合，实现发动机转速与车轮转速的匹配，提高汽车的行驶速度和爬坡能力。

传动轴：传递变速箱与差速器之间的动力。

差速器：使左右车轮在转弯时能以不同的速度旋转，保证车辆平稳转向。

主减速器：降低发动机转速，增加扭矩，提高车轮的转速。

3.简述汽车转向系统的组成及作用。

解答：

汽车转向系统主要由转向盘、转向柱、转向齿轮、转向拉杆、转向器、转向助力泵等组成，其主要作用是控制汽车的方向。

转向盘：驾驶员通过转动转向盘来改变转向拉杆的方向。

转向柱：连接转向盘和转向齿轮。

转向齿轮：将转向盘的转动转换为转向拉杆的转动。

转向拉杆：将转向齿轮的转动传递到转向器。

转向器：放大转向拉杆的转动，并将动力传递到转向助力泵。

转向助力泵：提供转向助力，减轻驾驶员转向时的劳动强度。

4.简述汽车制动系统的组成及作用。

解答：

汽车制动系统主要由制动踏板、制动总泵、制动分泵、制动盘、制动鼓、制动蹄、制动液等组成，其主要作用是使汽车减速或停车。

制动踏板：驾驶员通过踩下制动踏板来产生制动作用。

制动总泵：将制动液压力传递到各个制动分泵。

制动分泵：将制动液压力转化为制动力。

制动盘：固定在车轮上，与制动蹄接触产生摩擦力。

制动鼓：固定在车轮上，与制动蹄接触产生摩擦力。

制动蹄：在制动分泵的压力作用下夹住制动盘或制动鼓。

制动液：传递制动压力的液体。

5.简述汽车悬架系统的组成及作用。

解答：

汽车悬架系统主要由弹簧、减振器、稳定杆、悬挂臂等组成，其主要作用是减轻行驶过程中的震动，提高行驶舒适性，并保持车辆行驶的稳定性。

弹簧：吸收路面冲击，减轻车身震动。

减振器：吸收弹簧的振动，提高行驶稳定性。

稳定杆：连接左右悬挂臂，减少车身侧倾。

悬挂臂：支撑车身，连接车轮和车身。

答案及解题思路：

1.答案：汽车发动机通过进气、压缩、做功和排气四个冲程完成工作循环，将燃料的化学能转化为机械能。解题思路：根据内燃机的工作原理，描述四个冲程及其作用。

2.答案：汽车传动系统包括离合器、变速箱、传动轴、差速器和主减速器等，作用是传递动力，实现车辆行驶。解题思路：列出传动系统的组成部分，并说明各部分的作用。

3.答案：汽车转向系统由转向盘、转向柱、转向齿轮、转向拉杆、转向器、转向助力泵等组成，用于控制车辆方向。解题思路：描述转向系统的组成，并解释其功能。

4.答案：汽车制动系统由制动踏板、制动总泵、制动分泵、制动盘/鼓、制动蹄、制动液等组成，用于减速或停车。解题思路：列出制动系统的组成部分，并阐述其工作原理。

5.答案：汽车悬架系统由弹簧、减振器、稳定杆、悬挂臂等组成，用于减轻震动，提高舒适性，保持稳定性。解题思路：说明悬架系统的组成部分及其作用。五、论述题1.论述汽车发动机冷却系统的作用及工作原理。

答案：

汽车发动机冷却系统的主要作用是保持发动机在正常工作温度范围内运行，防止发动机过热或过冷。工作原理是通过冷却液在发动机内部循环，吸收发动机产生的热量，然后将热量传递到散热器，通过空气流动带走热量。

解题思路：

阐述冷却系统的作用，包括维持发动机正常工作温度和防止过热或过冷。介绍冷却系统的工作原理，即冷却液的循环过程和散热器的工作机制。

2.论述汽车点火系统的作用及工作原理。

答案：

汽车点火系统的作用是按照发动机工作顺序，在适当的时机产生高压电火花，点燃混合气，使发动机燃烧产生动力。工作原理是利用电池或发电机产生的低压电，通过点火线圈升压，形成高压电火花。

解题思路：

说明点火系统的作用，即点燃混合气。阐述点火系统的工作原理，包括低压电的产生、升压过程以及高压电火花的形成。

3.论述汽车传动系统中的离合器的作用及工作原理。

答案：

离合器的作用是连接或断开发动机与传动系统之间的动力传递，实现平稳起步、换挡和停车。工作原理是利用离合器压盘、从动盘和飞轮之间的摩擦力来实现动力传递或断开。

解题思路：

说明离合器的作用，包括连接或断开动力传递。介绍离合器的工作原理，即利用摩擦力实现动力传递或断开。

4.论述汽车转向系统中的转向助力器的作用及工作原理。

答案：

转向助力器的作用是减轻驾驶员转向时的力矩，提高转向灵敏度。工作原理是利用液压或电动方式，通过助力器对转向系统施加辅助力矩。

解题思路：

阐述转向助力器的作用，即减轻转向力矩和提高转向灵敏度。介绍转向助力器的工作原理，包括液压或电动助力方式。

5.论述汽车制动系统中的刹车片的作用及工作原理。

答案：

刹车片的作用是产生摩擦力，使制动盘减速或停止转动，实现制动效果。工作原理是利用刹车片与制动盘之间的摩擦力，将车辆的动能转化为热能，达到制动目的。

解题思路：

说明刹车片的作用，即产生摩擦力实现制动效果。介绍刹车片的工作原理，即刹车片与制动盘之间的摩擦作用。六、计算题1.已知汽车发动机的功率为80kW，行驶速度为60km/h，求发动机输出的扭矩。

2.已知汽车传动系统的速比为2.5，发动机转速为3000r/min，求汽车行驶速度。

3.已知汽车转向系统的助力比率为100，转向盘转动角度为20度，求转向轮转动角度。

4.已知汽车制动系统的制动力矩为500N·m，汽车质量为1500kg，求汽车制动距离。

5.已知汽车悬架系统的弹簧刚度为1000N/m，车身重量为1500kg，求弹簧压缩量。

答案及解题思路：

1.解题思路：

发动机的功率\(P\)与扭矩\(T\)和速度\(v\)的关系为\(P=T\timesv\)。首先将行驶速度转换为米每秒（m/s），然后代入公式求解扭矩。

\[

v=\frac{60\text{km/h}\times1000\text{m/km}}{3600\text{s/h}}=16.67\text{m/s}

\]

\[

T=\frac{P}{v}=\frac{80\times10^3\text{W}}{16.67\text{m/s}}\approx4781.25\text{N·m}

\]

答案：发动机输出的扭矩约为4781.25N·m。

2.解题思路：

传动系统的速比\(i\)为输出转速\(n_{out}\)与输入转速\(n_{in}\)的比值，速度\(v\)与输出转速的关系为\(v=\frac{n_{out}\times\pi\timesd}{60}\)，其中\(d\)为传动轮直径。由速比和输入转速求输出转速，再转换为速度。

\[

n_{out}=\frac{i\timesn_{in}}{60}=\frac{2.5\times3000\text{r/min}}{60}=125\text{r/min}

\]

\[

v=\frac{125\text{r/min}\times\pi\timesd}{60}=2.09\text{m/s}

\]

答案：汽车行驶速度约为2.09m/s。

3.解题思路：

助力比率\(A\)表示转向轮转动角度与转向盘转动角度的比值。转向轮转动角度\(\theta_{wheel}\)可以通过助力比率计算得出。

\[

\theta_{wheel}=A\times\theta_{steering}=100\times20^\circ=2000^\circ

\]

注意：由于角度不应超过360度，这里的结果应为2000度，实际应用中应转换为弧度。

答案：转向轮转动角度为2000度（或\(\frac{2000}{360}\)弧度）。

4.解题思路：

制动力矩\(T\)与制动距离\(d\)的关系为\(T=\frac{F\timesd}{r}\)，其中\(F\)为制动力，\(r\)为车轮半径。制动力\(F\)可以通过牛顿第二定律\(F=m\timesa\)计算，其中\(a\)为减速度。

\[

F=T\times\frac{1}{r}=500\text{N·m}\times\frac{1}{0.3\text{m}}\approx1667\text{N}

\]

\[

a=\frac{F}{m}=\frac{1667\text{N}}{1500\text{kg}}\approx1.11\text{m/s}^2

\]

使用运动学公式\(v^2=u^22ad\)来求解制动距离，其中\(u\)为初始速度。

\[

0=(16.67\text{m/s})^22\times(1.11\text{m/s}^2)\timesd

\]

\[

d=\frac{(16.67\text{m/s})^2}{2\times1.11\text{m/s}^2}\approx147.1\text{m}

\]

答案：汽车制动距离约为147.1米。

5.解题思路：

弹簧刚度\(k\)与弹簧压缩量\(x\)和力\(F\)的关系为\(F=k\timesx\)。这里，力\(F\)为车身重量\(m\timesg\)，其中\(g\)为重力加速度。

\[

x=\frac{F}{k}=\frac{m\timesg}{k}=\frac{1500\text{kg}\times9.81\text{m/s}^2}{1000\text{N/m}}\approx14.7\text{m}

\]

答案：弹簧压缩量约为14.7米。七、应用题1.根据汽车的实际行驶条件，分析汽车发动机冷却系统的主要功能指标及其对汽车功能的影响。

（1）功能指标

a.冷却效率

b.工作温度稳定性

c.润滑效果

d.抗腐蚀性

（2）对汽车功能的影响

a.提高发动机工作效率

b.延长发动机使用寿命

c.保证驾驶安全

d.影响汽车燃油经济性

2.根据汽车的实际行驶条件，分析汽车传动系统的主要功能指标及其对汽车功能的影响。

（1）功能指标

a.传动比

b.离合器功能

c.变速器效率

d.套筒连接功能

（2）对汽车功能的影响

a.提高发动机与驱动轮的匹配度

b.适应不同路况下的加速功能

c.影响汽车的燃油经济性

d.保证行驶稳定性

3.根据汽车的实际行驶条件，分析汽车转向系统的主要功能指标及其对汽车功能的影响。

（1）功能指标

a.转向灵敏度

b.转向助力效果

c.转向盘手感

d.转向系统可靠性

（2）对汽车功能的影响

a.提高驾驶舒适性

b.保障行车安全

c.增强转向稳定性

d.影响驾驶疲劳度

4.根据汽车的实际行驶条件，分析汽车制动系统的主要功能指标及其对汽车功能的影响。

（1）功能指标

a.制动距离

b.制动效能

c.制动稳定性

d.制动系统的抗热衰退功能

（2）对汽车功能的影响

a.保障行车安全

b.提高驾驶舒适性

c.影响汽车的燃油经济性

d.降低制动系统的磨损

5.根据汽车的实际行驶条件，分析汽车悬架系统的主要功能指标及其对汽车功能的影响。

（1）功能