考研汽车理论模拟题7

考研汽车理论模拟题7汽车运用工程I（汽车理论）试题7（参考答案）交通学院交通类专业一、概念解释（选其中8题，计20分）1 滚动阻力系数2 旋转质量换算系数3 稳态响应的转向特性4 汽车制动跑偏5 地面附着力6 汽车动力因数7 汽车燃料经济性8 汽车离去角9 汽车特征车速10 弹性轮胎的侧偏特性11 转向灵敏度12 功率平衡图13 1/3倍频分别评价法14 水滑现象二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选其中4道题，计20分）1 用结构和使用参数写出汽车功率平衡方程式（注意符号定义）。

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 列出用图解方法计算汽车等速燃料消耗量的步骤。

4 列出用图解方法计算汽车多工况燃料消耗量的步骤。

5 列出计算汽车最高车速的不同方法并绘图说明。

6 写出各种可用于绘制I 曲线的方程或方程组。

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 以减速器速比为例，叙述后备功率对汽车动力性和燃油经济性的影响。

3 叙述变速器档位数对汽车动力性和燃油经济性的影响，并讨论当前各种汽车选用变速器档位数的趋势，采用何种变速器可以最终解决档位数和汽车动力性与经济性要求之间的矛盾。

4 试用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的最大爬坡度max i 。

5 分析汽车重力mg G =对汽车动力性的影响？6 汽车在不同路面上制动时最大减速度值和平均值为何值？7 什么是侧偏力和侧偏回正力矩？它们主要与哪些因素有关？8 汽车横摆角速度增益与稳定性因数的关系。

四、分析题（选择其中5道题，计20分）1 用图描述汽车侧向加速度y a 与前后轮侧偏角之差21αα－的对应关系，并加以说明。

2 分析影响汽车制动距离的因素，并求单位初速度变化对制动距离的影响。

3 已知某汽车φ0＝0.35，请利用Ｉ、β、ｆ、γ线，分析φ＝0.5,φ＝0.3以及φ＝0.7时汽车的制动过程。

4 绘图说明并分析弹性轮胎的侧偏力与侧偏角之间的关系。

5 假设汽车左、右轮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、右轮制动拖痕长度的差异（设附着系数为φ＝0.3）。

6 某起交通事故现场勘察发现，地面没有制动拖痕。

事后实施紧急制动，发现汽车制动系没有失效，请分析这种现象（提示：从驾驶员和道路及制动系技术状况分析）。

7 请分析汽车急加速时，整个车身前部上升而后部下降的原因（提示：考虑轮胎等弹性、阻尼元件的作用，并采用受力分析方法，要求画出受力图并列出平衡方程）。

五、计算、推导题（选择其中4道题，计20分）1 假设汽车的总质量m=4600kg,C D =0.75,A=4m 2,旋转质量换算系数1δ=0.03,2δ=0.03,f =0.02,传动系机械效率T η=0.86,传动系总速比2.80==i i i g ,车轮滚动半径m r 365.0=,发动机的转矩为tq T =20000N·m, 道路附着系数为φ=0.4,求汽车全速从20km/h 加速至10sec 末所能达到的车速。

2 已知0a u =50km/h ，2τ'=0.2s,2τ''=0.15，请叙述驾驶员、制动系结构形式、制动系调整和技术状况（踏板自由行程、制动鼓/盘与摩擦片之间间隙）以及道路条件对汽车制动性能的影响，并计算单位初速度变化对汽车制动距离的影响（即速度敏感性分析）。

3 某汽车的总质量m=5000kg,C D =0.79,A=4.5m 2,旋转质量换算系数1δ=0.035, 2δ=0.035,坡度角α=5°,f =0.010,传动系机械效率T η=0.84, 传动系总速比0i i i g =,车轮滚动半径m r 365.0=,发动机的转矩为tq T =20000N·m,加速度du/dt=0.2m/s 2,a u =25km/h,求此时传动系机械损失功率？ 4 已知汽车的B =1.8m,g h =1.15m ,横坡度角为=β10°(要求给出示意图),R=45m, 求汽车在此圆形跑道上行驶,设侧向附着系数为的0.42,不发生侧滑,也不发生侧翻的最大车速是多少? 5 某轿车轴距L=3.0m,质心至前轴距离a =1.55m,至后轴距离b =1.45m,汽车绕oz 轴转动惯量z I =3900kg·m 2,前轮总侧偏刚度1k =-6300N/rad,后轮总侧偏刚度2k =-110000N/rad,转向系总传动比i =20,汽车的总质量为2000kg,请求稳定性因数K 和特征车速ach u 。

6 写出由L a K y 21αα-=导出⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=11221k F k F L a K Y Y y 的详细过程。

7 请详细地写出两公式T s a s CFb Q u Pb Q ηγ=→=02.1的变换过程一、概念解释（选其中8题，计20分）1 滚动阻力系数 [返回一]滚动阻力系数可视为车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比，或单位汽车重力所需之推力。

也就是说，滚动阻力等于汽车滚动阻力系数与车轮负荷的乘积，即r T fW F f f 111==。

这样，人们在分析整个汽车行驶阻力时，就不必考虑各车轮所受到的滚动阻力偶矩f T ,而只要知道滚动阻力系数就可求出滚动阻力f F 。

2 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j F 。

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δ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j F 为dt dum F j δ=。

式中，δ为汽车旋转质量换算系数，1>δ；dt du为汽车加速度。

3 稳态响应的转向特性[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。

4 汽车制动跑偏[返回一]制动跑偏，是指汽车在制动过程中自动向左或向右偏驶的现象。

制动侧滑，是指制动时汽车的某轴或多轴发生横向移动的现象。

严重的跑偏必然侧滑，对侧滑敏感的汽车也有跑偏的趋势。

通常，跑偏时车轮印迹重合，侧滑前后印迹不重合。

汽车离去角2γ，是指自车身后突出点向后车轮引切线时，切线与路面之间的夹角。

它表征了汽车离开障碍物(如小丘、沟洼地等)时，不发生碰撞的能力。

离去角越大，则汽车的通过性越好。

9 汽车特征车速[返回一]对于具有不足转向特征的汽车，当车速为ch u 时，汽车稳态横摆角速度增益达到最大值，而且其横摆角速度增益为与轴距L 相等的中性转向汽车横摆角速度增益的50％,即0021=>⎪⎭⎫=⎪⎭⎫K r K r δωδω。

ch u 称作特征车速，是表征不足转向量的一个参数。

当不足转向量增加时，K 增大，特征车速ch u 降低。

10 弹性轮胎的侧偏特性[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y F ，在地面上产生相应的侧偏力Y F 。

当车轮有侧向弹性时，即使Y F 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α不超过5°时，Y F 与α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°，可以认为侧偏角与侧偏力成线性关系。

11 转向灵敏度[返回一]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。

常用稳态横摆角速度与前轮转角之比S r ⎪⎭⎫δω来评价稳态响应。

该比值被称为稳态横摆角速度增益或转向灵敏度。

12 功率平衡图[返回一]汽车在行驶时，不但驱动力与行驶阻力平衡，而且发动机输出功率也与行驶阻力功率向平衡。

用纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率及经常遇到的阻力功率对车速的关系绘制在直角坐标图上，就得到功率平衡图。

利用功率平衡图可求汽车良好平直路面上的最高车速max a u 。

在该平衡点，发动机输出功率与常见阻力功率相等，发动机处于100%负荷率状态。

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。

13 1/3倍频分别评价法[返回一]加权加速度均方根值分量pwi σ反映了人体对各1/3倍频带振动强度的感觉。

1/3倍频带分别评价法的评价指标就是pwi σ中的最大值max )(pwi σ。

此法认为，当有多个频带的振动能量作用于人体时，各频带的作用无明显联系，对人体的影响主要是由单个影响最突出的频带所造成。

因此，要改善行驶平顺性，主要避免振动能量过于集中，尤其是在人体最敏感的频率范围内，不应该有突出的尖峰。

14 水滑现象[返回一]滑水现象，是指轮胎在有积水的路面上行驶时，随着车速的增加，轮胎实际接地面积逐渐减小，而被水膜隔开的面积逐渐增加；当达到一定车速时，在胎面下的动液压升力等于垂直载荷时，轮胎将完全飘浮在水膜上面而与路面毫不接触的现象。

滑水现象减小了轮胎与地面的附着能力，影响制动、转向。

二、写出表达式、画图、计算并简单说明（选其中4道题，计20分） 1 用结构使用参数写出汽车功率平衡方程式（注意符号定义）。

[返回二] ())3600761403600sin 3600cos (113dt du mu Au C Gu Gfu P P P P P a a D a a t j w i f t e δααηη+++=+++=式中：t F －驱动力；f F －滚动阻力；w F －空气阻力；i F －坡道阻力；j F －加速阻力；tq T －发动机输出转矩；0i －主传动器传动比；k i －变速器k 档传动比；t η－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；α－坡度角；D C －空气阻力系数；A －汽车迎风面积；a u －汽车车速；δ－旋转质量换算系数；dt du－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]①当踏板力较小时，制动器间隙尚未消除，所以制动器制动力0=μF ,若忽略其它阻力，地面制动力0＝xbF ，当ϕF F xb ≤（ϕF 为地面附着力）时，μF F xb =； ②当ϕF F xb =max 时μF F xb =，且地面制动力xb F 达到最大值max xb F ,即ϕF F xb =max ； ③当ϕμF F >时,ϕF F xb =,随着μF 的增加，xb F 不再增加。