汽车理论复习题与答案.docx
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汽车理论复习题与答案
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I
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目录
第1章汽车动力性......................................................................................................................1
第2章汽车的燃油经济性...........................................................................................................9
第3章汽车动力装置参数的选择.............................................................................................12
第4章汽车的制动性.................................................................................................................13
第5章汽车的操纵稳定性.........................................................................................................19
第6章汽车平顺性....................................................................................................................25
第7章汽车的通过性.................................................................................................................28
综合题............................................................................................................................................29
I
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第1章汽车动力性
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？
1.6能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力，为什么？
1.7某轿车总质量m=1200kg，前轮载荷占整车载荷的60%；车轮侧向力系
数k=1800kg/rad，前束角β=2°，该轿车两前
α
轮互置前束角β后产生相应行驶阻力Fv，如
图1-1所示。
（1）设轿车前进时侧向力与前束角的关
系为F=kβ，试求因前束引起的行驶阻力；
Vα
（2）若该轿车滚动阻力系数f=0.015，试
求整车的滚动阻力Ff；
（3）试比较前束引起的行驶阻力与滚动阻力。
1.8转弯时滚动阻力的大小取决
于行驶速度和转向半径R，转弯时的
滚动阻力系数fR=f+Δf。
设转弯时在离
心力FC作用下，前、后轮均有侧偏角，
分别是α和α，质心距前、后轮的距
12
离分别是l和l，转向时用两轮模型分
ab
析侧向力引起的滚动阻力如图1-2所
ΔFu2
=Δf（+）
示。
试推导出附加滚动阻力系数bl1aαl2sinαsin的表达式（提
WgRL
示：
先求出由FY1和FY2所引起的附加阻力ΔF）。
1.9用受力图分析汽车从动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推导
切向力方程式。
1.10用受力图分析汽车驱动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推
1
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汽车理论习题集
导切向力方程式。
1.11解释汽车加速行驶时质量换算系数的意义。
汽车旋转质量换算系数由
哪几部分组成？
与哪些因素有关？
1.12汽车轮胎半径增大，其他参数不变时，对汽车的加速性能和爬坡性能
有何影响？
说明理由。
1.13如果轮胎使用不当，高速行驶时汽车的轮胎可能会发生爆裂，试简述
轮胎出现了什么现象，并说明原因，如何有效避免轮胎发生爆胎。
1.14汽车的最高行驶车速对应于发动机的最高转速，这种说法对吗？
为什
么？
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。
＊2
1.16一辆具有1.95m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。
1.17驱动力是否为真正作用在汽车上驱动汽车前进的（反）作用力，请说
明理由。
1.18汽车用户说明书上给出的最高车速是如何确定的？
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？
1.20用作图法或数值计算法确定的汽车最高车速是一个固定值，而汽车（例
如样车）的最高车速却是一个平均值，为什么？
1.21汽车空车与满载时相比，动力性有无变化？
为什么？
1.22超车时该不该换入低一挡的排挡？
为什么？
1.23影响附着系数的因素有哪些？
＊2
1.24已知某轿车发动机的转动惯量为0.09kg·m，发动机的最大转矩/转速为
272.8N·m/4400r·min-1；变速器的相关数据如表1-1所示。
1带＊的题目均改编自（美）ThomasD.Gillespie著.车辆动力学基础.赵六奇，金达锋，译.北京：
清华大学出版社，2006.
2
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第1章汽车动力性
表1-1某轿车变速器的数据
挡位12345
2
转动惯量/（kg·m）0.150.100.080.060.03
传动比4.282.791.831.361.00
传动效率0.9660.9670.9720.9730.970
2
主减速器的转动惯量0.136kg·m，传动比2.92，传动效率0.99；驱动轮和从
2
动轮的转动惯量均为1.24kg·m，车轮的周长2.01m；半径0.32m。
（1）计算传动系统在挂1挡时的有效转动惯量；
（2）忽略转动惯量带来的损失，试计算该轿车1挡和5挡的最大驱动力和
对应的最高车速。
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。
1.26分析驱动－附着条件公式的地面法向反作用力与道路条件的关系。
1.27说明小排量轿车、豪华轿车、商用车（载货汽车、大客车）、越野汽
车采取何种驱动形式，并说明原因。
1.28利用驱动－附着条件原理分析汽车不同驱动形式的适用条件。
1.29汽车的驱动－附着条件为FFFFF++≤≤，其中FFϕ。
已知
fWjtϕϕZ
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Fzl和
FFF<（）
Fv（）FϕF+是否成立，并说明原因。
，且，此时公式
zrzlzrtmaxzlzr
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。
表1-2某轿车的基本参数
参数参数值参数参数值
总重量/N17578附着系数0.62
前轴载荷/N9345主减速器传动比2.90
后轴载荷/N8233轮胎半径/m0.33
质心高/mm533前悬架侧倾刚度/[N·m·（°）-1]1560
轴距/mm2743前悬架侧倾刚度/[N·m·（°）-1]380
轮距/mm1499
3
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汽车理论习题集
1.31＊试计算某前轮驱动车辆由于附着条件限制的加速性能，该轿车的参数
如表1-3所示。
表1-3某轿车的基本参数
参数参数值参数参数值
总重量/N13795附着系数0.62
前轴载荷/N8678主减速器传动比3.70
后轴载荷/N5117轮胎半径/m0.32
质心高/mm483前悬架侧倾刚度/[N·m·（°）-1]130
轴距/mm2667前悬架侧倾刚度/[N·m·（°）-1]84
轮距/mm1524
1.32试用汽车的动力特性图来分析汽车的动力性能。
1.33画出具有四挡变速器汽车的动力特性图和驱动力—行驶阻力平衡图，
说明它们有什么共同点和不同点。
1.34画图说明什么是汽车的后备功率？
写出汽车的后备功率的表达式并解
释之。
1.35汽车的后备功率对汽车的动力性和燃油经济性有何影响？
2
1.36已知某汽车的总质量m=4600kg，C=0.75，A=4m，旋转质量换算系数
D
du2
δ1.35，坡度角α=5°，f=0.015，传动系效率η0.85，加速度0.2m/s，
T
dt
u=30km/h，此时克服各种阻力需要的发动机输出功率是多少？
a
1.37已知某轻型货车的汽油发动机使用外特性的T−n曲线的拟合公式为
tq
234
⎛n⎞⎛n⎞⎛n⎞⎛n⎞
T=−19.313+295.27−165.44+40.874−3.8445
tq⎜⎟⎜⎟⎜⎟⎜⎟
⎝1000⎠⎝1000⎠⎝1000⎠⎝1000⎠
式中，T为发动机转矩（N·m）；n为发动机转速（r/min）。
tq
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/kg2000飞轮转动惯量If/（kg·m2）0.218
2
整车整备质量/kg1800二前轮转动惯量IW1/（kg·m）1.798
4
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第1章汽车动力性
2
总质量/kg3880四后轮转动惯量IW2/（kg·m）3.598
车轮半径/m0.367变速器4挡/5挡
传动系机械效率ηt0.85轴距L/m3.2
滚动阻力系数f0.013质心距前轴距离（满载）a/m1.947
空气阻力系数×迎风面积/m22.77质心高（满载）h/m0.9
g
主减速器传动比i05.83
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6.093.091.711.00—
五挡变速器5.562.7691.6441.00.793
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）
1.38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%。
设某轿车
的轴距L=2.6m，质心高度h=0.57m。
试比较采用F.F.和F.R.型式时的附着力利用
情况，分析时其前轴负荷率取相应型式的平均值。
确定上述F.F.型轿车在ϕ02.
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FW0）。
其他有关
2
参数为：
m=1600kg，C=0.45，A=2.00m，f=0.02，δ=1.00。
D
1.39＊3.0L发动机排量的金牛座（Taurus）GL轿车，前轴载荷8673N，后
5
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汽车理论习题集
轴载荷4882N，轴距2692mm，质心高508mm，假设驾驶员体重890N，前排乘
2
客体重49%分配到前轴，51%分配到后轴。
该车从静止起步以1.83m/s的加速
度爬6%的坡度，求解此时载荷分布（即FZ1和FZ2）。
1.40＊一轿车的有关参数如下：
总质量1600kg，质心位置a=1450mm，
b=1250mm，h=630mm；发动机最大转矩T140Nm⋅；1挡传动比i3.85；
gtqmax1
主减速器传动比i=4.08；传动效率η0.85；车轮半径r=300mm；飞轮转动惯量
0t
I=0.25kg·m2；全部车轮的转动惯I量.4⋅5kgm2（其中前轮的
f∑W
2，后轮的2）。
若该轿车为前轮驱动，当地面附着
I225.kg⋅mI.225kgm⋅
WW
系数为0.6时，在加速过程中发动机转矩能否充分发挥而产生应有的最大加速
度？
应如何调整质心在前、后方向的位置（即b值），才能保证获得应有的最大
b
加速度。
若令×100%为前轴负荷率，求原车的质心位置改变后，该车的前轴
L
负荷率。
（解题时，为计
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