qq 第一章 汽车的动力性278973104
1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。 产生机理和作用形式：
(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =?。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。 1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？
答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：
1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。
3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。
轻型货车的有关数据：
汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为
234
19.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000
q n n n n T =-+-+-
式中，Tq 为发动机转矩（N ?m ）;n 为发动机转速（r/min ）。
发动机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 ηt =0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2.77m 2 主减速器传动比 i 0=5.83
飞轮转动惯量 I f =0.218kg ?m 2 二前轮转动惯量 I w1=1.798kg ?m 2 四后轮转动惯量 I w2=3.598kg ?m 2
质心至前轴距离（满载） a=1.974m 质心高（满载） hg=0.9m
分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力－行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。只要对汽车行使方程理解正确，本题的编程和求解都不会有太大困难。常见错误是未将车速的单位进行换算。
2）首先应明确道路的坡度的定义tan i α=。求最大爬坡度时可以对行使方程进行适当简化，可以简化的内容包括两项cos 1α≈和sin tan αα≈，简化的前提是道路坡度角不大，当坡度角较大时简化带来的误差会增大。计算时，要说明做了怎样的简化并对简化的合理性进行评估。
3）已知条件没有说明汽车的驱动情况，可以分开讨论然后判断，也可以根据常识判断轻型货车的驱动情况。 解：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图 汽车驱动力Ft=
r
i i T t
o g tq η
行驶阻力F f +F w ＋F i +F j ＝G ?f +
2D 21.12
A C a u +G ?i+dt du
m δ
发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为：0
g i n
r 0.377
ua i ?= 由本题的已知条件,即可求得汽车驱动力和行驶阻力与车速的关系,编程即可得到汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率
①由1）得驱动力与行驶阻力平衡图，汽车的最高车速出现在5档时汽车的驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处，Ua max ＝99.08m/s 2。
②汽车的爬坡能力，指汽车在良好路面上克服w f F F +后的余力全部用来（等速）克服坡度阻力时能爬上的坡度，此时
0=dt du
，因此有()
w f t i F F F F +-=，可得到汽车爬坡度与车速的关系式：(
)???
?
?
?+-=G F F F i w f t arcsin tan ；而汽
车最大爬坡度max i 为Ⅰ档时的最大爬坡度。利用MATLAB 计算可得，352.0max =i 。
③如是前轮驱动，1?C ＝
q
b hg q L L -；相应的附着率1?C 为1.20，不合理，舍去。
如是后轮驱动，2?C ＝q
a hg q L L
+；相应的附着率2?C 为0.50。
3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，求加速时间
利用MATLAB 画出汽车的行驶加速度图和汽车的加速度倒数曲线图：
忽略原地起步时的离合器打滑过程，假设在初时刻时，汽车已具有Ⅱ档的最低车速。由于各档加速度曲线不相交（如图三所示），即各低档位加速行驶至发动机转速达到最到转速时换入高档位；并且忽略换档过程所经历的时间。结果用MATLAB 画出汽车加速时间曲线如图五所示。如图所示，汽车用Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的加速时间约为26.0s 。
1.4空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？
答：动力性会发生变化。因为满载时汽车的质量会增大，重心的位置也会发生改变。质量增大，滚动阻力、坡度阻力和加速阻力都会增大，加速时间会增加，最高车速降低。重心位置的改变会影响车轮附着率，从而影响最大爬坡度。
1.5如何选择汽车发动机功率？
答：发动机功率的选择常先从保证汽车预期的最高车速来初步确定。若给出了期望的最高车速，选择的发动机功率应大体等于，但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和，即)761403600(
1max 3max a D a t u A C u Gf
Pe +=
η。
在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。不少国家还对车辆应有的
最小比功率作出规定，以保证路上行驶车辆的动力性不低于一定水平，防止某些性能差的车辆阻碍车流。
1.6超车时该不该换入低一挡的排挡？
答：超车时排挡的选择，应该使车辆在最短的时间内加速到较高的车速，所以是否应该换入低一挡的排挡应该由汽车的加速度倒数曲线决定。如果在该车速时，汽车在此排档的加速度倒数大于低排挡时的加速度倒数，则应该换入低一档，否则不应换入低一挡。
1.7 统计数据表明，装有0.5～2L 排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动（F.F.）轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的61.5％；若是前置发动机后轮驱动(F.R.)轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的55.7％。设一轿车的轴距L=
2.6m ，质心高度h=0.57m 。试比较采用F.F 及F.R.形式时的附着力利用情况，分析时其前轴负荷率取相应形式的平均值。确定上述F.F 轿车在φ＝0.2及0.7路面上的附着力，并求由附着力所决定的极限最高车速与极限最大爬坡度及极限最大加速度（在求最大爬坡度和最大加速度时可设Fw=0）。其它有关参数为：m =1600kg,C D =0.45,A =2.00m 2,f =0.02,δ≈1.00。
分析：分析本题的核心在于考察汽车的附着力、地面法向反作用力和作用在驱动轮上的地面切向反作用力的理解和应用。应熟知公式（1-13）～（1-16）的意义和推导过程。
分析1）比较附着力利用情况，即比较汽车前（F.F ）、后轮(F.R.)地面切向反作用力与地面作用于前（F.F ）、后轮(F.R.)的法向反作用力的比值。解题时应注意，地面法向发作用力包括静态轴荷、动态分量、空气升力和滚动阻力偶矩产生的部分，如若进行简化要对简化的合理性给予说明。地面作用于车轮的地面切向反作用力则包括滚动阻力和空气阻力的反作用力。
2）求极限最高车速的解题思路有两个。一是根据地面作用于驱动轮的地面切向反作用力的表达式（1－15），由附着系数得到最大附着力，滚动阻力已知，即可求得最高车速时的空气阻力和最高车速。二是利用高速行驶时驱动轮附着率的表达式，令附着率为附着系数，带入已知项，即可求得最高车速。
常见错误：地面切向反作用力的计算中滚动阻力的计算错误，把后轮的滚动阻力错计为前轮或整个的滚动阻力。 3）最极限最大爬坡度时依然要明确道路坡度的定义和计算中的简化问题，具体见1.3题的分析。但经过公式推导本题可以不经简化而方便得求得准确最大爬坡度。 解：1. 比较采用F.F 及F.R.形式时的附着力利用情况
i> 对于前置发动机前轮驱动（F.F.）式轿车，
空气升力W12Z 1
F 2
Lf r C A u ρ=
， 由m =1600kg ，平均的前轴负荷为汽车总重力的61.5％，
静态轴荷的法向反作用力Fz s1 = 0.615X1600X9.8 = 9643.2N ， ∴汽车前轮法向反作用力的简化形式为： Fz 1= Fz s1-Fz w1＝9643.2--
22
1
r Lf u A C ρ 地面作用于前轮的切向反作用力为： Fx 1 = F f2+Fw = Gf 385.0+
215.21a D u A C ＝120.7＋2
15
.21a D u A C
附着力利用情况：1
12
2
120.721.1519643.22
D a
X Z Lf r C A u F F C A u ρ+
=
+ ii> 对于前置发动机后轮驱动（F.R.）式轿车同理可得：
2
22
2
174.721.1516946.22D a
X Z Lr r
C A u F F C A u ρ+
=
+ 一般地，C Lr 与 C Lf 相差不大，且空气升力的值远小于静态轴荷的法向反作用力，以此可得12
12
X X Z Z F F F F <
，前置发动机前轮驱动有着更多的储备驱动力。
结论： 本例中，前置发动机前轮驱动（F.F ）式的轿车附着力利用率高。 2．对F.F.式轿车进行动力性分析
1) 附着系数0.2?=时
i> 求极限最高车速:
忽略空气升力对前轮法向反作用力的影响，Fz 1＝9643.2 N 。 最大附着力1z1F =F =1928.6 N ??
。 令加速度和坡度均为零，则由书中式（1－15）有：1X1W f2F =F =F +F ? ， 则W 1f2F F F ?=-= 1928.6-0.02X0.385X1600X9.8= 1807.9 N ， 又2
W max F 21.15
D a C A u =
由此可推出其极限最高车速：max a u = 206.1 km/h 。 ii> 求极限最大爬坡度:
计算最大爬坡度时加速度为零，忽略空气阻力。 前轮的地面反作用力11(cos sin )s g z z h b
F F
G L L
αα==-
最大附着力1z1F =F ??
由书中式（1－15），有 1X1i f2F =F =F +F sin cos a
G G f L
?αα=+
以上三式联立得：max tan g b af
i L h ?α?
-==
+＝0.095。
iii> 求极限最大加速度：
令坡度阻力和空气阻力均为0，Fz 1＝9643.2 N
1z1F =F ?? ＝1928.6N
由书中式（1－15） 1X1f2max F =F =F ma ?+ 解得max a =1.13。
2) 当附着系数Φ＝0.7时，同理可得： 最高车速：max a u = 394.7 km/h 。 最大爬坡度：max 0.347i =。 最大加速度：max a =4.14 方法二：
忽略空气阻力与滚动阻力，有：
/1//g b L
q h L
?=
+，最大爬坡度max i q =，最大加速度max .a q g =
所以0.2?=时，2max max 0.118, 1.16/i a m s ==。
0.7?=时，2max max 0.373, 3.66/i a m s ==
1.8 一轿车的有关参数如下： 总质量1600kg ；质心位置：a =1450mm,b =1250mm,hg =630mm ；发动机最大扭矩M emax =140Nm 2，Ⅰ档传动比i 1=3.85；主减速器传动比i 0=4.08； 传动效率ηm =0.9；车轮半径r=300mm ；飞轮转动惯量I f =0.25kg ·m 2；全部车轮惯量∑I w =4.5kg ·m 2(其中后轮I w =
2.25 kg ·m 2,前轮的I w =2.25 kg ·m 2)。若该轿车为前轮驱动，问：当地面附着系数为0.6时，在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度？应如何调整重心在前后方向的位置（b 位置），才可以保证获得应有的最大加速度。若令
b
L
为前轴负荷率，求原车得质心位置改变后，该车的前轴负荷率。 分析：本题的解题思路为比较由发动机扭矩决定的最大加速度和附着系数决定的最大加速度的大小关系。如果前者大于后者，则发动机扭矩将不能充分发挥而产生应有的加速度。
解：忽略滚动阻力和空气阻力，若发动机能够充分发挥其扭矩则max max
Ft a m
=
δ； 01max max r
m
Me i i Ft η=
＝6597.4 N ；
22
w f 1022
I I 1m
i i mr mr ηδ+∑=＋=1.42；
解得2max 2.91/a m s =。 前轮驱动汽车的附着率1q
C b hg q L L
?=
-；
等效坡度max
0.297a q g
=
=。 则有，Cφ1＝0.754>0.6,所以该车在加速过程中不能产生应有的最大加速度。 为在题给条件下产生应有的最大加速度，令Cφ1＝0.6， 代入q=0.297，hg=0.63m ，L=2.7m ，
解得b ≈1524mm ，则前轴负荷率应变为 b/L= 0.564，即可保证获得应有的最大加速度。
1.9一辆后轴驱动汽车的总质量2152kg,前轴负荷52％，后轴负荷48％，主传动比i 0=4.55，变速器传动比：一挡：3.79，二档：
2.17，三档：1.41，四档：1.00，五档：0.86。质心高度h g ＝0.57m ，C D A=1.5m 2，轴距L=2.300m ，飞轮转动惯量I f =0.22kg ·m 2，四个车轮总的转动惯量I w =
3.6kg ·m 2，车轮半径r ＝0.367m 。该车在附着系数0.6?=的路面上低速滑行曲线和直接档加速曲线如习题图1所示。图上给出了滑行数据的拟合直线v=19.76-0.59T ，v 的单位km/h ，
T 的单位为s ，直接档最大加速度a max ＝0.75m/s 2（u a ＝50km/h ）。设各档传动效率均为0.90，求：
1） 汽车在该路面上的滚动阻力系数。 2） 求直接档的最大动力因数。 3） 在此路面上该车的最大爬坡度。 解：1）求滚动阻力系数
汽车在路面上滑行时，驱动力为0，飞轮空转，质量系数中该项为0。
w 22
I 3.6
11 1.01221520.367mr δ+
=+=?∑=。 行驶方程退化为：0du Gf m dt δ+=，减速度：du Gf dt m
δ=-。 根据滑行数据的拟合直线可得：20.590.164/3.6
du m s dt =-=。 解得：0.0169du
f g dt δ=-
=
。
2）求直接档最大动力因数
直接档：22
w f 4022
I I 1 1.027m
i i mr mr ηδ+=∑=＋。 动力因数：du
D f gdt
δ=+
。
最大动力因数：max max 1.027
0.01690.750.0969.8
D f a g
δ
=+
=+
?=。 3）在此路面上该车的最大爬坡度
由动力因数的定义，直接档的最大驱动力为：max 04max 4max 4r
tq t
t w T i i F F D G η=+=
最大爬坡度是指一挡时的最大爬坡度：
max 01max r
tq t
T i i Gf Gi η=+
以上两式联立得：
max max 414
w Gf Gi F D G
i i ++=
2
max 1max 4(
)0.65421.15D a C A i i u D f G
=+-=
由地面附着条件，汽车可能通过的最大坡度为：
/0.3381//g a L
q h L
?=
=-。
所以该车的最大爬坡度为0.338。
第二章 汽车的燃油经济性
2.1“车开得慢，油门踩得小，就一定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”这两种说法对不对？ 答：不对。由汽车百公里等速耗油量图，汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低，并不是在车速越低越省油。由汽车等速百公里油耗算式（2-1）知，汽车油耗量不仅与发动机燃油消耗率有关，而且还与发动机功率以及车速有关，发动机省油时汽车不一定就省油。
2.2试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
答：为了最大限度提高汽车的动力性，要求无级变速器的传动比似的发动机在任何车速下都能发出最大功率。为
了提高汽车的燃油经济性，应该根据“最小燃油消耗特性”曲线确定无级变速器的调节特性。二者的要求是不一致的，一般地，无级变速器的工作模式应该在加速阶段具有良好的动力性，在正常行驶状态具有较好的经济性。
2.3用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线，确定保证发动机在最经济状况下工作的“无级变速器调节特性”。
答：由发动机在各种转速下的负荷特性曲线的包络线即为发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线，如课本图2-9a 。利用此图可以找出发动机提供一定功率时的最经济状况（转速与负荷）。把各功率下最经济状况运转的转速与负荷率表明在外特性曲线上，便得到“最小燃油消耗特性”。无级变速器的传动比i'与发动机转速n 及汽车行驶速度之间关系（0'0.377
a
nr
i i u =），便可确定无级变速器的调节特性，具体方法参见课本P47。 2.4如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性？
答：汽车底盘设计应该从合理匹配传动系传动比、缩减尺寸和减轻质量来提高燃油经济性。 2.5为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性？试举例说明。
答：在一定道路条件下和车速下，虽然发动机发出的功率相同，但传动比大时，后备功率越大，加速和爬坡能力越强，但发动机负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，传动比小时则相反。所以传动系统的设计应该综合考虑动力性和经济性因素。如最小传动比的选择，根据汽车功率平衡图可得到最高车速u max (驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处车速)，发动机达到最大功率时的车速为u p 。当主传动比较小时，u p >u max ，汽车后备功率小，动力性差，燃油经济性好。当主传动比较大时，则相反。最小传动比的选择则应使u p 与u max 相近，不可为追求单纯的的动力性或经济性而降低另一方面的性能。
2.6试分析超速档对汽车动力性和燃油经济性的影响。
答：汽车在超速档行驶时，发动机负荷率高，燃油经济性好。但此时，汽车后备功率小，所以需要设计合适的次一挡传动比保证汽车的动力性需要。
2.7已知货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。负荷特性曲线的拟合公式为：
4
4332210e e e e P B P B P B P B B b ++++=
其中，b 为燃油消耗率[g/(kW ?h)]；Pe 为发动机净功率（kW ）；拟合式中的系数随转速n 变化。怠速油耗s mL Q id /299.0=（怠速转速400r/min ）。 计算与绘制题1.3中货车的
1）汽车功率平衡图。
2）最高档与次高档的等速百公里油耗曲线
3）利用计算机求货车按JB3352-83规定的六工况循环行驶的百公里油耗。计算中确定燃油消耗值b 时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。
注意：发动机净功率和外特性功率的概念不同。发动机外特性功率是发动机节气门全开时的功率，计算公式为
9550
tq e T n P =
，在某一转速下，外特性功率是唯一确定的。发动机净功率则表示发动机的实际发出功率，可以根据汽车
行驶时的功率平衡求得，和转速没有一一对应关系。
解：（1）汽车功率平衡图
发动机功率在各档下的功率e P 、汽车经常遇到的阻力功率T
W
f P P η+对车速a u 的关系曲线即为汽车功率平衡图，
其中：
)(30000106023kW n T n T P tq tq e π
π=??
=-，00.377a g u i i n r
= ——tq T 为发动机转矩（单位为m N ?）
???
? ??+=+76140360013a
D a T T
W
f Au C Gfu P P ηη 编程计算，汽车的功率平衡图为：
2）最高档和次高档的等速百公里油耗曲线
先确定最高档和次高档的发动机转速的范围，然后利用00.377a g
rn
u i i =
，求出对应档位的车速。由于汽车是等速行驶，因此发动机发出的功率应该与汽车受到的阻力功率折合到曲轴上的功率相等，即()3600f W a
e T
F F u P η+=
。然后根据不
同的e P 和n ，用题中给出的拟合公式求出对应工况的燃油消耗率。先利用表中的数据，使用插值法，求出每个n 值所对应的拟合式系数：01234,,,,B B B B B 。在这里为了保证曲线的光滑性，使用了三次样条插值。利用求得的各个车速对应下的功率求出对应的耗油量燃油消耗率b 。利用公式： 1.02s a Pb
Q u g
ρ=，即可求出对应的车速的百公里油耗
（/100L km ）。
实际绘出的最高档与次高档的等速百公里油耗曲线如下：
从图上可以明显看出，第三档的油耗比在同一车速下，四档的油耗高得多。这是因为在同一车速等速行驶下，汽车所受到的阻力基本相等，因此e P 基本相等，但是在同一车速下，三档的负荷率要比四档小。这就导致了四档的油耗
较小。
但是上图存在一个问题，就是在两头百公里油耗的变化比较奇怪。这是由于插值点的范围比节点的范围要来得大，于是在转速超出了数据给出的范围的部分，插值的结果是不可信的。但是这对处在中部的插值结果影响不大。而且在完成后面部分的时候发现，其实只需使用到中间的部分即可。
（3）按JB3352-83规定的六工况循环行驶的百公里油耗。
从功率平衡图上面可以发现，III 档与IV 档可以满足六工况测试的速度范围要求。分为III 档和IV 档进行计算。 先求匀速行驶部分的油耗
先使用()3600f W a
e T
F F u P η+=
，求出在各个速度下，发动机所应该提供的功率。然后利用插值法求出，三个匀速行驶
速度对应的燃油消耗率b 。由102a Pbs
Q u g
ρ=
求出三段匀速行驶部分的燃油消耗量（mL ）。
计算的结果如下：
对于每个区段，以1/km h 为区间对速度区段划分。对应每一个车速a u ，都可以求出对应的发动机功率：
313600761403600
a D a a T Gfu C Au mu du P dt δη?
?=++? ??
。此时，车速与功率的关系已经发生改变，因此应该要重新对燃油消耗率的拟
合公式中的系数进行插值。插值求出对应的各个车速的燃油消耗率b ，进而用367.1t Pb
Q g
ρ=求出每个速度对应的燃
油消耗率012,,,t t t tn Q Q Q Q ……。每小段的加速时间：1
3.6
t du dt
?=
。每一个小区间的燃油消耗量：(1)1
()2
n t n tn Q Q Q t -=
+?。对每个区间的燃油消耗量求和就可以得出加速过程的燃油消耗量。
对于匀减速阶段，发动机处在怠速工况。怠速燃油消耗率id Q 是一定值。只要知道匀减速阶段的时间，就可以求出耗油量：d id Q Q t =。
0.299/19.3 5.77d id Q Q t mL s s mL ==?=。
根据以上的计算，可以求出该汽车分别在三档和四档的六工况耗油量： 三档：
8.868144.964454.202438.370544.2181 5.77100100
1075
18.2692L
s Q Q s +
++++=
?=?=∑
四档：
6.437134.063234.738030.100138.4012 5.77100100
1075
13.9079L
s Q Q s +++++=
?=?=∑
一、关于插值方法的讨论：
在完成本题的第二个小问题，即求等速百公里油耗曲线的时候，处理题中所给的拟合函数的时候有两种处理方法：一是先使用已经给出的节点数据，使用插值方法，得出转速插值点的对应燃油消耗率b 。然后再进而求出对应车速的等速燃油消耗量。在这里的处理方法就是这种。从得到的等速百公里油耗曲线上可以发现，曲线有比较多的曲折。估计这是使用三次样条插值方法得到的结果。因为三次样条插值具有很好的光滑性。如果改用线形内插法的话，得到的曲线虽然不光滑，但是能够体现一个大体的趋势。经比较发现，使用三次样条插值得到的曲线中部与线形内插得到的曲线十分相似。
但是使用线形内插的最大问题在于，对于超出节点两头的地方无法插值。在处理的时候，如果把头尾的转速去掉，即只考虑n 从815rpm 到3804rpm 的时候。在完成全部的计算任务之后，得到的三、四档的六工况百公里油耗如下：
三档：18.4090L （与使用三次样条插值得到的结果相比，误差为：0.77%） 四档：14.0362L （与使用三次样条插值得到的结果相比，误差为：0.92%） 因此，两种方法得到的结果十分相近。
这种对系数进行插值的方法的精度依靠于所给出的拟合公式中各个系数与n 之间的关系。如果存在很好的线形关系，则使用线性内插的精度比较高。
另外一种处理方法就是，先利用给出的各个节点数据，求出了八个b 值，然后利用这八个b 与ua 的数据，进行插值。这种处理方法插值时所用的结点数比较少，插值得出的等速百公里油耗曲线比较平缓。
二、关于加速过程的加速阻力的处理讨论：
在计算匀加速过程的时候，因为比匀速行驶的时候，增加了加速阻力，因此车速与发动机功率之间的关系已经改变了。这样，就应该使用拟合公式，重新对b 进行计算，得出在加速过程中，速度对应的燃油消耗率。而且对于不同的加速阶段（加速度不同），就会得到不同的b 与ua 的关系。但是，这种方法仍然只是对实际情况的一种近似。因为对于加速过程，发动机是处在一个瞬时动态过程，而前面的处理方法仍然是使用稳态的时候发动机的负荷特性进行计算。也就是说把加速阶段近似为一个加入了加速阻力功率的匀速过程来看待。这必然会出现一些误差。
2.8轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响？
答：1）轮胎对汽车动力性的影响主要有三个方面：①轮胎的结构、帘线和橡胶的品种，对滚动阻力都有影响，轮胎的滚动阻力系数还会随车速与充气压力变化。滚动阻力系数的大小直接影响汽车的最高车速、极限最大加速度和爬坡度。 ②汽车车速达到某一临界值时，滚动阻力迅速增长，轮胎会发生很危险的驻波现象，所以汽车的最高车速应该低于该临界车速。③轮胎与地面之间的附着系数直接影响汽车的极限最大加速度和爬坡度。
2）轮胎对燃油经济性的影响
轮胎的滚动阻力系数直接影响汽车的燃油经济性。滚动阻力大燃油消耗量明显升高。 2.9为什么公共汽车起步后，驾驶员很快换入高档？
答：因为汽车在低档时发动机负荷率低，燃油消耗量好，高档时则相反，所以为了提高燃油经济性应该在起步后很快换入高档。
2.10达到动力性最佳换档时机是什么？达到燃油经济性的最佳换档时机是什么？二者是否相同？
答：达到动力性最佳应该使汽车加速到一定车速的时间最短，换档时机应根据加速度倒数曲线确定，保证其覆盖面积最小。达到燃油经济性的换档时机应该根据由“最小燃油消耗特性”确定的无级变速器理想变速特性，考虑道路的ψ值，在最接近理想变速特性曲线的点进行换档。二者一般是不相同的。
第三章 汽车动力装置参数的选定
3.1改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比，做出0i 为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性—加速时间曲线，讨论不同0i 值对汽车性能的影响。
解：加速时间的结算思路与方法：
在算加速时间的时候，关键是要知道在加速的过程中，汽车的行驶加速度
du
dt
随着车速的变化。由汽车行驶方程式：0221.15tq g T
D a T i i C A du
Gf Gi u m r
dt
ηδ=++
+，可以的到： 021[()]21.15
tq g T
D a T i i C A du Gf u dt m r ηδ=-+（0i F =） 由于对于不同的变速器档位，车速a u 与发动机转速n 的对应关系不同，所以要针对不同的变速器档位，求出加速度a 随着车速a u 变化的关系。先确定各个档的发动机最低转速和最高转速时对应的汽车最高车速max a u 和最低车速
min a u 。然后在各个车速范围内，对阻力、驱动力进行计算，然后求出
du
dt
，即a 。式中tq T 可以通过已经给出的使用外特性q T n -曲线的拟合公式求得。
求出加速度a 随着车速a u 变化的关系之后，绘制出汽车的加速度倒数曲线，然后对该曲线进行积分。在起步阶段曲线的空缺部分，使用一条水平线与曲线连接上。一般在求燃油经济性——加速时间曲线的时候，加速时间是指0到
100km/h （或者0到60mile/h ，即0到96.6km/h ）的加速时间。可是对于所研究的汽车，其最高行驶速度是94.9km/h 。而且从该汽车加速度倒数曲线上可以看出，当汽车车速大于70km/h 的时候，加速度开始迅速下降。因此可以考虑使用加速到70km/h 的加速时间进行代替。（计算程序见后）
对于四档变速器：
然后计算各个主传动比下，六工况百公里油耗。利用第二章作业中所使用的计算六工况百公里油耗的程序进行计
从图上可以发现，随着0i 的增大，六工况百公里油耗也随之增大；这是由于当0i 增大以后，在相同的行驶车速下，发动机所处的负荷率减小，也就是处在发动机燃油经济性不佳的工况之下，导致燃油经济性恶化。但是对于加速时间来说，随着0i 的增加，显示出现增大，然后随之减小，而且减小的速度越来越大。其实从理论上来说，应该是0i 越大，加速时间就有越小的趋势，但是由于在本次计算当中，加速时间是车速从0加到70km/h ，并不能全面反映发动机整个工作能力下的情况，比如当0i =5.17的时候，车速从刚上IV 档到70km/h 只有很短的一段，并不能反映出在此住传动比之下，发动机驱动力变小所带来的影响。因此反映到图线中，加速时间反而有所下降。
从上面的结果发现，0i 的选择对汽车的动力性和经济性都有很大影响，而且这两方面的影响是互相矛盾的。汽车很大部分时间都是工作在直接档（对于有直接档的汽车来说），此时0i 就是整个传动系的传动比。0i 如果选择过大，则会造成发动机的负荷率下降，虽然提高了动力性，后备功率增加，而且在高速运转的情况下，噪音比较大，燃油经济性不好；如果0i 选择过小，则汽车的动力性减弱，但是负荷率增加，燃油经济性有所改善，但是发动机如果在极高负荷状态下持续工作，会产生很大震动，对发动机的寿命有所影响。因此应该对0i 的影响进行两方面的计算与测量，然后再从中找出一个能够兼顾动力性和经济性的值。
另外，对于不同的变速器，也会造成对汽车的燃油经济性和动力性的影响。变速器的档位越多，则根据汽车行驶状况调整发动机的负荷率的可能性越大，可以让发动机经常处在较高的负荷状态下工作，从而改善燃油经济性；但是对于汽车的动力性，增应该对具体的变速器速比设置进行讨论。变速器与主减速器的速比应该进行适当的匹配，才能在兼顾动力性和经济性方面取得好的平衡。通常的做法是绘出不同变速器搭配不同的主减速器，绘制出燃油经济性——加速时间曲线，然后从中取优。
第四章 汽车的制动性
4.1一轿车驶经有积水层的一良好路面公路，当车速为100km/h 时要进行制动。为此时有无可能出现划水现象而丧失制动能力？轿车轮胎的胎压为179.27kPa 。
解：由Home 等根据试验数据给出的估算滑水车速的公式：
6.3484.9/h u km h ==
所以车速为100km/h 进行制动可能出现滑水现象。
4.2在第四章第三节二中，举出了CA700轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。试由表中所列数据估算'
''
221ττ+的数值，说明制动器作用时间的重要性。
注：起始制动速度均为30km/h
分析：计算'
''
221
2
ττ+的数值有两种方法。一是利用式（4-6）进行简化计算。二是不进行简化，未知数有三个，
制动器作用时间'''
222()τττ+，持续制动时间3τ，根据书上P79页的推导，可得列出制动时间、制动距离两个方程，再
根据在制动器作用时间结束时与车速持续制动阶段初速相等列出一个方程，即可求解。但是结果表明，不进行简化压缩空气－液压制动系的数值无解，这与试验数据误差有关。
解：方法一（不简化计算）：
制动时间包含制动器作用时间'
''
222()τττ+，持续制动时间3τ。
223'''t τττ++= ①
制动距离包含制动器作用和持续制动两个阶段汽车驶过的距离2s 和3s
22022max 21
(''')''6
b s u a τττ=+-，2max 332b a s τ=，总制动距离：
22max 22022max 231
(''')''62
b b a s s s u a ττττ=+=+-+ ②
在制动器作用时间结束时与车速持续制动阶段初速相等
0max 2max 31
''2
b b u a a ττ-=
③
方程①②③联立可得：22max
'')2o b u s a τ=-，''032max 12b u a ττ=-，223'''t τττ=-+。
方法二（简化计算）：
略去总制动距离的二次小项有：
20220max
"1
(')3.6225.92b u s u a ττ=++
计算结果如下表所示：
从实验数据及以上估算出的制动器作用时间数据的比较来看，采用压缩空气---液压制动器后，制动距离缩短了32%，制动时间减少了31.6%，但最大减速度只提高了3.5%，而同时制动器作用时间减少了50.3%。
这样的变化趋势我们可以得到这样的结论：改用压缩空气---液压制动器后制动距离减少的主要原因在于制动器作用时间的减少。而且减少制动器作用时间对于减少制动距离效果显著。所以改进制动器结构形式是提高汽车制动效能的非常重要的措施。
4.3一中型货车装有前后制动器分开的双管路制动系，其有关参数如下：
1） 计算并绘制利用附着系数曲线和制动效率曲线
2） 求行驶车速Ua ＝30km/h ，在?＝0.80路面上车轮不抱死的制动距离。计算时取制动系反应时间'
2τ＝0.02s ，
制动减速度上升时间''
2τ＝0.02s 。
3） 求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离s ，制动系后部管路损坏时汽车的制动距离's 。
分析：1）可由相关公式直接编程计算，但应准确理解利用附着系数和制动效率的概念。注意画图时利用附着系数和制动效率曲线的横坐标不同。
2）方法一：先判断车轮抱死情况，然后由前（后）轮刚抱死时的利用附着系数等于实际附着系数求得制动强度。 方法二：由利用附着效率曲线读得该附着效率时的制动效率求得制动强度。
3）前部管路损坏损坏时，后轮将抱死时制动减速度最大。计算时，注意此时只有后轮有制动力，制动力为后轮法向反作用力与附着系数的乘积。同理可得后部管路损坏时的情况。
解：1）前轴的利用附着系数公式为：()g zh b L
z
+=
1
f β?，
后轴的利用附着系数公式为：()g zh a L
z
--=
1
)1(r β?
该货车的利用附着系数曲线图如下所示（相应的MATLAB 程序见附录）
制动效率为车轮不抱死的最大制动减速度与车轮和地面间摩擦因数的比值，即前轴的制动效率为
L h L b z
E g f f
f //?β?-=
=
，后轴的制动效率为L
h L
a z E g r r r /)1(/?β?+-=
=，画出前后轴的制动效率曲线如下图所示：
2)由制动距离公式max 2
002292.2526.31b a a a u u s +
??? ??''+'=ττ，已知"+'222
1ττ=0.03s, 0a u =30km/h,φ=0.80,需求出max b a 。利用制动效率曲线，从图中读出：φ=0.80的路面上，空载时后轴制动效率约等于0.68，满载时后轴制动效
率为0.87。 max b a =制动效率*φ*g
所以车轮不抱死的制动距离(采用简化公式计算)：
空载时8.98.067.092.25303003.06.312
???+??=s =6.86m 满载时8
.98.087.092.25303003.06.312
???+??=s =5.33m 。 3）求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离s ，制动系后部管路损坏时汽车的制动距离's 。
①制动系前部管路损坏时
则在后轮将要抱死的时候，2()Xb z g G
F F a zh Gz L
??==
-=
得：g
a z L h ?
?=
+，max b a zg =
空载时，max b a ＝3.562
/m s ，满载时max b a ＝4.732
/m s 。
制动距离：20
220max
''1(')3.6225.92a a b u s u a ττ=++
解得空载时s=10.1m,空载时s=7.63m 。
②制动系后部管路损坏时 则在前轮将要抱死时， 得：g
b z L h ?
?=
-，max b a zg =
空载时，max b a ＝2.602
/m s ，满载时max b a ＝4.432
/m s 。
制动距离：20
220max
''1(')3.6225.92a a b u s u a ττ=++
解得空载时s=13.6m,空载时s=8.02m 。
4.4在汽车法规中，对双轴汽车前、后轴制动力的分配有何规定。说明作出这种规定的理由。答：ECE 制动法规何我国行业标准关于双轴汽车前、后轴制动力分配的要求见书P95。作出这种规定的目的是为了保证制动时汽车的方向稳定性和有足够的制动效率。
4.5一轿车结构参数同题1.8中给出的数据一样。轿车装有单回路制动系，其制动力分配系数0.65β=。试求： 1） 同步附着系数。
2） 在0.7?=的路面上的制动效率。
3） 汽车能到达的最大制动减速度（指无任何车轮抱死）。
4） 若将该车改为双回路制动系统（只改变制动系的传动系，见习题图3），而制动器总制动力与总泵输出管路
压力之比称为制动系增益，并令原车单管路系统的增益为G ’。确定习题图3中各种双回路系统以及在一个回路失效时的制动系增益。 5） 计算：在0.7?=的路面上，上述双回路系统在一个回路失效时的制动效率以及能够达到的最大减速度。 6） 比较各种回路的优缺点。 解：1）同步附着系数：0 2.70.65 1.25
0.800.63
g L b h β?-?-===。 2）制动效率
0??< ，前轮先抱死。制动效率为： 1.25
0.952.70.650.70.63
f g b E L h β?=
==-?-?。
3）最大制动减速度：max 0.950.70.665b f a E g ?==?=。
对于双回路系统b)和c)，当一个回路失效时，如不考虑轴距的影响，其制动效果是一样的，所以只分析一种情况即可。一个管路损坏时，前、后车轮的抱死顺序和正常时一样。对车轮刚抱死时的车轮受力情况进行，注意此时作用在单边车轮上的地面法向反作用力只为总的地面法向反作用力的一半。
注意：不能简单的认为此时的制动减速度为正常情况的一半。 ①对于a):
若前轴回路失效时则相当于单回路时前部管路损坏，由4.3的推导：
max 1.450.7
0.3232.70.70.63
g a z L h ???=
==++?。
最大制动减速度：max max b a z g =＝0.323g 。 制动效率：max
r z E ?
=
=46.2％。
若后轴回路失效时则相当于单回路时后部管路损坏，根据4.3的推导：
max 1.250.7
0.3872.70.70.63
g b z L h ???=
==--?。
最大制动减速度：max max b a z g =＝0.387g 。 制动效率：max
r z E ?
==55.3％。
②对b)和c)：
由前面的讨论知，0??< ，所以前轮先抱死，当前轮刚要抱死时：
1Xb F Gz β=
1()z g G
F b zh L
=
+ 因为一个回路失效，111
2
Xb Z F F ?=。 以上方程联立解得：0.7 1.25
0.28522 2.70.650.70.63
g b z L h ?β??=
==-??-?。
制动效率：40.7%r z
E ?
=
=，最大制动减速度0.285g 。
6）两种回路的优缺点比较
双回路系统a)制动系增益最大，一个回路失效时的最大制动减速度也比b),c)大，所以其性能较优。
双回路系统b)、c)制动系增益相同，如果不考虑轴距的影响，两者在一个回路失效时的制动效率相同。但是，c)在一个回路失效时，制动力作用在一侧车轮上，车身左右受力严重不均衡，会产生跑偏等问题。
第五章 汽车的操纵稳定性
5.1 一轿车（每个）前轮的侧偏刚度为-50176N/rad 、外倾刚度为-7665N/rad 。若轿车向左转弯，将使前轮均产生正的外倾角，其大小为4度。设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮负载转移的影响，试求由外倾角引起的前轮侧偏角。
解：有外倾角时候的地面侧向反作用力为
Y F k k γαγ=+（其中k 为侧偏刚度，k r 为外倾刚度，γ为外倾角）
于是，有外倾角引起的前轮侧偏角的大小为：
1k k
γγα=
代入数据，解得1α=＝0.611 rad ，另外由分析知正的外倾角应该产生负的侧偏角，所以由外倾角引起的前轮
侧偏角为-0.611rad 。
5.2 6450N 轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象，工程师们在悬架上加装横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度，结果汽车的转向特性变为不足转向。试分析其理论依据（要求有必要的公式和曲线）。
答：由课本P138-140的分析知，汽车稳态行驶时，车厢侧倾角决定于侧倾力矩r M φ和悬架总的角刚度
r
K φ
∑，
即r
r r
M K φφ
φ=
∑。
前、后悬架作用于车厢的恢复力矩增加：
11r r r T K φφφ=，22r r r T K φφφ=
其中1r K φ，2r K φ分别为前、后悬架的侧倾角刚度，悬架总的角刚度
r
K φ
∑为前、后悬架及横向稳定杆的侧倾角
刚度之和。
由以上的分析易知，当增加横向稳定杆后汽车前悬架的侧倾角刚度增大，后悬架侧倾角刚度不变，所以前悬架作用于车厢的恢复力矩增加（总侧倾力矩不变），由此汽车前轴左、右车轮载荷变化量就较大。由课本图5-46知在这种情况下，如果左右车轮轮胎的侧偏刚度在非线性区，则汽车趋于增加不足转向量。
5.3汽车的稳态响应有哪几种类型？表征稳态响应的具体参数有哪些？它们彼此之间的关系如何？ 答：汽车的稳态响应有三种类型，即中性转向、不足转向和过多转向。
表征稳态响应的参数有稳定性因数，前、后轮的侧偏角角绝对值之差12()αα-，转向半径的比R/R 0，静态储备系数S.M.等。
它们之间的彼此关系为：
121
()y
K a αα=
-（1α为侧向加速度的绝对值）； 201R
Ku R =+； 212S.M.=
k a
k k L
-+(k 1，k 2分别为汽车前、后轮的侧偏刚度，a 为汽车质心到前轴的距离，L 为前、后轴之间的距
离)。
5.4举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？
答：表示汽车稳态转向特性的参数有稳定性因数，前、后轮的侧偏角绝对值之差12()αα-，转向半径的比R/R 0，
静态储备系数S.M.等。
①讨论汽车重心位置对稳态转向特性的影响，由式（5-17）
212'S.M.=
k a a a L k k L
-=-+（'a 为中性转向点至前轴的距离） 当中性转向点与质心位置重合时，S.M.＝0，汽车为中性转向特性；
当质心在中性转向点之前时，'a a >，S.M.为正值，汽车具有不足转向特性； 当质心在中性转向点之后时，'a a <，S.M.为负值，汽车具有过多转向特性。 ②汽车内、外轮负荷转移对稳态转向特性的影响
在侧向力作用下，若汽车前轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于增加不足转向量；若后轴左、右车轮垂直载荷变动量较大，汽车趋于减小不足转向量。
5.5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？
答：不一样。汽车转弯时由于侧倾力矩的作用，左、右车轮的垂直载荷不再相等，所受阻力亦不相等。另外，车轮还将受到地面侧向反作用力。
5.6主销内倾角和后倾角功能有何不同？
答：主销内倾角的作用，是使车轮在方向盘收到微小干扰时，前轮会在回正力矩作用下自动回正。另外，主销内倾还可减少前轮传至转向机构上的冲击，并使转向轻便。
主销后倾的作用是当汽车直线行驶偶然受外力作用而稍有偏转时，主销后倾将产生车轮转向反方向的力矩使车轮自动回正，可保证汽车支线行驶的稳定性。
汽车转向轮的回正力矩来源于两个方面，一个是主销内倾角，依靠前轴轴荷，和车速无关；一个是主销后倾角，依靠侧倾力，和车速有关；速度越高，回正力矩就越大。
5.7横向稳定杆起什么作用？为什么有的车装在前悬架，有的装在后悬架，有的前后都装？答：横向稳定杆的主要作用是增加汽车的侧倾刚度，避免汽车在转向时产生过多的侧倾。另外，横向稳定杆还有改变汽车稳态转向特性的作用，其机理在题5.2中有述。横向稳定安装的位置也是由于前、后侧倾刚度的要求，以及如何调节稳态转向特性的因素决定的。
5.8某种汽车的质心位置、轴距和前后轮胎的型号已定。按照二自由度操纵稳定性模型，其稳态转向特性为过多转向，试找出五种改善其特性的方法。
答：①增加主销内倾角；②增大主销后倾角；③在汽车前悬架加装横向稳定杆；④使汽车前束具有在压缩行程减小，复原行程增大的特性；⑤使后悬架的侧倾转向具有趋于不足转向的特性。
5.9汽车空载和满载是否具有相同的操纵稳定性？
答：不具有相同的操纵稳定。因为汽车空载和满载时汽车的总质量、质心位置会发生变化，这些将会影响汽车的稳定性因数、轮胎侧偏刚度、汽车侧倾刚度等操纵稳定性参数。
5.10试用有关公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车操纵稳定性、稳态响应指标的影响。 答：以静态储备系数为例说明汽车质心位置对稳态响应指标的影响：
212'S.M.=
k a a a L k k L -=-+（212
'k a L k k =+，为中性转向点至前轴的距离） 当中性转向点与质心位置重合时，S.M.＝0，汽车为中性转向特性；
当质心在中性转向点之前时，'a a >，S.M.为正值，汽车具有不足转向特性； 当质心在中性转向点之后时，'a a <，S.M.为负值，汽车具有过多转向特性。 5.11二自由度轿车模型的有关参数如下： 总质量 m=1818.2kg 绕Oz 轴转动惯量 2
3885m kg I z ?= 轴距 L=3.048m 质心至前轴距离 a=1.463m 质心至后轴距离 b=1.585m
前轮总侧偏刚度 k 1=-62618N/rad 后轮总侧偏刚度 k 2=-110185N/rad
汽车理论期末考试试题及其答案范文 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
一、填空题 1、汽车动力性主要由最高车速、加速时间和最大爬坡度三方面指标来评定。 2、汽车加速时间包括原地起步加速时间和超车加速时间。 3、汽车附着力决定于地面负着系数及地面作用于驱动轮的法向反力。 4、我国一般要求越野车的最大爬坡度不小于60%。 5、汽车行驶阻力主要包括滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。 6、传动系损失主要包括机械损失和液力损失。 7、在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率就越小，燃油消耗率越大。 8、在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位是L/100KM，而在美国燃油经济性指标的单位是mile/USgal。 9、汽车带挂车后省油的原因主要有两个，一是增加了发动机的负荷率，二是增大了汽车列车的利用质量系数。 10、制动性能的评价指标主要包括制动效能、制动效能恒定性和制动时方向的稳定性。 11、评定制动效能的指标是制动距离和制动减速度。 12、间隙失效可分为顶起失效、触头失效和托尾失效。 12、车身-车轮二自由度汽车模型，车身固有频率为，驶在波长为6米的水泥路面上，能引起车身共振的车速为 54km/h。 13、在相同路面与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但档位越高，后备功率越小，发动机的负荷率就越高，燃油消耗率越低。 14、某车其制动器制动力分配系数β=，若总制动器制动力为20000N，则其前制动器制动力为1200N。 15、若前轴利用附着系数在后轴利用附着系数之上，则制动时总是前轮先抱死。 16、汽车稳态转向特性分为不足转向、中心转向和过多转向。转向盘力随汽车运动状态而变化的规律称为转向盘角阶段输入。 17、对于前后、左右和垂直三个方向的振动，人体对前后左右方向的振动最为敏感。 18、在ESP系统中，当出现向左转向不足时，通常将左前轮进行制动；而当出现向右转向过度时，通常将进行制动。 19、由于汽车与地面间隙不足而被地面托起、无法通过，称为间隙失效。 20、在接地压力不变的情况下，在增加履带长度和增加履带宽度两个方法中，更能减小压实阻力的是增加履带长度。 21、对于具有弹性的车轮，在侧向力未达到地面附着极限的情况下，车轮行驶方向依然会偏离其中心平面的现象称b为轮胎的侧偏现象。 22、车辆土壤推力与土壤阻力之差称为挂钩牵引力。 二、选择题 1、评价汽车动力性的指标是（C） A、最高车速、最大功率、加速时间 B、最高车速、最大功率、最大扭矩 C、最高车速、加速时间、最大爬坡度 D、最大功率、最高车速、最大爬坡度 2、同一辆汽车，其车速增加一倍，其空气阻力提高（D）。 A、1倍 B、2倍 C、3倍 D、4倍 3、汽车行驶的道路阻力包括（A） A、滚动阻力+坡度阻力 B、滚动阻力+空气阻力 C、空气阻力+坡度阻力 D、空气阻力+加速阻力 4、下列关于改善燃油经济性说法错误的是（B） A、缩减汽车总尺寸 B、减少档位数 C、降低汽车总质量 D、尽量使用高档 5、峰值附着系数对应的滑动率一般出现在（C）。
第一章 汽车的动力性 1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。 答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。 产生机理和作用形式： (1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =?。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。 （2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。 （3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。 （4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。 1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？ 答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。 1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为 234 19.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000 q n n n n T =-+-+- 式中，Tq 为发动机转矩（N ?m ）;n 为发动机转速（r/min ）。 发动机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 ηt =0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2.77m 2 主减速器传动比 i 0=5.83 飞轮转动惯量 I f =0.218kg ?m 2 二前轮转动惯量 I w1=1.798kg ?m 2 四后轮转动惯量 I w2=3.598kg ?m 2 变速器传动比 ig(数据如下表) 轴距 L=3.2m 质心至前轴距离（满载） a=1.974m 质心高（满载） hg=0.9m 分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力－行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。只要对汽
汽车理论习题集必考试题 一、单项选择题（在每小题列出的四个备选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将其代码 写在该小题后的括号内） 1、评价汽车动力性的指标是（A ） A．汽车的最高车速、加速时间和汽车能爬上的最大坡度 B．汽车的最高车速、加速时间和传动系最大传动比 C．汽车的最高车速、加速时间和传动系最小传动比 D．汽车的最高车速、加速时间和最大驱动力 2、汽车行驶速度（ B ） A．与发动机转速、车轮半径和传动系传动比成正比 B．与发动机转速和车轮半径成正比，与传动系传动比成反比 C．与发动机转速和传动系传动比成正比，与车轮半径成反比 D．与发动机转速成正比，与车轮半径和传动系传动比成反比 3、汽车在水平路面上加速行驶时，其行驶阻力包括（B ）。 A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力 C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力 D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力 4、汽车等速上坡行驶时，其行驶阻力包括（ A ）。 A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力 C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力 D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力 5、汽车加速上坡行驶时，其行驶阻力包括（ D ）。 A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力 C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力 D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力 6、汽车行驶时的空气阻力包括（D ）。 A．摩擦阻力和形状阻力 B. 摩擦阻力和干扰阻力 C．形状阻力和干扰阻力 D. 摩擦阻力和压力阻力 7、汽车行驶时的空气阻力（B ）。 A. 与车速成正比 B. 与车速的平方成正比 C. 与车速的3次方成正比 D. 与车速的4次方成正比 8、汽车行驶时的空气阻力（C ）。 A. 与迎风面积和车速成正比 B. 与迎风面积的平方和车速成正比 C. 与迎风面积和车速的平方成正比 D. 与迎风面积的平方和车速的平方成正 比
一、填空题 1、汽车动力性主要由最高车速、加速时间和最大爬坡度三方面指标来评定。 2、汽车加速时间包括原地起步加速时间和超车加速时间。 3、汽车附着力决定于地面负着系数及地面作用于驱动轮的法向反力。 4、我国一般要求越野车的最大爬坡度不小于60%。 5、汽车行驶阻力主要包括滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。 6、传动系损失主要包括机械损失和液力损失。 7、在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率就越小，燃油消耗率越大。 8、在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位是L/100KM，而在美国燃油经济性指标的单位是mile/USgal。 9、汽车带挂车后省油的原因主要有两个，一是增加了发动机的负荷率，二是增大了汽车列车的利用质量系数。 10、制动性能的评价指标主要包括制动效能、制动效能恒定性和制动时方向的稳定性。 11、评定制动效能的指标是制动距离和制动减速度。 12、间隙失效可分为顶起失效、触头失效和托尾失效。 12、车身-车轮二自由度汽车模型，车身固有频率为，驶在波长为6米的水泥路面上，能引起车身共振的车速为54km/h。 13、在相同路面与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但档位越高，后备功率越小，发动机的负荷率就越高，燃油消耗率越低。 14、某车其制动器制动力分配系数β=，若总制动器制动力为20000N，则其前制动器制动力为1200N。 15、若前轴利用附着系数在后轴利用附着系数之上，则制动时总是前轮先抱死。 16、汽车稳态转向特性分为不足转向、中心转向和过多转向。转向盘力随汽车运动状态而变化的规律称为转向盘角阶段输入。 17、对于前后、左右和垂直三个方向的振动，人体对前后左右方向的振动最为敏感。 18、在ESP系统中，当出现向左转向不足时，通常将左前轮进行制动；而当出现向右转向过度时，通常将进行制动。 19、由于汽车与地面间隙不足而被地面托起、无法通过，称为间隙失效。 20、在接地压力不变的情况下，在增加履带长度和增加履带宽度两个方法中，更能减小压实阻力的是增加履带长度。 21、对于具有弹性的车轮，在侧向力未达到地面附着极限的情况下，车轮行驶方向依然会偏离其中心平面的现象称为轮胎的侧偏现象。 22、车辆土壤推力与土壤阻力之差称为挂钩牵引力。 二、选择题 1、评价汽车动力性的指标是（C） A、最高车速、最大功率、加速时间 B、最高车速、最大功率、最大扭矩 C、最高车速、加速时间、最大爬坡度 D、最大功率、最高车速、最大爬坡度 2、同一辆汽车，其车速增加一倍，其空气阻力提高（D）。 A、1倍 B、2倍 C、3倍 D、4倍 3、汽车行驶的道路阻力包括（A）
第一章 1. 试解释轮胎滚动阻力产生的机理以及作用的形式。 2. 简述滚动阻力系数的影响因素。 3. 简述空气阻力的定义以及减少空气阻力系数的一些措施。 4. 解释汽车动力性指标的定义。 5. 传动系的功率损失分为机械损失和液力损失，分别说明两 种损失的具体表现形式。 6. 轮胎的自由半径，滚动半径以及静力半径的关系。 7. 试述弹性物质的迟滞现象。 8. 说明汽车旋转质量换算系数的含义。 9. 从动力性角度简述最佳换挡时机。 10. 汽车行驶的附着条件指什么？怎样说明？ 11. 为什么在加速，上坡行驶时需要较大的附着率？ 12. 为什么在高速行驶时需要较大的附着率？ 13. 简述后备功率的概念及其意义。 14. 后备功率队汽车燃油经济性的影响原因？ 15. 一货车为后轴驱动，其总质量为2800kg，前轴负荷为65% ，后轴负荷为35%，四挡变速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.13，且主传 动比为6.01，传动效率为0.85，滚动阻力系数为0.02，质心 高度为0.68m，CdA为2.3m2，轴距为2.8m，车轮半径为0.38m ，发动机最大扭矩为80Nm。空气升力不计。试计算a) 当在
平直的路面上以匀速180km/h行驶时所需要的路面附着系数。 b) 在的路面上能否达到最大的爬坡度，如不能该怎样改变 汽车的结构参数使其达到最佳的爬坡能力。 16. 某型汽车为前轴驱动，其总质量为2200kg，前轴负荷为62%，后轴负荷为38%，四挡变速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.23，且主传 动比为5.8，传动效率为0.88，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.63m，CdA为1.9m2，轴距为2.6m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为140Nm。空气升力不计。试计算a) 在的 路面上，能否达到最大的加速度。b) 在的路面上，在直接 挡时此车的最大动力因素。c) 在的路面上，此车的最大爬 坡度。 17. 一货车的基本参数为发动机最低转速600r/min，最高转 速4000r/min，装载质量2000kg，整车整备质量1800kg，车轮半径0.367m，传动系效率0.85，滚动阻力系数0.013，空气阻力系数以迎风面积之积为2.77m2，主减速器传动比5.83，飞 轮转动惯量0.218kgm2，前轮总转动惯量为1.798kgm2，后轮 总的转动惯量为3.598kgm2，轴距为3.2m，质心至前轴距离1.947m，质心高0.9m，四挡变速器的变速比分别为6.09， 3.09，1.71，1。（1）试绘制汽车的驱动力与行驶阻力图。（2）求解汽车的最高车速，最大爬坡度以及克服该爬坡度时 相应的附着率。
qq 第一章 汽车的动力性278973104 1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。 答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。 产生机理和作用形式： (1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =?。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。 （2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。 （3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。 （4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。 1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？ 答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。 1.3 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为 234 19.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000 q n n n n T =-+-+- 式中，Tq 为发动机转矩（N ?m ）;n 为发动机转速（r/min ）。 发动机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 0.367m 传动系机械效率 ηt =0.85 滚动阻力系数 f =0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A =2.77m 2 主减速器传动比 i 0=5.83 飞轮转动惯量 I f =0.218kg ?m 2 二前轮转动惯量 I w1=1.798kg ?m 2 四后轮转动惯量 I w2=3.598kg ?m 2 质心至前轴距离（满载） a=1.974m 质心高（满载） hg=0.9m 分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力－行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。只要对汽
第四章 4．1 一轿车驶经有积水层的—良好路面公路，当车速为100km/h 时要进行制动。问此时有无可能出现滑水现象而丧失制动能力?轿车轮胎的胎压为179．27kPa 。 答：假设路面水层深度超过轮胎沟槽深度 估算滑水车速：i h p 34.6=μ i p 为胎压（kPa ） 代入数据得：89.84=h μkm/h 而h μμ > 故有可能出现滑水现象而失去制动能力。 4．2在第四章第三节二中．举出了CA700轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。试由表中所列数据估算''2' 2 2 1ττ+的数值，以说明制动器作用时间的重要性。 提示：由表4-3的数据以及公式max 2 02292.2526.31b a a a u u s +??? ??''+'= ττ 计算' '2'22 1ττ+的数值。 可以认为制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原因。 4．3一中型货车装有前、后制动器分开的双管路制功系，其有关参数如下； 1)计算并绘制利用附着系数曲线与制动效率曲线。 2)求行驶车速30km/h ，在.0=? 80 路面上车轮不抱死的制动距离。计算时取制动系反应时间 s 02.0'2=τ，制动减速度上升时间s 02.0''2=τ。 3) 求制功系前部管路损坏时汽车的制功距离，制功系后部管路损坏时汽车的制功距离。 答案：1） 前轴利用附着系数为：g f zh b z L += β? 后轴利用附着系数为： ()g r zh a z L --= β?1 空载时： g h b L -=β?0= 413.0845 .085 .138.095.3-=-? 0??> 故空载时后轮总是先抱死。
1．汽车的六大主要使用性能：、、、、和。2．传动系的功率损失可分为和两大类。 3．汽车动力性的评价指标有____________、_____________ 和_____________。 4．汽车加速时间分为加速时间和加速时间两种。 5．良好路面上汽车的行驶阻力有__________、_________、_________和__________。 6．影响滚动阻力系数的因素有___________、和_____________。 7．随着驱动力系数的加大，滚动阻力系数。 8．一般而论，车轮滚动的能量损失由三部分组成，即消耗于_______变形和_______变形的能量损失以及_______损失。 9．影响空气阻力系数的因素有___________。 10．汽车行驶必须满足的充分条件是__________条件，必要条件是__________条件。 11．汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到的限制。 12．地面对轮胎反作用力的极限值，称为附着力。 13．汽车的后备功率越__________，汽车的__________性越好。 14．影响汽车动力性的因素有：、、、、 和。 15．汽车_______性是汽车以最小的燃油消耗量完成运输工作的能力，是汽车的主要使用性能之一。 16．汽车的燃油经济性常用一定运行工况下，汽车行驶的燃油消耗量或一定燃油消耗量能使汽车行驶的里程数来衡量。 17．燃油经济性的评价指标为_________________、________________。 18．百公里燃油消耗量分为__________百公里燃油消耗量和__________百公里燃油消耗量。 19．汽车比功率是_________和__________的比值。 20．在万有特性中，等燃油消耗率曲线_______层为最经济区。 21．根据汽油机万有特性，当汽车等功率行驶时，应尽量使用_______档，以便节油；汽油机变负荷时，平均耗油率偏_______。 22．在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但变速箱使用的档位越低，则发动机燃油消耗率。 23．确定传动系最大传动比时，要考虑汽车最低稳定车速、最大爬坡度和__________。 24．主减速器传动比i o选择到的最高车速要相当于发动机最大_______时的车速。 25．由地面提供的使汽车减速行驶至停车的力称为。 26．汽车制动性的评价指标有______________、_______________和______________。 27．制动效能的评价指标包括、和。 28．汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受的限制。 29．整个制动过程可以分为、、___________和四个阶段。 30．影响汽车制动距离的因素有：、、和。 a=。 31．汽车能达到的最大制动减速度为： b max 32．影响制动效能的恒定性的因素有：和。 33．制动时汽车跑偏的原因有：和。 34．制动时的方向不稳定主要有：、、和。 35．制动器抗热衰退性能与___________________和___________________有关。 36．驱动力系数为与径向载荷之比。
一、名词解释 1．汽车的动力性：汽车的动力性系指汽车在良好的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。 3．汽车的燃油经济性：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。 4.汽车百公里燃油消耗量：在一定运行工况下汽车每行驶一百公里所消耗燃油的升数Qs （L/100km ）。 5.汽车的制动性：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长坡时能维持 一定车速的能力，成为汽车的制动性。（还包括对已停驶的汽车，特别是在坡道上已停驶的汽车，特别是在坡道上已停驶的汽车，可使其可靠地驻留原地不动的驻车制动性能）。 6．汽车曲线行驶的时域响应：汽车曲线行驶的时域响应系指汽车在转向盘输入或外界侧向干扰输入下的侧向运动响应。 7．地面制动力：汽车制动时受到与行驶方向相反、由地面提供的外力，称为地面制动力。 8. 轮胎的侧偏现象：有侧向弹性的车轮，在侧偏力的作用下滚动时，即使侧偏力没有达到 附着极限，车轮行驶方向亦将偏离车轮平面，这就是弹性轮胎的测偏现象。 9．转向盘力特性：转向盘力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘力特性。 10.汽车曲线运动引起的侧翻：指汽车在道路（包括侧向坡道）上行驶时，由于汽车的侧向 加速度超过一定限值，使得汽车内侧车轮的垂直反力为零而引起的侧翻。 11．车辆的挂钩牵引力：车辆的土壤推力Fx 与土壤阻力Fr 之差，称为挂钩牵引力，是表征汽车通过性的主要参数。 12．汽车通过性的几何参数：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。 13. 汽车侧翻：汽车侧翻是指汽车在行驶过程中绕其纵轴线转动90 度或更大的角度，以至 车身与地面相接触的一种极其危险的侧向运动。 9．汽车的通过性（越野性）：汽车的通过性（越野性）是指它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。 10．土壤推力：在驱动力作用下，由地面剪切变形而产生的反力作用在车轮上，称为土壤推力。 1．汽车的后备功率：汽车在良好水平路面上以某一速度等速行驶时，发动机能发出的最大功率与汽车的阻力功率之差，成为汽车在该车速时的后备功率。 3.无级变速器的调节特性：在同一屮的道路上，不同车速 时，无级变速器应有的i值连成曲线便得无级变速器的调节特性。 4.汽车多工况百公里燃油消耗量：（1）循环行驶试验工况，模拟实际汽车运行状况的试 验工况，它规定了车速-时间行驶规范。（2）多工况百公里燃油消耗量，在规定的循环行驶试 验工况下，测得的汽车百公里燃油消耗量。 23. 线性二自由度汽车模型：是一个两轮摩托车模型。由前后两个有侧向弹性的轮胎支撑于地面、具有侧向及横摆运动二自由度。 24. 转向灵敏度：（稳态横摆角速度增益）稳态的横摆角速度与前轮转角之比， 是分析稳态转向特性的基础。 二、填空 1．影响汽车驱动力的因素主要有发动机输出转矩、传动系变速器和主减速器等的传动比、传动效率和车轮半径。 2.滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 11.驱动轮的附着率是表明汽车附着性能的一个重要指标，是汽车驱动轮在不滑转工况下充分 发挥驱动力作用所要求的最低地面附着系数。
考试课程与试卷类型：汽车理论A 姓名 学年学期：学号 考试时间：班级 一回答下列问题（ 1/ 汽车的瞬态响应中有那几个参数来表征响应品质的好坏？ 2/ 什么是中性转向点？什么是静态储备系数？ 3/ 请指出ISO2631-1;1997(E)标准，规定的人体坐姿受振模型中的输入点和轴向振动。 4/ 什么是等速行驶百公里燃油消耗量？如何利用等速行驶百公里燃油量曲线来评价汽车的燃油经济性？ 5/ 汽车制动器制动力分配合理性的评价方法有几种？ 6/ 横向稳定杆起到什么作用？为什么有的车装在前悬架，有的车装在后悬架？ 7/ 什么是汽车的动力性？其指标有哪些？它们是否关联？ 8/ 什么是汽车的旋转质量换算系数，主要与哪些因素有关？ 9/ 座椅支撑面的垂直方向和水平方向最敏感的频率范围是多少？机械振动对人体的影响取决于哪些因数？ 10/ 汽车通过性的几何参数有哪些？什么是汽车挂钩牵引力？ 二简答题 1/ 从受力情况分析汽车制动时，前轮抱死拖滑和后轮抱死拖滑两种运动的制动方向稳定性。 2/ 请画出车身与车轮双质量两个自由度振动系统，并写出偏频，刚度比，质量比。 3/ 如何选择传动系的最小传动比？如何确定传动系的最大传动比？ 4/ 画出轮胎坐标系，并标出正侧偏角，正侧倾角，回正力矩等？ 5/ 请分析左右车轮载荷的重新分配对轮胎的侧偏刚度与稳态转向性的影响？
三分析/计算题 1 什么是驱动力和行驶阻力平衡图？试用驱动力和行驶阻力平衡图来分析汽车的动力性（以四档为例）。 2 某一汽车的同步附着系数φ0=0.65，用Ⅰ曲线β线f组和r线组来分析汽车在附着系数φ=0.5的路面上进行制动时的全过程。 3 已知某一车辆，其总质量=1395，质心高度为0.502 ，轴距为2.37，质心到前轴距离1.14，制动器制动力分配系数为=0.68.试计算： （1）同步附着系数φ0 ？ （2）当制动强度为0.7时，那个车轮先抱死？
1、汽车行驶速度（） A：与发动机转速、车轮半径和传动系传动比成正比 B：与发动机转速和车轮半径成正比，与传动系传动比成反比C：与发动机转速和传动系传动比成正比，与车轮半径成反比D：与发动机转速成正比，与车轮半径和传动系传动比成反比批阅：选择答案：B 正确答案：B 2、评价汽车动力性的指标是( ) A：汽车的最高车速、加速时间和汽车能爬上的最大坡度 B：汽车的最高车速、加速时间和传动系最大传动比 C：汽车的最高车速、加速时间和传动系最小传动比 D：汽车的最高车速、加速时间和最大驱动力 批阅：选择答案：A 正确答案：A 3、确定汽车传动系的最大传动比时，需要考虑（） A：汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和附着率 B：汽车的最大爬坡度、最高车速和附着率 C：汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和最高车速 D：汽车的加速时间、最高车速和附着率 批阅：选择答案：A 正确答案：A 4、汽车的质量利用系数是指（）。 A：汽车整备质量与总质量之比 B：汽车装载质量与总质量之比 C：汽车装载质量与整备质量之比 D：汽车整备质量与装载质量之比 批阅：选择答案：C 正确答案：C 5、汽车行驶时，空气阻力所消耗的功率（）。 A：与迎风面积和车速成正比 B：与迎风面积的3次方和车速成正比 C：与迎风面积和车速的3次方成正比 D：与迎风面积的3次方和车速的3次方成正比 批阅：选择答案：C 正确答案：C 6、汽车行驶的附着条件是（） A：驱动轮的地面切向反作用力大于等于附着力 B：驱动轮的地面切向反作用力大于附着力 C：驱动轮的地面切向反作用力小于等于附着力 D：驱动轮的地面切向反作用力小于附着力 批阅：选择答案：C 正确答案：C 7、汽车制动性的评价主要包括（）
汽车理论模拟试卷四 1、 （1）什么是纵向滑动率？作出附着系数与纵向滑动率的关系曲线，并描述该曲线的特点、分析其产生的原因。 （2）什么是轮胎的侧偏特性？试分析轮胎侧偏特性产生的原因及其主要影响因素（包括：汽车使用因素与轮胎自身结构与特性的因素）。 （3）结合下图（包括轮胎的侧偏特性）说明：转弯时汽车滚动阻力大的原因，并说明滚动阻力的主要影响因素。 2、 （1）动力性的评价指标主要有哪三个？各个评价指标的影响因素有哪些？分别是怎样影响的？ （2）结合公式及绘图，说明后备功率的概念。 （3）确定汽车的动力性，可通过作图法，具体可用哪几种
特性的图？大致过程怎样？ 3、 （1）画图并说明地面制动力、制动器制动力与附着力三者之间的关系。 （2）已知某汽车的同步附着系数，试结合线、I 曲线、 f 和 r 线组分析汽车在附着系数ψ2=0.8 的路面上进行制动时的全过程。 （3）在图上标明：在ψ1=0.3 和ψ2= 0.8的路面上车轮抱死后，制动器制动力与地面制动力的差别。 4、 （1）较常用的汽车百公里油耗有哪些? （2）汽车的等速百公里油耗与车速间具有怎样的关系？为什么？ 5、 （1）结合有关公式，分析汽车操纵稳定性稳态特性的影响因素结合有关公式，分析汽车操纵稳定性稳态特性的影响因素。 （2）定性分析汽车操纵稳定性动态特性的影响因素。 （3）驾驶员的不同转向操作对汽车的转向与操纵稳定性特性有怎样的影响？为什么？ （4）曲线行驶时，对于前轮驱动的汽车，在驱动与制动时，
纵向力对其稳态特性的影响是否有差异，试分析产生的原因和主要影响因素。 6、 （1）进行汽车平顺性分析时，一般对哪几个振动响应量进行分析？以车身单质量振动系统为例分析频率比、阻尼比及其相关的质量,刚度,阻尼对三个振动响应量的影响。 （2）在车身与车轮的双质量振动系统中，已知车身部分偏频为π，车身与车轮的质量比、刚度比分别为8和9, 试计算车轮部分偏频，并说明主频与偏频的定义及其大小的关系（用“<”号表示）。 答案
第一章汽车的动力性 试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。 定义:汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动祖力。 2)产生机理:由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支律路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能全损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对丰轮的法向反作用力的分布是前后对称的;当车轮滚动时，由于弹性阻滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力F Z 相对于法线前移一个距离a，它随弹性迟滞损 失的增大变大。即滚动时有滚动阻力偶T f = F Z.? a阻碍车轮滚动。 3]作用形式: T f = Wf，T f = T f /r 滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。 =+ 由计算机作图有： 空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？ 答：动力性会发生变化。因为满载时汽车的质量会增大，重心的位置也会发生改变。质量增大，滚动阻力、坡度阻力和加速阻力都会增大，加速时间会增加，最高车速降低。重心位置的改变会影响车轮附着率，从而影响最大爬坡度。 如何选择汽车发动机功率？ 答：发动机功率的选择常先从保证汽车预期的最高车速来初步确定。若给出了期望的最高车速，选择的发动机功率应大体等于，但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和。发动机的最大功率但也不宜过大，否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。
在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。不少国家还对车辆应有的最小比功率作出规定，以保证路上行驶车辆的动力性不低于一定水平，防止某些性能差的车辆阻碍车流。 超车时该不该换入低一挡的排挡？ 答：超车时排挡的选择，应该使车辆在最短的时间内加速到较高的车速，所以是否应该换入低一挡的排挡应该由汽车的加速度倒数曲线决定。如果在该车速时，汽车在此排档的加速度倒数大于低排挡时的加速度倒数，则应该换入低一档，否则不应换入低一挡。 可得、最大爬坡度为: 第二章汽车的燃油经济性 “车开得慢，油门踩得小，就一定省油” ，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”这两种说法对不对？ 答：不对。由汽车百公里等速耗油量图，汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低，并不是在车速越低越省油。由汽车等速百公里油耗算式（2-1）知，汽车油耗量不仅与发动机燃油消耗率有关，而且还与车速、档位选择、汽车的状况、汽车的质量利用系数等使用因素有关，还与汽车的质量和总体尺寸、传动系、轮胎的选择有关，发动机省油时汽车不一定就省油。 试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。 答：①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了内燃机的功率，大大地改善了汽车动力性。②同时，发动机的负荷率高，用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多，提高了然油经济性。 用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线，确定保证发动机在最经济状况下工作的“无级变速器调节特性” 。 答：由发动机在各种转速下的负荷特性曲线的包络线即为发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线，如课本图 2-9a。利用此图可以找出发动机提供一定功率时的最经济状况（转速与负荷）。把各功率下最经济状况运转的转速与负荷率表明在外特性曲线上，便得到“最小燃油消耗特性” 。无级变速器的传动比 i'与发动机转速n及汽车行驶速度u a之间关系 如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性？ 答：汽车底盘设计应该从合理匹配传动系传动比、缩减尺寸和减轻质量、合理选择轮胎来提高燃油经济性。 为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性？试举例说明。答：在一定道路条件下和车速下，虽然发动机发出的功率相同，但传动比大时，后备功率越大，加速和爬坡能力越强，但发动机负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，传动比小时则相反。所以传动系统的设计应该综合考虑动力性和经济性因素。如最小传动比的选择，根据汽车功率平衡图可得到最高车速 u max(驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处车速)，发动机达到最大功率时的车速为 u p。当主传动比较小时，u p>u max，汽车后备功
《汽车理论》试题库 一、填空题 1、汽车动力性的评价一般采用三个方面的指标，它们分别是、 和。 2、汽车的动力性系指汽车在良好路面上行驶时由汽车受到的纵向决定的所 能达到的平均行驶速度。 3、常用加速时间与加速时间来表明汽车的加速能力。 4、原地起步加速时间指汽车由或起步，并以最大的加速强度逐步换至最高 挡后到达某一预定的距离或车速所需的时间。 5、原地起步加速时间指汽车由I挡或II挡起步，并以加速强度逐步换至最高挡 后到某一预定的距离或所需的时间。 6、超车加速时间指用或由某一较低车速全力加速至某一高速所需的 时间。 7、超车加速时间指用最高挡或次高挡由某一全力加速至某一所需的 时间。 8、汽车的驱动力由的转矩经传动系传至上来产生。 9、汽车的行驶阻力可分为阻力、阻力、阻力和阻力。 10、汽车的行驶阻力中，阻力和阻力是在任何行驶条件下都存在的。 _ 阻力和_ 阻力仅在一定行驶条件下存在。 11、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。 12、轿车以较高速度匀速行驶时,其行驶阻力主要是由引起,而相 对来说较小。 13、车轮半径可分为、和。 14、汽车的最大爬坡度是指档的最大爬坡度。 15、我国一般要求越野车的最大爬坡度不小于 %。 16、汽车的行驶方程式是_ 。 17、汽车旋转质量换算系数δ主要与、__ 以及传动系统的转 动比有关。 18、汽车的质量分为和质量两部分。 19、汽车重力沿坡道的分力成为 _。 20、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。 21、车轮处于无载时的半径称为。 22、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。 23、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。 24、地面对轮胎切向反作用力的极限值称为。 1
??????????????????????精品自学考料推荐?????????????????? 浙江省 2018 年 1 月高等教育自学考试 汽车理论试题 课程代码： 02583 一、单项选择题( 本大题共15 小题，每小题 2 分，共 30 分 ) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的 括号内。错选、多选或未选均无分。 1．影响轮胎侧偏特性的主要因素有轮胎的结构、轮胎垂直载荷、轮胎充气压力、路面种类 状态、汽车行驶速度和() A. 主销内倾 B. 低压轮胎 C.轮胎外倾角 D. 子午线轮胎 2．汽车的驱动力值只等于滚动阻力和加速阻力之和时，说明不满足汽车行驶的() A. 必要条件 B. 充分条件 C.附着条件 D. 充要条件 3．汽车的最高车速是指在规定条件下能达到的最高行驶车速，该条件是() A. 水平良好路面空载 B. 水平良好路面满载 C.任意良好路面空载 D. 高速公路半满载 4．在动力特性图上，D-u a和 f-u a曲线间距离的g/δ倍就是汽车各档的() A. 加速度 B. 最高车速 C.最大爬坡度 D. 最大动力因素 5．在汽车功率平衡图上用来加速或爬坡的参数是() A. 后备功率 B. 发动机功率 C.阻力功率 D. 最高车速 6．汽车在哪种车速行驶时，虽然发动机负荷率较高，但行驶阻力增加很多而使百公里油耗 增加？ () A. 低速 B. 高速 C.中速 D. 减速 7．在使用方面，影响汽车燃油经济性的主要因素有行驶车速、正确保养与调整和() A. 节气门全开 B. 增加燃油压力 C.增大后备功率 D. 档位选择 8．提高汽车的平顺性，轮胎的以下措施哪个是正确的？() 1
D 第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：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。 1.3、解答：1）（取四档为例） 由 u F n u n Tq Tq F t t →??? ? ?? →→→ 即 r i i T F T o g q t η= 4 32)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= o g i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +： 2 15 .21a D w f U A C Gf F F +=+ 2 131.0312.494a U += 由计算机作图有
一、单项选择： 1.汽车各种性能中最基本、最重要的性能是（ B ） A.通过性 Ｂ.动力性 Ｃ.平顺性 Ｄ.经济性 2.高速行驶时，汽车主要克服（ B ） A.加速阻力功率 Ｂ.滚动阻力功率 Ｃ.空气阻力功率 Ｄ.坡度阻 力功率 3.越野车的最大爬坡度应能达到（ C ） A.20% Ｂ.40% Ｃ.60% Ｄ.80% 4.高速行驶时，汽车主要克服（ B ） A.加速阻力功率 Ｂ.滚动阻力功率 Ｃ.空气阻力功率 Ｄ.坡度阻 力功率 5.传动系的功率损失中占比重最大的是主减速器和（ A ） A.变速器 Ｂ.万向传动装置 Ｃ.离合器 Ｄ.半轴 6.汽车行驶时受到的驱动力的提供者是（ B ） A.空气 Ｂ.地面 Ｃ.轮胎 Ｄ.加速度 7.汽车在行驶过程中，始终都存在的阻力是滚动阻力和（ C ） A.加速阻力 Ｂ.制动阻力 Ｃ. 空气阻力 Ｄ.坡度阻 力 8.空气各部分阻力中占比例最大的是（ A ） A.形状阻力 Ｂ.内循环阻力 Ｃ. 摩擦阻力 Ｄ.诱导阻力 9.汽车加速爬坡时，车轮受到的法向反力中，由于数值较小可以忽略的分量是 （ C ） A.静态轴荷的法向反作用力 Ｂ.动态分量 C.空气升力 Ｄ.滚动阻力偶矩产生的部分 10.某汽车的总质量为8500kg ，路面的滚动阻力系数为0.01，汽车向 =15 的山 坡上等速行驶时，受到的坡度阻力为（ A ） A.21569N Ｂ.2000N Ｃ.2000N Ｄ.1000N 11.后轮驱动汽车的附着率随着车速的提高而（ A ） A.增大 Ｂ.减小 Ｃ.迅速降低 Ｄ.不变 12.对汽车作运动学分析时，应该用汽车轮胎的（ B ） A.自由半径 Ｂ.静力半径 Ｃ.滚动半径 Ｄ.A 或B 13.某汽车的总质量为8500kg ，路面的滚动阻力系数为0.01，汽车向 =15 的山 坡上等速行驶时，受到的滚动阻力为（ A ） A.805N Ｂ.833N Ｃ.900N Ｄ.1000N 14.前轮驱动的汽车在一定?值路面上行驶时，汽车能通过的等效坡度为（ A ） A.L h L b q g += ?1 Ｂ.L h L a q g -=?1 Ｃ.L a L h q g -=?1 Ｄ.? 15.在汽车行驶的每一瞬间，发动机发出的功率和机械传动损失功率与全部运动 阻力所消耗的功率相比始终是（ C ） A.小的 Ｂ.大的 Ｃ.相等的 Ｄ.A 或C
模拟试卷 班级学号姓名 考试科目汽车理论[I] A 卷闭卷共页 10题，每题1分） 1．一般汽油发动机使用外特性的最大功率比外特性的最大功率通常约小 【B 】 A．25% B.15% C. 5% D.35% 2．从汽车功率平衡图上可以看出，各档发动机功率曲线所对应的车速位置不同，则以下说法中，正确的是【 B 】 A．低挡时车速低，所占速度变化区域宽 B．高挡时车速高，所占速度变化区域宽 C．低挡时车速高，所占速度变化区域窄 D．高挡时车速低，所占速度变化区域窄 3.关于附着率的描述中，错误的是【D 】 A．驱动轮的附着率小于等于地面附着系数 B. 驱动轮的附着率是驱动轮不滑转工况下充分发挥驱动力作用所要求的最低路 面附着系数 C．附着率是表明汽车附着性能的一个重要指标 D．汽车的动力性好坏与驱动轮上的附着率无关 4．装有液力变矩器汽车的动力性能，表述错误的是【C 】 A．通常和液力耦合器或锁止离合器组成综合液力变矩器 B．汽车采用的液力变矩器通常透过性的 C. 液力变矩器能够改善汽车良好路面上的动力性 D．采用液力变矩器的目的通常为了操作简便、起步换挡平顺 5．汽车在哪种车速行驶时，虽然发动机负荷率较高，但行驶阻力增加很多而使百公里油耗大大增加【 B 】 A.低速 B.高速 C.中速 D.减速 6．汽车在循环行驶工况下的燃油经济性更能够反映实际工况，以下哪种工况不是循环行驶的基本工况【】 A．匀加速B．匀速
C．怠速D．减速 7．现代中型货车的比功率一般为【】 A．小于7.35kW/t B．10kW/t左右 C．14.7～20.6kW/t D．大于90kW/t 8．变速器档位数增多后，以下说法中正确的是【】 A．动力性下降，经济性下降B．动力性提高，经济性下降 C．动力性下降，经济性提高D．动力性提高，经济性提高 9．汽车制动过程中，弹性车轮作纯滚动时，滑动率通常为【】A．15%～20% B．0 C．50% D．100% 10．关于制动器制动力、地面制动力、附着力关系的描述，正确的是【】 A．地面制动力等于附着力B．制动器制动力大于附着力 C．制动器制动力总是大于或等于地面制动力 D．制动器制动力总是等于地面制动力 10题，每题1分） 1．汽车在水平良好路面超车行驶时，受到的行驶阻力有【】 A．驱动力B．加速阻力 C．坡度阻力D．空气阻力 E．滚动阻力 2．能够改善汽车燃油经济性结构方面的因素有【】 A．保证发动机与底盘良好工作状态B．采用子午线轮胎 C．减轻汽车的总质量D．尽量在高档位行驶 E．采用多档手动变速器或高效率无级变速器 3．在初选传动系最小传动比时，以下原则正确的有【】 A．满足汽车的最低稳定车速B．满足最大爬坡度 C．满足最高车速的要求D．满足后备功率的要求 E．满足驾驶性能的要求 4．下面说法中，可能发生汽车后轴侧滑的有【】 A．前后轮同时抱死B．汽车后轮先抱死，前轮再抱死 C．前轮抱死，后轮不抱死D．后轮抱死，前轮不抱死 E．前后轮都不抱死