汽车理论习题.docx

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汽车理论习题

汽车理论习题

第1章汽车动力性

1.1简述汽车动力性及其评价指标。

1.2汽车行驶阻力是怎样形成的？

1.3试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式。

1.4滚动阻力系数与哪些因素有关？

1.5汽车的滚动阻力可以分为哪几种？

1.15＊1一辆车重为320000N的重型货车以108km/h的速度在公路上行驶，空气温度24°C，大气压强101kPa。

货车宽2440mm，高4118mm，空气阻力系数为0.65。

货车安装子午线型轮胎，计算这些条件下的空气阻力和克服空气阻力所需的发动机功率，计算滚动阻力和克服滚动阻力所需的发动机功率。

1.16＊一辆具有1.95m2前端面积和空气阻力系数为0.42的轿车，以90km/h速度行驶，如果车辆遇到40km/h速度的顺风或者逆风，计算顺风、逆风两种条件下的空气阻力和克服空气阻力所需要的发动机功率。

1.19如何确定汽车样车的最高车速？

在汽车设计和改装车设计阶段如何确定汽车最高车速？

1.25沥青或水泥路面经使用后，滚动阻力系数增加而附着系数下降，请说明其原因。

1.29汽车的驱动－附着条件为+，其中=。

已知汽车（转弯或侧偏）行驶过程中驱动轴左右车轮的地面法向反作用力分别为和，且，此时公式是否成立，并说明原因。

表1-2某轿车的基本参数参数

参数值

参数

参数值

总重量/N

17578

附着系数

0.62

前轴载荷/N

9345

主减速器传动比

2.90

后轴载荷/N

8233

轮胎半径/m

0.33

质心高/mm

533

前悬架侧倾刚度/

1560

轴距/mm

2743

前悬架侧倾刚度/

380

轮距/mm

1499

1.30＊试计算某后轮驱动轿车在中等摩擦路面上因附着条件限制的加速度，分别考虑差速器能够锁止和不能锁止两种情况，已知条件如表1-2所示。

1.36已知某汽车的总质量m=4600kg，=0.75，A=4，旋转质量换算系数δ=35.1，坡度角0.015，传动系效率，加速度=0.2，=30km/h，此时克服各种阻力需要的发动机输出功率是多少？

1.37已知某轻型货车的汽油发动机使用外特性的曲线的拟合公式为

式中，为发动机转矩（N·m）；n为发动机转速（r/min）。

该车的其他基本参数如表1-4所示。

表1-4某轻型货车的基本参数参数

参数值

参数

参数值

装载质量/kg

2000

飞轮转动惯量

0.218

整车整备质量/kg

1800

二前轮转动惯量

1.798

总质量/kg

3880

四后轮转动惯量

3.598

车轮半径/m

0.367

变速器

4挡/5挡

传动系机械效率

0.85

轴距L/m

3.2

滚动阻力系数f

0.013

质心距前轴距离（满载）a/m

1.947

空气阻力系数×迎风面积/m2

2.77

质心高（满载）hg/m

0.9

主减速器传动比i0

5.83

变速器（4挡和5挡）的传动比如表1-5所示。

表1-5变速器传动比

1挡

2挡

3挡

4挡

5挡

四挡变速器

6.09

3.09

1.71

1.00

—

五挡变速器

5.56

2.769

1.644

1.0

0.793

确定该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—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挡起步加速行驶至70km/h的车速—时间曲线，求汽车用2挡起步加速行驶至70km/h的时间。

（注：

本题最好上机计算，可以选择Excel、VB、VC等软件进行计算和画图）

1.42一辆后轴驱动汽车的总质量为2152kg，前轴负荷52%，后轴负荷48%，主减速器传动比i0=4.55，变速器各挡传动比如下：

1挡3.79，2挡2.17，3挡1.41，4挡1.00，5挡0.86。

质心高度hg=0.57m，A=1.5m2，轴距L=2.300m，飞轮转动惯量If=0.22，四个车轮总的转动惯量IW=3.6，车轮半径r=0.367m。

该车在附着系数的路面上低速滑行曲线和直接挡加速曲线如图1-4所示。

图上给出了滑行数据的拟合直线，u的单位km/h，T的单位s，直接挡最大加速度=0.75m/s2（=50km/h）。

设各挡传动效率均为0.90，求：

1）汽车在该路面上的滚动阻力系数。

2）求直接挡的最大动力因素。

3）在此路面上该车的最大爬坡度。

1.43某轿车设计时，预期最高车速为165km/h，预期满载质量m=1450kg，参照同类型轿车，传动系统效率，滚动阻力系数，空气阻力系数，迎风面积.

（1）预选发动机功率。

（2）若1挡最大动力因数，求最大爬坡度

（3）若最高挡最大动力因数，该挡旋转质量换算系数，求该汽车在平直路面上以最高挡行驶时能达到的最大加速度（假设地面附着力足够）？

（4）该轿车是否可以选用最高挡以某一车速匀速行驶在的上坡路上?

（5）若该轿车拖带一房屋拖车旅行，该轿车—房屋拖车组是否可以选用最高挡以某一速度均速行驶在的上坡路上？

假设此时该拖车的质量是1000kg；拖车车轮的滚动阻力系数与轿车车轮相同。

1.44已知某路面车辆的满载质量为1700kg，发动机最大输出转矩为180N·m，对应的发动机转速为2800r/min；驱动轮滚动半径为365mm；空气阻力系数为0.48；迎风面积为2.8；第1挡和最高挡工作时传动系统的总传动比分别为20.5和4.63，相应的传动系统机械效率分别为0.85和0.92。

若滚动阻力系数为0.015，重力加速度取为9.8，试求：

（1）该车第1挡的最大动力因数；

（2）该车最高挡的最大爬坡度。

第2章汽车的燃油经济性

2.1“车开得慢，加速踏板踩得小，就一定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”这两种说法对吗？

为什么？

2.2试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。

2.3试分析汽车变速器由4挡增加至6挡（最大、最小速比不变）对汽车动力性和燃油经济性的影响。

2.4汽车的燃油经济性试验评价方法有哪些？

2.5何谓等速行驶燃油经济特性？

如何利用等速行驶燃油经济特性分析比较汽车的经济性？

2.6如何根据发动机负荷特性计算等速行驶的燃油经济性？

试分析影响汽车燃油经济性的主要因素。

2.19某轿车按给定的速度变化曲线作加速行驶，请根据汽油发动机的万有特性曲线如图2-1所示，计算加速过程中的燃油消耗量。

已知发动机的功率kW，初始车速，经过时间，车速达到40km/h；又经过时间s，车速达到60km/h；再经过时间，车速达到90km/h。

等速单位时间油耗计算公式为，其中b为燃油消耗率[]，汽油重度⋅。

第3章汽车动力装置参数的选择

3.1请简单叙述选择汽车发动机功率方法有哪些？

3.2试分析汽车主减速器传动比对汽车动力性和燃油经济性的影响。

3.3传动系中最大传动比的确定原则是什么？

3.4如何确定变速器的挡数和各挡间的速比分配？

第4章汽车的制动性

4.1什么是地面制动力？

什么是地面附着力？

4.2请叙述制动器制动力、地面制动力和地面附着力三者之间关系和区别是什么？

并用图表示三者之间的关系。

4.4请分别描述什么是车轮滑动率、制动力系数、滑动附着系数、峰值附着系数、同步附着系数。

4.6汽车制动过程从时间上大致可以分为几个阶段？

各个阶段有何特点？

4.11＊一辆重量为16180N的轻型货车，在水平路面上由96.6km/h的速度到完全停车，制动时产生8900N的稳定制动力。

试求其减速度、制动距离、停车时间、能量消耗和制动初期以及平均制动功率，计算过程中空气阻力和滚动阻力可忽略不计。

4.13什么是汽车制动效能的恒定性？

影响汽车制动器热衰退性的主要因素是什么？

4.14造成制动跑偏的主要原因是什么？

为什么两前轮制动力不相等对制动跑偏的影响更大？

4.15汽车制动时后轮抱死拖滑有发生侧滑的危险，请问哪些干扰因素可造成后轴侧滑？

4.17为什么汽车在光滑路面上高速制动时，后轮抱死是一种危险工况？

对于轻型货车，满载与空载两种情况下，哪一种更容易出现后轮抱死现象？

为什么？

4.18简述汽车ABS的作用及其优点，说明为什么能获得这些优点。

4.19汽车装有非ABS的普通制动系统，试简述制动时制动距离与哪些因素有关？

4.20某前置前轮驱动的轿车，轴距，质心高度，满载质量为1460kg，静态时前轮承载为61%。

采用常规制动系统，制动力分配系数。

（1）该车在附着系数的路面上制动时，试计算前轮能提供的最大制动力。

（2）在前轮刚抱死时后轮能提供多大的制动力？

4.24已知汽车轴距，质心高度，质心至前轴和后轴的距离分别为和b，制动器制动力分配系数为β，试推导该车的同步附着系数的表达式。

当该车总质量为4250kg，前轴轴荷为36%，质心高度为0.85m，轴距为2.45m，汽车同步附着系数时，试确定其前、后制动器制动力的分配比例应为多少？

4.25＊已知某汽车总质量，轴距，质心至前轴的距离，至后轴距离，质心高度hg=1.15m，在纵向坡度为的良好路面等速下坡时，轴荷再分配系数是多少？

（注：

轴荷再分配系数）

4.26已知某汽车质量为，前轴负荷1350，后轴负荷为2650kg，hg=0.88m，L=2.8m，同步附着系数为0.6，试确定该车的制动器制动力分配系数是多少？

4.29解放CA1150PK2L3T1双后桥载货汽车设计核定装载质量为9000kg，装备质量为6000kg，在水平良好路面=0.75～0.85，实施紧急制动时恰好前后轮同时抱死，试问该车装载20000kg水泥在水平良好路面实施紧急制动时，试近似计算此时汽车的制动力和制动减速度。

第5章汽车的操纵稳定性

5.1什么是汽车的操纵性？

什么是汽车的稳定性？

什么是汽车的操纵稳定性？

5.2什么是汽车的稳态响应特性和瞬态响应特性？

5.3什么是弹性轮胎的侧偏特性？

什么是侧偏力和侧偏回正力矩？

它们主要与哪些因素有关？

5.10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（要求有必要的公式和曲线）？

5.11举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车质心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性。

5.18影响汽车横摆角速度增益的因素有哪些？

5.19有一汽车的总重量为20100N，L=3.2m，静态时前轴荷占55%，后轴荷占45%，k1=-38920N/rad，k2=-38300N/rad，求该车的稳态转向特性和特征（或临界）车速。

5.24＊已知某特种车辆满载质量为1653kg，轴距2700mm，其中前轮载荷为4884N，前、后轮胎型号均为215/80R16，轮胎侧偏刚度的近似计算公式为，式中为轮胎侧偏刚度[N/（°）]；