考研汽车理论试题第10套

第10套1一、概念解释（选其中8题，计２０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、写出表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计２０分）1写出带结构、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，并列出平衡方程。5写出汽车的后备功率，及其对汽车的动力性和燃料经济性的影响。6写出各种可以绘制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，可以得出哪些结论？2试用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的最高速ｕamax。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）？第10套28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，尝试写出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φ0＝0.35，请利用Ｉ、β、ｆ、γ线，分析φ＝0.5,φ＝0.25以及φ＝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α）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tF与切向反作用力xF之间的关系，在什么条件下，可以认为xtFF。5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7.0s）。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出的汽车最高车速为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）1某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋转质量换算系数1=0.03,2=0.03,f=0.025,传动系机械效率ηT=0.85,发动机的转矩为Te=20000，传动系总速比65.70giii，车轮滚动半径mrr365.0，道路附着系数为φ=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,L=4m(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mf1=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K1=－47820N/rad,K2=－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=2.6m,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。6根据汽车制动距离计算公式：max2002'292.25)2(6.31juusaa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。7请详细地推导出公式并注明符号的单位：smLPbQt/1.3678请写出式ryudtda的详细推导过程第10套3一、概念解释（选其中8题，计２０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jF。加速时平移质量产生平移惯性力，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jF为dtdumFj。式中，为汽车旋转质量换算系数，1；dtdu为汽车加速度。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，常选取单位行程的燃料消耗量（L/100km）或单位运输工作的燃料消耗量（tkmL100/、kpkmL/）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(如发动机、传动系等)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Lkm/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USgalmile/。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kmL100/)与有效载荷eG(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Y轴方向将作用有侧向力yF，在地面上产生相应的地面侧向反作用力YF，YF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YF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，YF与成线性关系。5地面切向（反作用）力[返回一]汽车驱动力tF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0F，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tF。习惯将tF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xF。它在数值上等于驱动力tF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，第10套4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0K时，横摆角速度增益0Kr比中性转向时0Kr的大。随着车速的增加，uSr－曲线向上弯曲。K值越小(即K的绝对值越大)，过度转向量越大。当车速为Kucr1－时，r。cru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，过度转向量越大。过度转向汽车达到临界车速时将失去稳定性。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]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tF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0F，而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力tF。习惯将tF称为汽车驱动力。如果忽略轮胎和地面的变形，则TgtqtttiiTTrTF0。式中：tT为传输至驱动轮圆周的转矩；r为车轮半径；tqT为汽车发动机输出转矩；gi为变速器传动比；0i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]由试验测出的在不同载荷下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YF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4°~5°，可认为侧偏角与侧偏力成线性关系。YF-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。YF与的关系式为kFY。轿车轮胎的k值约在-28000~-80000N/rad范围内。14制动强度[返回一]汽车制动减速度zgdtdu，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0z。在其他路面上制动时，既不出现前轮抱死也不发生后轮抱死的制动强度必然小于地面附着系数，即0z。就是说，只有在第10套50＝的路面上，地面的附着条件才能被充分地利用。二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选择其中4道题，计２０分）1写出带结构、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