考研汽車理論試題第10套分解

1、一、概念解釋（選其中8題，計20分）1旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)2汽車燃料經(jīng)濟性及評價指標3汽車操縱穩(wěn)定性4側(cè)向偏離5地面切向（反作用）力6附著橢圓7等速行駛?cè)剂辖?jīng)濟特性8汽車通過性幾何參數(shù)9汽車臨界速度10 汽車（轉(zhuǎn)向特性）穩(wěn)態(tài)響應11遲滯損失12 汽車驅(qū)動力13 輪胎側(cè)偏剛度14 制動強度二、寫出表達式、畫圖、計算并簡單說明（選擇其中4道題，計20分）1寫出帶結(jié)構(gòu)、使用參數(shù)的汽車功率平衡方程式（注意參數(shù)及符號說明）。2畫圖并說明地面制動力、制動器制動力、附著力三者關系。3簡述圖解計算燃料消耗量的方法。4用隔離方法分析汽車加速行駛時整車的受力分析圖，并列出平衡方程。5 寫出汽車的后備功率，及其對汽車的

2、動力性和燃料經(jīng)濟性的影響。6 寫出各種可以繪制I曲線的方程及方程組7 峰值附著系數(shù)及其實際應用意義。三、敘述題（選擇其中4道題，計20分）1從制動側(cè)滑受力分析和試驗，可以得出哪些結(jié)論？2 試用驅(qū)動力行駛阻力平衡圖分析汽車的最高速Uamax。3 分析變速器速比ig和檔位數(shù)對汽車動力性的影響？4若汽車在劃有中心實線的普通二級公路行駛，假設汽車載荷均勻，左右制動器制動力相等，請問能否保證左右車輪地面制動力同時達到附著極限,并要求寫出表達式（提示考慮道路橫斷面形狀）。5分析不等速行駛時汽車質(zhì)心位置對前、后軸輪胎地面法向反作用力的影響。6汽車在不同路面上制動時最大減速度值及其平均值。7 在側(cè)向力的作用下

3、，剛性輪胎和彈性輪胎行駛方向的變化規(guī)律（假設駕駛員不對汽車的行駛方向進行干預）？8 汽車的橫擺角速度增益及其與車速和輪胎側(cè)偏剛度關系。9 什么是附著橢圓，嘗試寫出它的表達式及其應用。10從受力分析出發(fā)，敘述前輪抱死拖滑和后輪抱死拖滑對汽車制動方向穩(wěn)定性的影響。四、分析題（選擇其中4道題，計20分）1 分析三種轉(zhuǎn)向特性的穩(wěn)定性2已知某汽車0=0.35,請利用I、f、丫線，分析=0.5,=0.25以及1=0.72時汽車的制動過程。3請比較前驅(qū)動和后驅(qū)動汽車上坡（坡度角為a）行駛的附著條件，并解釋載貨汽車通常采用后驅(qū)動而小排量轎車采用前驅(qū)動的原因。4 說明驅(qū)動力Ft與切向反彳用力Fx之間的關系，在什

4、么條件下，可以認為Ft定Fx二5 設汽車左、右車輪的制動器制動力相等且技術狀況正常，請根據(jù)道路的橫斷面形狀，分析汽車實施緊急制動時，左、右輪胎的制動拖痕長度的差異（設附著系數(shù)為3s"7）6 請分析汽車制動時，整個車身前部下沉而后部上升的原因（提示：考慮輪胎等彈性元件，并采用受力分析方法）。7 某汽車在干燥柏油路面上實施緊急制動時，左右車輪均未留下制動拖痕，而在壓實的冰雪路面上實施緊急制動時，左、右車輪均留下明顯的制動拖痕，請分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因或該車的制動性能（提示：從駕駛員、道路斷面形狀和制動系技術狀況分析）。8 汽車在等速轉(zhuǎn)彎行駛時，外側(cè)車輪往往留下較黑痕跡（高速時類似制動拖痕

5、），請從受力分析的角度解釋該現(xiàn)象。9 某載貨汽車使用說明書給出的汽車最高車速為95km/h,請問該汽車按規(guī)定總質(zhì)量裝載在柏油路面的道路行駛時，有時汽車最高車速為什么會高于或低于95km/h?五、計算題（選擇其中4道題，計20分）1 某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)a=0.03,）2=0.03,f=0.025,傳動系機械效率7t=0.85，發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩為Te=20000,傳動系總速比i=i0ig=7.65,車輪滾動半徑rr=。365m,道路附著系數(shù)為e=0.4,求汽車全速從20km/h加速至40km/h所用的時間。2已知某車總質(zhì)量為8025kg,L=4

6、m（軸距），質(zhì)心離前軸距離為a=2.5m,至后軸距離為b=1.5m,質(zhì)心高度hg=1.15m,在縱坡度為i=3.5%時，在良好路面上等速下坡時，軸荷再分配系數(shù)（注：再分配系數(shù)mi=Fzi/FZ,mf2=FZ2/Fz）。3已知汽車的B=1.75m,hg=0.95m,橫坡度角為1。，R=37m,求汽車在此圓形跑道上行駛，設側(cè)向附著系數(shù)為0.40,不發(fā)生側(cè)滑，也不發(fā)生側(cè)翻的最大車速是多少4某汽車總質(zhì)量為20100kg,L=3.2m,靜態(tài)時前軸荷占55%,后軸荷占45%,求若K=47820N/rad,K2=38300N/rad,求該車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。5某發(fā)動機前置轎車的軸距L=2.6m,質(zhì)心高度hg=

7、O60m,汽車的總質(zhì)量為m=1200kg,靜止不動時前軸負荷為汽車總重的60%,后軸負荷為汽車總重的40%,請比較采用前置前驅(qū)動及前置后驅(qū)動型式時的附著利用情況。6根據(jù)汽車制動距離計算公式：1，,2S二獲（2萬"02出025.92電分析影響制動距離的主要因素，論述縮短汽車制動距離基本思路。Qt7請詳細地推導出公式并注明符號的單位：Pb367.1mL/sdayUr8請寫出式dt的詳細推導過程、概念解釋（選其中8題，計20分）1旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)返回一汽車加速行駛時,需要克服本身質(zhì)量加速運動的慣性力，該力稱為加速阻力F-.FjO加速時平移質(zhì)量產(chǎn)生平移慣性力，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)慣性力偶矩。為了

8、能用一個公式計算，一般把旋轉(zhuǎn)質(zhì)量慣性力偶矩在數(shù)值上等效轉(zhuǎn)換為平移質(zhì)量慣性力。對于固定檔位，常用系數(shù)6作為考慮旋轉(zhuǎn)質(zhì)量力偶矩后的汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。這時，汽車的加速阻力為汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),du6A1;出為汽車加速度。2汽車燃料經(jīng)濟性及評價指標返回一汽車燃料經(jīng)濟性，是指汽車以最少的燃料消耗完成單位運輸工作量的能力O為了評價汽車的燃料經(jīng)濟性,常選取單位行程的燃料消耗量（L/100km）或單位運輸工作的燃料消耗量（L/100tkm、L/kPkm）作為評價指標。前者用于比較相同容量的汽車燃料經(jīng)濟性，也可用于分析不同部件（如發(fā)動機、傳動系等）裝在同一種汽車上對汽車燃料經(jīng)濟性的影響；后者常用于比較和評

9、價不同容載量的汽車燃料經(jīng)濟性。其數(shù)值越大，汽車的經(jīng)濟性越差。汽車燃料經(jīng)濟性也可用汽車消耗單位量燃料所經(jīng)過的行程km/L作為評價指標，稱為汽車經(jīng)濟性因數(shù)。例如，美國采用每加侖燃料能行駛的英里數(shù)，即MPG或mileaSgal。其數(shù)值越大，汽車的燃料經(jīng)濟性越好。由于汽車在使用過程中，載荷和道路條件對汽車燃料的消耗影響很大，也可采用燃料消耗量Q（單位為L/100km）與有效載荷Ge（單位：t）之間的關系曲線，評價在不同道路條件下汽車燃料經(jīng)濟性，稱之為平均燃料運行消耗特性3汽車操縱穩(wěn)定性返回一汽車操縱穩(wěn)定性，是指在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向（直線或

10、轉(zhuǎn)彎）行駛；且當受到外界干擾（路不平、側(cè)風、貨物或乘客偏載）時，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的性能。汽車操縱穩(wěn)定性不僅影響汽車駕駛操作的方便程度,而且也是決定汽車高速行駛安全的一個重要性能。4側(cè)向偏離返回一汽車行駛過程中，因路面?zhèn)认騼A斜、側(cè)向風或曲線行駛時離心力等的作用，車輪中心沿Y軸方向?qū)⒆饔糜袀?cè)向力Fy,在地面上產(chǎn)生相應的地面?zhèn)认蚍醋饔昧y,Fy也稱為側(cè)偏力。輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象，是指當車輪有側(cè)向彈性時，即使Fy沒有達到附著極限，車輪行駛方向也將偏離車輪平面的方向。不同載荷和不同道路上輪胎的側(cè)偏力-側(cè)偏角關系曲線一般稱為彈性輪胎的側(cè)偏特性。側(cè)偏特性曲線表明，側(cè)偏角口不超過5。時，與1成線性關系

11、。5地面切向（反作用）力返回汽車驅(qū)動力Ft是發(fā)動機曲軸輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)離合器、變速器（包括分動器）、傳動軸、主減速器、差速器、半軸（及輪邊減速器）傳遞至車輪作用于路面的力F0,若不考慮地面滾動阻力偶的作用，則由路面產(chǎn)生作用于車輪圓周上切向反作用力Fto習慣將Ft稱為汽車驅(qū)動力。實際上作用在驅(qū)動輪上驅(qū)動汽車前進的力是地面切向反作用力Fxo它在數(shù)值上等于驅(qū)動力Ft減去滾動阻力Ff,汽車制動時，地面制動力就是地面切向反作用力。6附著橢圓返回一汽車運動時，在輪胎上常同時作用有側(cè)向力與切向力。一些試驗結(jié)果曲線表明，一定側(cè)偏角下，驅(qū)動力增加時，側(cè)偏力逐漸有所減小，這是由于輪胎側(cè)向彈性有所改變的關系。當驅(qū)動力相當

12、大時，側(cè)偏力顯著下降，因為此時接近附著極限，切向力已耗去大部分附著力，而側(cè)向能利用的附著力很少。作用有制動力時，側(cè)偏力也有相似的變化。驅(qū)動力或制動力在不通側(cè)偏角條件下的曲線包絡線接近于橢圓，一般稱為附著橢圓。它確定了在一定附著條件下切向力與側(cè)偏力合力的極限值。7等速行駛?cè)剂辖?jīng)濟特性返回一等速行駛?cè)剂辖?jīng)濟特性是汽車燃料經(jīng)濟性的一種常見評價指標。它是指汽車在額定載荷條件下，以最高檔或次高檔在水平良好路面上等速行駛100km的燃油消耗量。通常測出或計算出10km/h或20km/h速度間隔的等速百公里燃油消耗量，然后在圖上繪制曲線，稱為等速百公里燃油消耗量曲線，也稱為等速行駛?cè)剂辖?jīng)濟特性。8汽車通過性

13、幾何參數(shù)返回一汽車通過性的幾何參數(shù)是與防止間隙失效有關的汽車本身的幾何參數(shù)。它們主要包括最小離地間隙、接近角、離去角、縱向通過角等。另外，汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑和內(nèi)輪差、轉(zhuǎn)彎通道圓及車輪半徑也是汽車通過性的重要輪廓參數(shù)。9汽車臨界速度返回一-t-TrIIIu當穩(wěn)定性因素K<0時，橫擺角速度增益6Jk/比中性轉(zhuǎn)向時6人的大。隨著車速的增加，6Js曲線向上彎曲。K值越小（即K的Ucr=JgT必絕對值越大），過度轉(zhuǎn)向量越大。當車速為VK時，6JOUc稱為臨界車速，是表征過度轉(zhuǎn)向量的一個參數(shù)。臨界車速越低，過度轉(zhuǎn)向量越大。過度轉(zhuǎn)向汽車達到臨界車速時將失去穩(wěn)定性。因為切r/6趨于無窮大時，只要極其微小

14、的前輪轉(zhuǎn)角便會產(chǎn)生極大的橫擺角速度。這意味著汽車的轉(zhuǎn)向半徑R極小，汽車發(fā)生激轉(zhuǎn)而側(cè)滑或翻車。10汽車（轉(zhuǎn)向特性）穩(wěn)態(tài)響應返回一在汽車等速直線行駛時，若急速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤至某一轉(zhuǎn)角并維持此轉(zhuǎn)角不變時，即給汽車轉(zhuǎn)向盤一個角階躍輸入。一般汽車經(jīng)短暫時間后便進入等速圓周行駛，這也是一種穩(wěn)態(tài)，稱為轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應。汽車等速圓周行駛，即汽車轉(zhuǎn)向盤角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應，在實際行駛中不常出現(xiàn)，但卻是表征汽車操縱穩(wěn)定性的一個重要的時域響應，稱為汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向和過度轉(zhuǎn)向三種類型。11遲滯損失返回一輪胎在滾動過程中，輪胎各個組成部分間的摩擦以及橡膠元、簾線

15、等分子之間的摩擦，產(chǎn)生摩擦熱而耗散，這種損失稱為彈性元件的遲滯損失。12汽車驅(qū)動力返回一汽車驅(qū)動力Ft是發(fā)動機曲軸輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)離合器、變速器（包括分動器）、傳動軸、主減速器、差速器、半軸（及輪邊減速器）傳遞至車輪作用于路面的力F0,而由路面產(chǎn)生作用于車輪圓周上切向反作用力Fto習慣將Ft稱為汽車驅(qū)動力。如果忽略輪胎和地面的變形，則式中：為傳輸至驅(qū)動輪圓周的轉(zhuǎn)矩；r為車輪半徑；Ttq為汽車發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩；ig為變速器傳動比；10主減速器傳動比；“T為汽車傳動系機械效率。13輪胎側(cè)偏剛度返回一由試驗測出的在不同載荷下和不同道路上某輪胎的側(cè)偏力-側(cè)偏角關系曲線表明，側(cè)偏角口不超過5。時，側(cè)偏力Fy與&

16、quot;成線性關系。汽車正常行駛時，側(cè)向加速度不超過0.4g,側(cè)偏角不超過4。5。，可認為側(cè)偏角與側(cè)偏力成線性關系。Fy-1M曲線在a=0。處的斜率，稱為側(cè)偏剛度k,單位為N/rad或N/（°）。側(cè)偏剛度為負值。J與口的關系式為FY=依。轎車輪胎的k值約在-28000-80000N/rad范圍內(nèi)。14制動強度返回一duzg汽車制動減速度dt,其中z被稱為制動強度。若汽車在具有同步附著系數(shù)0的路面上制動，汽車的前、后輪將同時達到抱死的工況，此時的制動強度Z0。在其他路面上制動時，既不出現(xiàn)前輪抱死也不發(fā)生后輪抱死的制動強度必然小于地面附著系數(shù)，即z<0。就是說，只有在中二中。的路

17、面上，地面的附著條件才能被充分地利用、寫出表達式、畫圖、計算并簡單說明（選擇其中4道題，計20分）1寫出帶結(jié)構(gòu)、使用參數(shù)的汽車功率平衡方程式（注意參數(shù)及符號說明）。返回二-1_-Pe=?。≒f十R十R十Pj）31GfuacosaGuasinaCDAua§muadu（+）736003600761403600dt式中：Ft驅(qū)動力；Ff滾動阻力；Fw空氣阻力；Fi坡道阻力；Fj加速阻力；Ttq發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩；i0主傳動器傳動比；ik變速器k檔傳動比；-傳動系機械效率;m汽車總質(zhì)量；g重力加速度；f滾動阻力系數(shù)；3坡度角；Cd空氣阻力系數(shù)；A汽車迎風面積;duua汽車車速；6旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)

18、；出加速度2畫圖并說明地面制動力、制動器制動力、附著力三者關系。返回二*GB3當踏板力較小時，制動器間隙尚未消除，所以制動器制動力FN=0,若忽略其它阻力，地面制動力Fxb=0，當FxbW%（F中為地面附著力）時，F(xiàn)xb=F收當Fxbmax="時Fxb=F±且地面制動力Fxb達到最大值Fxbmax,即Fxbmax=F中；當Fr>F中時，F(xiàn)xb=Ftp,隨著Fp的增加，口不再增加。3簡述圖解計算燃料消耗量的方法。返回二已知（nei,Pi,gei）,i=1,2,，n,以及汽車的有關結(jié)構(gòu)參數(shù)和道路條件（fr和i）,求作出QS=f（ua）等速油耗曲線。根據(jù)給定的各個轉(zhuǎn)速ne和

19、不同功率下的比油耗ge值，采用擬合的方法求得擬合公式ge=f（P2,ne）o1）由公式ner“=0.377iki0計算找出人和、對應的點（n1,ua1）,（n2,ua2）,（nm,uam）o2）分別求出汽車在水平道路上克服滾動阻力和空氣阻力消耗功率Pr和Pw3FwuaCDAua360021.153600Fruaua號-ra=aGfrcos：360036003）求出發(fā)動機為克服此阻力消耗功率4）由n%對應的Pe，從ge=f（P2,ne）計算ge。5）計算出對應的百公里油耗QS為Q1.02ua6)選取一系列轉(zhuǎn)速n1,n2,n3,"4,nm,找出對應車速ua1,ua2,ua3,ua4,ua

20、m。據(jù)此計算出QS1,QS2,QS3,QS4,QSm把這些Qs%的點連成線，即為汽車在一定檔位下的等速油耗曲線，為計算方便，計算過程列于表3-7等速油耗計算方法ne,r/min計算公式n1%n3山.nmUa,km/hrne0.377eiaUa1Ua2Ua3Ua4.UamPrkW,mgfrUa3600Pr1Pr2Pr3Pr4.RmPwkw,CdAu：76140Pw1Pw2Pw3Pw4.PwmFe(Pw+Pr)%PP2P3P4.Pmge,g/(kWh)ge1ge2ge3ge4.gemQs,L/100kmPge1.02UaYQs1Qs2Qs3Qs4.Qsm4用隔離方法分析汽車加速行駛時整車的受力分析

21、圖，并列出平衡方程。返回二du'de'.分別是車身質(zhì)量、加速度、后軸對車身的推力、前軸對車身的阻力、空氣阻m3、瓦、Fp2、F"Fw、%、|f、x、i°、1、耳、r力、經(jīng)傳動系傳至車輪輪緣的轉(zhuǎn)矩、發(fā)動機曲軸輸出轉(zhuǎn)矩、飛輪轉(zhuǎn)動慣量、飛輪角加速度、主傳動器速比、變速器速比、傳動系機械效率、輪緣對地面的作用力、車輪滾動半徑5寫出汽車的后備功率，及其對汽車的動力性和燃料經(jīng)濟性的影響。返回二利用功率平衡圖可求汽車良好平直路面上的最高車速Uamax,在該平衡點，發(fā)動機輸出功率與常見阻力功率相等，發(fā)動機處于i00%n荷率狀態(tài)。另外，通過功率平衡圖也可容易地分析在不同檔位和

22、不同車速條件下汽車發(fā)動機功率的利用情況。PfPw1pe（PfPw）汽車在良好平直的路面上以等速Ua3行駛，此時阻力功率為t，發(fā)動機功率克服常見阻力功率后的剩余功率Ps-T，該剩余功率Ps被稱為后備功率。如果駕駛員仍將加速踏板踩到最大行程，則后備功率就被用于加速或者克服坡道阻力。為了保持汽車以等速Ua3行駛，必需減少加速踏板行程，使得功率曲線為圖中虛線，即在部分負荷下工作。另外，當汽車速度為Ua1和Ua2時，使用不同檔位時，汽車后備功率也不同。汽車后備功率越大，汽車的動力性越好。利用后備功率也可確定汽車的爬坡度和加速度。功率平衡圖也可用于分析汽車行駛時的發(fā)動機負荷率，有利于分析汽車的燃油經(jīng)濟性。

23、后備功率越小，汽車燃料經(jīng)濟性就越好。通常后備功率約10%20%時，汽車燃料經(jīng)濟性最好。但后備功率太小會造成發(fā)動機經(jīng)常在全負荷工況下工作，反而不利于提高汽車燃料經(jīng)濟性。6寫出各種可以繪制I曲線的方程及方程組返回二如已知汽車軸距L、質(zhì)心高度hg、總質(zhì)量m、質(zhì)心的位置L2（質(zhì)心至后軸的距離）就可用前、后制動器制動力的理想分配關系式I/12Fj繪制I曲線1mgI24hgL'mgL2-JL2+Fu-二2hgmg(hgJF2二mgFjFziL2hg根據(jù)方矛1組lFyFz2Ll-*hg也可直接繪制I曲線假設一組中值（=0.1,0.2,0.3,1.0）,每個中值代入方程組（4-30）,就具有一個交點的

24、兩條直線，變化中值，取得一組交點，連接這些交點就制成I曲線。利用L-hgmgL2Fxb2二Fxb1-Fxb2f線組3hghg和r線組hgmgL1Fxb1"LhqLhfgg對于同一值，線和r線的交點既符合Fxb1=<PFz1,也符合Fxb2=9Fz2o取不同的中值，就可得到一組f線和r線的交點，這些交點的連線就形成了i曲線7峰值附著系數(shù)及其實際應用意義。返回二一般將地面制動力與地面法向反作用力Fz（平直道路為垂直載荷）之比成為制動力系數(shù)66呼一一bo它是滑動率的函數(shù)。由圖可知，當較小時，b近似為的線性函數(shù)，隨著的增加b急劇增加。當b趨近于P時，隨著的增加，b增加緩慢，直到達到最大

25、值P。通常p被稱為峰值附著系數(shù)。很多試驗表明，S=15%20%o平若滑動率峰值附著系數(shù)p附近，則汽車可近似獲得最大制動力，為此人們?yōu)槠囇b備ABS,試圖使車輪滑動率15%20%附近。三、敘述題（選擇其中4道題，計20分）1從制動側(cè)滑受力分析和試驗，可以得出哪些結(jié)論？返回三在前輪無制動力、后輪有足夠的制動力的條件下，隨ua的提高側(cè)滑趨勢增加；當后輪無制動力、前輪有足夠的制動力時，即使速度較高，汽車基本保持直線行駛狀態(tài)；當前、后輪都有足夠的制動力，但先后次序和時間間隔不同時，車速較高，且前輪比后輪先抱死或后輪比前輪先抱死，但是因時間間隔很短，則汽車基本保持直線行駛；若時間間隔較大，則后軸發(fā)生嚴重的

26、側(cè)滑；如果只有一個后輪抱死，后軸也不會發(fā)生側(cè)滑；起始車速和附著系數(shù)對制動方向穩(wěn)定性也有很大影響。即制動時若后軸比前軸先抱死拖滑，且時間間隔超過一定值，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。車速越高，附著系數(shù)越小，越容易發(fā)生側(cè)滑。若前、后軸同時抱死，或者前軸先抱死而后軸抱死或不抱死，則能防止汽車后軸側(cè)滑，但是汽車喪失轉(zhuǎn)向能力。2試用驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖分析汽車的最高速Uamax。返回三驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖清楚地描述了不同檔位、不同車速條件下驅(qū)動力和常見行駛圖汽車驅(qū)動力一行駛阻力平衡圖阻力的關系。利用驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖可方便地確定汽車的最高車速uamax,即最高檔驅(qū)動力曲線Fi4ua和常見阻力曲線（Ff+F

27、w）ua的平衡點（兩條曲線交點）對應的車速。當車速低于最高車速uamax時，驅(qū)動力Ft4大于常見行駛阻力（Fi+Fw）,它們之差即剩余動力可以用于爬坡或加速。如果此時仍希望汽車等速行駛，則駕駛員必須減小加速踏板踏下的行程，讓發(fā)動機在部分負荷特性工況工作，而對應的驅(qū)動力曲線為圖中的虛線，這樣使汽車驅(qū)動力和常見行駛阻力仍處于平衡狀態(tài)。3分析變速器速比ig和檔位數(shù)對汽車動力性的影響？返回三變速器速比ig增加，汽車的動力性提高，但一般燃料經(jīng)濟性下降；檔位數(shù)增加有利于充分利用發(fā)動機的功率，使汽車的動力性提高，同時也使燃料經(jīng)濟性提高；但檔位數(shù)增加使得變速器制造困難，一般可采用副變速器解決，或采用無級變速器

28、。4若汽車在劃有中心實線的普通二級公路行駛，假設汽車載荷均勻，左右制動器制動力相等，請問能否保證左右車輪地面制動力同時達到附著極限，并要求寫出表達式（提示考慮道路橫斷面形狀）。返回三因為道路帶有一定的橫向坡度（拱度），使得左側(cè)車輪首先達到附著極限，而右側(cè)車輪地面法向力較大，地面制動力尚未達到附著極限，因此會出現(xiàn)左側(cè)有制動拖印，而右側(cè)無拖印的現(xiàn)象。5分析不等速行駛時汽車質(zhì)心位置對前、后軸輪胎地面法向反作用力的影響。返回三FziFz2mg八、二L(L2hgb)mg八.、(Ll-hgb)由式（1）可知，制動時汽車前輪的地面法向反作用力Fz1隨制動強度和質(zhì)心高度增加而增大；后輪的地面法向反作用力Fz2

29、隨制動強度和質(zhì)心高度增加而減小。大軸距汽車前后軸的載荷變化量小于短軸距汽車載荷變化量。例如，某載貨汽車滿載在干燥混凝土水平路面上以規(guī)定踏板力實施制動時，AFz1為靜載荷的90%,*Fz2為靜載荷的38%即前軸載荷增加90%,后軸載荷降低38%6汽車在不同路面上制動時最大減速度值及其平均值。返回三不同制動工況時汽車的地面制動力不同。汽車的地面制動力為Fb=q：'：bmg則汽車的制動減速度強耿為Jmaxdudtm=bg當汽車制動時允許前后輪抱死拖滑時（例如，未安裝制動防抱死系統(tǒng)或者制動防抱死系統(tǒng)失效），汽車的最大制動減速度*砍5為jmaxs=q、sg對于裝有理想的制動防抱死系統(tǒng)（ABS）控

30、制的汽車的最大制動減速度jmaxp為jmaxp=pg中-<中一；當汽車駕駛員米取預防性的制動措施時，由于制動力較小，車輪滑動率s尚低于15%25%即bp,此時，汽車制動減速度j為jg:二1g7 在側(cè)向力的作用下，剛性輪胎和彈性輪胎行駛方向的變化規(guī)律（假設駕駛員不對汽車的行駛方向進行干預）？返回三在側(cè)向力的作用，若汽車車輪為剛性輪，則在側(cè)向力不大于附著力的條件下，汽車保持原行駛方向；當側(cè)向力超過附著極限時，車輪即汽車偏離原行駛方向。而對于彈性車輪，即使側(cè)向力未達到附著極限，車輪也將發(fā)生側(cè)向偏離原始行駛方向的現(xiàn)象，即側(cè)偏現(xiàn)象。8 汽車的橫擺角速度增益及其與車速和輪胎側(cè)偏剛度關系。返回三汽車等

31、速行駛時，在前輪角階躍輸入下進入的穩(wěn)態(tài)響應就是等速圓周行駛。常用輸出與輸入的比值，如穩(wěn)態(tài)時的橫擺角速度與前輪轉(zhuǎn)角之比來評價穩(wěn)態(tài)響應。這個比值稱為穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益，也稱為轉(zhuǎn)向靈敏度穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益與車速和輪胎側(cè)偏剛度關系：u/LK=/（X_gT=TPLk2ki9什么是附著橢圓，嘗試寫出它的表達式及其應用。返回三汽車運動時，在輪胎上常同時作用有側(cè)向力與切向力。一些試驗結(jié)果曲線表明，一定側(cè)偏角下，驅(qū)動力增加時，側(cè)偏力逐漸有所減小，這是由于輪胎側(cè)向彈性有所改變的關系。當驅(qū)動力相當大時，側(cè)偏力顯著下降，因為此時接近附著極限，切向力已耗去大部分附著力，而側(cè)向能利用的附著力很少。作用有制動力時，側(cè)偏力也

32、有相似的變化。驅(qū)動力或制動力在不通側(cè)偏角條件下的曲線包絡線接近于橢圓，一般稱為附著橢圓。它確定了在一定附著條件下切向力與側(cè)偏力合力的極限值。10從受力分析出發(fā)，敘述前輪抱死拖滑和后輪抱死拖滑對汽車制動方向穩(wěn)定性的影響。返回三從受力情況分析，也可確定前輪或后輪抱死對制動方向穩(wěn)定性的影響。（a）前軸側(cè)例圖a是當前輪抱死、后輪自由滾動時，在干擾作用下，發(fā)生前輪偏離角口（航向角）若保持轉(zhuǎn)向盤固定不動，因前輪側(cè)偏轉(zhuǎn)向產(chǎn)生的離心慣性力Fc與偏離角a的方向相反，F(xiàn)c起到減小或阻止前軸側(cè)滑的作用，即汽車處于穩(wěn)定狀態(tài)。例圖b為當后輪抱死、前輪自由滾動時，在干擾作用下，發(fā)生后軸偏離角（航向角）。若保持轉(zhuǎn)向盤固定不

33、動，因后輪側(cè)偏產(chǎn)生的離心慣性力Fc與偏離角口的方向相同,（b）后軸側(cè)滑例圖汽車側(cè)滑移分析Fc起到加劇后軸側(cè)滑的作用，即汽車處于不穩(wěn)定狀態(tài)。由此周而復始，導致側(cè)滑回轉(zhuǎn)，直至翻車。在彎道制動行駛條件下，若只有后輪抱死或提前一定時間抱死，在一定車速條件下,后軸將發(fā)生側(cè)滑；而只有前輪抱死或前輪先抱死時，因側(cè)向力系數(shù)幾乎為零，不能產(chǎn)生地面?zhèn)认蚍醋饔昧?，汽車無法按照轉(zhuǎn)向盤給定的方向行駛，而是沿著彎道切線方向駛出道路,即喪失轉(zhuǎn)向能力四、分析題（選擇其中4道題，計20分）1分析三種轉(zhuǎn)向特性的穩(wěn)定性返回四汽車的三種穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分別為不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向和過度轉(zhuǎn)向。對于不足轉(zhuǎn)向，汽車轉(zhuǎn)向靈敏度隨車速增加而下降，是一

34、種穩(wěn)定轉(zhuǎn)向特性；對于中性轉(zhuǎn)向，汽車轉(zhuǎn)向靈敏度不隨車速變化，也是一種穩(wěn)定轉(zhuǎn)向特性,0.3以及4=0.6時汽車的制動過程。返回四對于過度轉(zhuǎn)向，汽車轉(zhuǎn)向靈敏度隨車速增加而增加，是一種不穩(wěn)定轉(zhuǎn)向特性但是在實際中容易變?yōu)檫^度轉(zhuǎn)向。2已知某汽車40=0.4,請利用I、0、f、丫線，分析4=0.4,4邛=°.3時，蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著P增加，F(xiàn)xb1"FN、Fxb2=Fi2,即前后輪地面制動力與制動器制動力相等。當P與*=0.3的f線相交時，符合前輪先抱死的條件，前后制動器制動力仍沿著0增加，而Fxb1<fm,Fxb2=fm,即前后制動器制動力仍沿著P線增長，前輪地面

35、制動力沿著0=0.3的f線增長。當f與I相交時，0=0.3的r線也與I線相交，符合前后輪均抱死的條件，汽車制動力為0.3gm。Fxb2=F,即前后輪地面制動力與制動器制動力相等。當0與中二0.6的r線相交時，符合后輪先抱死的條件，前后制動器制動力仍沿著0增加,當邛=0.6時，蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著P增加，F(xiàn)xb1=fN、前后輪動載荷變化量hgF=j(FjFiFw)而兄產(chǎn)F叫Fxb2<Fy,即前、后制動器制動力仍沿著P線增長，后輪地面制動力沿著0=0.6的r線增長。當r與I相交時，9=0.6的f線也與I線相交，符合前后輪都抱死的條件，汽車制動力為0.6gm邛=°.4,

36、蹋下制動踏板，前后制動器制動力沿著口增加，F(xiàn)xb1=Fw、Fxb2=F/，即前后輪地面制動力與制動器制動力相等。繼續(xù)增加，G=fr、匕皿=小，同時與中"4的r線和f線相交，前后車輪同時抱死。3請比較前驅(qū)動和后驅(qū)動汽車上坡（坡度角為a）行駛的附著條件，并解釋載貨汽車通常采用后驅(qū)動而小排量轎車采用前驅(qū)動的原因。返回四如果cosa%1,且sin口全口定i,L1f,則G工化1-=G(L1-fhg)F2=八=L一九1-gg后驅(qū)動LG(L2hgf)咖區(qū)動1-Lhv四輪驅(qū)動Fq、：一守（FziFz2）=q、：FZ-q'：G汽車驅(qū)動力一行駛阻力平衡圖圖對于前輪其動態(tài)地面法向反作用力的增量為-

37、&F,而后輪的為FF。顯然，當汽車以極限附著能力在大坡度角加速上坡時，動載荷的絕對值達到最大。貨車經(jīng)常在公路行駛，而轎車主要在城市道路行駛，由于貨車需要爬坡較大，所以采用后驅(qū)動。轎車主要在城市平路行駛，而前軸附著力下降較小，所以采用前驅(qū)動。越野汽車行駛條件較為惡劣，所以采用四輪驅(qū)動。4說明驅(qū)動力Ft與切向反作用力Fx之間的關系，在什么條件下，可以認為Ft*Fx。返回四當車輪純滾動前進運動FtFf=Fx或者當車輪未抱死滾動時Fb-Ff=Fx式中：Fx-切向力；Ft驅(qū)動力；Fb-制動力；Ff-滾動阻力。通常FtAFf,或FbFf所以FFxo5設汽車左、右車輪的制動器制動力相等且技術狀況正常

38、，請根據(jù)道路的橫斷面形狀，分析汽車實施緊急制動時，左、右輪胎的制動拖痕長度的差異（設附著系數(shù)為*s=°.7）。返回四左側(cè)有制動拖印，而右側(cè)無拖印。汽車在制動過程中稍微向右側(cè)發(fā)生側(cè)偏現(xiàn)象說明汽車右車輪的制動力稍大。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因為道路帶有一定的橫向坡度（拱度），使得左側(cè)車輪首先達到附著極限，而右側(cè)車輪地面法向力較大，地面制動力尚未達到附著極限，因此才會出現(xiàn)左側(cè)有制動拖印，而右側(cè)無拖印的現(xiàn)象。6請分析汽車制動時，整個車身前部下沉而后部上升的原因（提示：考慮輪胎等彈性元件，并采用受力分析方法）。返回四汽車加速時，加速阻力的方向向后，從而使后輪的地面法向反作用力增加，而使汽車后懸架彈

39、性元件受到壓縮，而前輪地面法向反作用力減小，而使前懸架彈性元件得以伸張。綜合效應使汽車前部抬升，而后部下降。這可通過對汽車整車進行力分析得出。7某汽車在干燥柏油路面上實施緊急制動時，左右車輪均未留下制動拖痕，而在壓實的冰雪路面上實施緊急制動時，左、右車輪均留下明顯的制動拖痕，請分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因或該車的制動性能（提示：從駕駛員、道路斷面形狀和制動系技術狀況分析）。返回四說明由于汽車的最大制動力不夠。由于冰雪路面的附著系數(shù)低，使其在冰雪路面的時候其最大制動力大于地面附著力，車輪產(chǎn)生相對滑動，產(chǎn)生拖痕。而柏油路面的附著系數(shù)高，使其制動時制動力小于附著力，從而車輪始終處于滾動狀態(tài)。8汽車在等速轉(zhuǎn)

40、彎行駛時，外側(cè)車輪往往留下較黑痕跡（高速時類似制動拖痕），請從受力分析的角度解釋該現(xiàn)象。返回四輪胎傳遞的輪緣切向力受到接觸面的制約。汽車在等速特別是高速急轉(zhuǎn)彎行駛時，汽車在離心力的作用下外側(cè)車輪的側(cè)向反作用力和法向反作用力增加，車輪和車身也出現(xiàn)側(cè)傾趨勢，加上車輪存在側(cè)滑趨勢，這樣就使外側(cè)輪胎接地面積變小，輪胎局部達到附著極限，從而在地面上形成弧形黑色痕跡。如果在轉(zhuǎn)彎的同時也施加制動，車輪黑色印跡將變得更濃、更窄。9某載貨汽車使用說明書給出的汽車最高車速為95km/h,請問該汽車按規(guī)定總質(zhì)量裝載在柏油路面的道路行駛時，有時汽車最高車速為什么會高于或低于95km/h?返回四說明書給出的汽車最高車速

41、是在標準條件下得出的。因為汽車的最高車速Uamax，即最高檔驅(qū)動力曲線Fi4-Ua和常見阻力曲線（Ff+Fw）-Ua的平衡點（兩條曲線交點）對應的車速，所以實際因道路條件（阻力系數(shù)和坡度）、風速與風向、發(fā)動機和傳動系性能的變化，使兩條曲線的交點向左或者向右移動，從而使實際最高車速低于或者高于說明書上標明的最高車速。當車速低于最高車速Uamax時，驅(qū)動力Ft4大于常見行駛阻力（Ff+Fw）,它們之差即剩余動力可以用于爬坡或加速。如果此時仍希望汽車等速行駛，則駕駛員必須減小加速踏板踏下的行程，讓發(fā)動機在部分負荷特性工況工作，而對應的驅(qū)動力曲線為圖中的虛線，這樣使汽車驅(qū)動力和常見行駛阻力仍處于平衡狀態(tài)。五、計算題（選擇其中4道題，計20分）1某汽車的總質(zhì)量m=4600kg,空氣阻力系數(shù)C=0.75，迎風面積A=4n2,旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)8=1.06,f=0.015,傳動系機械效率刀t=0.82,發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩Te=20000Nm,傳動系總速比i=i0ig=10,車輪滾動半徑rr=0.36m,道路附著系數(shù)巾=0.4,求汽車全速從30km/h加速至40km/h所用的時間。返回五40-30t二二0.71