2009级汽车理论A卷答案

1、2009级汽车理论A卷答案一、 填空题（共 20分，每小题1分）1、I挡或n挡；最高挡；距离或车速2、发动机外特性曲线；发动机部分负荷特性曲线3、滚动阻力；波浪状4、压力阻力；摩擦阻力5、附着系数；法向反作用力6、等速行驶；循环行驶试验7、比功率；最大爬坡度；附着率8、跑偏；侧滑；失去转向能力9、水衰退10、低；好；短11、横向移动12、制动器制动力；悬架导向杆系与转向系拉杆13、同步附着系数；制动器制动力分配系数14、不足转向、中性转向和 过多转向15、 越好， 越高 。16、增力口减少17、驶出， 激转。18 较小较大 动挠度19、使悬挂质量分配系数大于 1前后悬架的交联加长20、纯垂直

2、， 纯角 。术语解释（共24分，每小题3分）1、发动机的净功率即使用外特性功率，是指当节气门全开时在发动机试验台架上带上水泵、发电机等全部附件设备测得的发动机功率。2、附着系数轮胎的附着力F与驱动轮所受的法向反作用力FZ成正比，可写成F = FZ =，其中的称为附着系数。3、制动力系数、峰值附着系数、滑动附着系数 制动力系数：地面制动力与轮胎垂直载荷之比。 峰值附着系数：制动力系数的最大值。滑动附着系数：滑动率为 100%时的制动力系数。4、制动器制动力在轮胎周缘为了克服制动器摩擦力矩所需的力称为制动器制动力，它相当于把汽车架离地面，并踩住制动踏板，在轮胎周缘沿切线方向推动车轮，直至它能转动所

3、需的力。5、相对动载车轮与路面间的动载Fd与车轮作用于路面的静载 G之比值称为相对动载，旦二ZG g6、轮胎坐标系垂直于车轮旋转轴线的轮胎中分平面称为车轮平面。坐标系的原点0为车轮平面和地平面的交线与车轮旋转轴线在地平面上投影的交点。车轮平面与地平面的交线取为 x轴，规定向前为正。Z轴与地平面垂直，规定指向上方为正。Y轴在地平面上，规定面向车轮前进方向时指向左方为正。如下图所示：止外倾箱1E地13切向正地面侧向反柞用力片车轮旋转轴线7、汽车前或后轮（总）侧偏角轮胎接地印迹中心（即轮胎坐标系原点）位移方向与 x轴的夹角。8、汽车的平顺性及评价指标汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和

4、冲击环境对乘员的舒适性的影响在一定界限之内， 因此平顺性主要根据乘员的主观感觉的舒适性来评价，对于载货汽车还包括货物完好的性能， 它是现代高速汽车的主要性能之一。 评价指标是：车身加速度、悬 架弹簧的动挠度和车轮与路面的相对动载。三、问答题（共16分，每小题4分）1、在汽车使用方面，可以通过那些途径改善燃油经济性？试解释之。1）从等速百公里燃油消耗量曲线可知，保持接近于低速的中等车速行车，燃油消耗量 最低；高速行驶时，虽然发动机负荷率较高，但汽车行驶阻力会增加很多而导致油耗增加。2）路况好的条件下，尽可能使用高挡位行车，高挡位行驶时，发动机负荷率高，燃油 消耗率低。3）运输企业拖带挂车，虽然汽

5、车总的燃油消耗量增加了，但分摊到每吨货物的油耗下 降了。4）正确地对汽车进行保养和调整，包括前轮定位正确、轮胎气压正常、制动器摩擦片 与制动鼓有正常的间隙、零部件滑磨表面光洁等等。2、为什么有些小轿车后轮也设计有安装前束角和外倾角？车轮束和外倾的协调作用才能保证车轮在行驶中滚动无滑动，现代轿车高速化后需要设计较小外倾角甚至为负，高速转向时，离心惯性力增大，车身向外倾斜加大，产生更大的正外倾， 使外悬架超负载，加剧外侧车轮的变形，是外侧车轮半径小于内侧车轮半径，发生滑动，使轮胎磨损加剧，行驶阻力增大，燃油消耗增加，降低转向性能。外倾角增大也会使台面与路 面的接触情况变差，影响最大侧向附着力，降低

6、汽车极限侧向加速度。相应的前束角也较小甚至为负值，在空载时抵消外倾角，同时抵消驱动力作用下使后轴产生的弯曲前张现象。3、地面作用于轮胎的切向樊作用力是如何控制转向特性的？可以利用地面作用与左、右轮胎的切向反作用力之差产生的横摆力偶矩来防止转向时出现难以控制的侧滑现象：如因前轴侧滑而失去路径跟踪能力的驶出现象以及后轴侧滑甩尾而失去稳定性的激转现象等危险工况。4、试分析轮胎结构、工作条件对轮胎侧偏特性的影响？在没有切向反作用力作用时：尺寸大的轮胎的侧偏刚度（绝对值）较高；钢丝子午线轮胎比尼龙子午线轮胎的侧偏刚度高；扁平率小的宽轮胎侧偏刚度大；垂直载荷有显著影响。 垂直载荷增大，侧偏刚度增大；当垂直

7、载荷过大时， 侧偏刚 度反而有所下降；充气压力有显著影响。气压增大，侧偏刚度增加；气压过大，侧偏刚度不再变化；行驶车速影响很小。一定侧偏角下，驱动力增加，侧偏力有所减小。当驱动力相当大时，侧偏力显著下降。可以用附着椭圆表示。四、分析题（共16分，每小题8分）1、试分析地面制动力、制动器制动力与附着力之间的关系。制动时，若只考虑车轮的运动为滚动与抱死拖滑两种状况，当制动踏板力较小时， 制动器摩擦力矩不大，地面与轮胎之间的摩擦力即地面制动力，足以克服制动器摩擦力矩而使车轮滚动。车轮滚动时的地面制动力Fxb就等于制动器制动力 F.i，但地面制动力不能超过地面附着力F，当制动器踏板力达到某一数值时，地

8、面制动力达到地面附着力时车轮抱死不 转而出现拖滑，在此之后，随着制动踏板力的增加，地面制动力不再增加，而制动器制动力继续增加。三者的关系见下图：OPa图1制动过程中地面制动力、制动器制动力和附着力之间的关系2、2试分析车身与车轮部分质量比及悬架与轮胎的刚度比对振动响应量Z2、fd、Fd /G 的影响。当车身质量一定时，值改变相当于改变车轮质量，影响车轮部分的系统固有频率和阻 尼比。增大，相当于车轮部分质量减小，车轮部分的系统固有频率和阻尼比均提高，使三个振动响应量的幅频特性的高频共振锋向高频方向移动，而峰值下降。增大时，Z& fd略有减小，主要是Fd/G变化较大。因此，减小车轮部分质量对平顺性

9、的影响不大，主要影响行驶安全性。增大，相当于悬架刚度不变而轮胎刚度增大，从而使车轮部分系统参数ft提高而zt下降,使三个响应量的幅频特性高频共振锋向高频移动，且峰值提高。其中，Fd /G&的变化最大,z&/q&次之，fd /q&变化很小。因此，采用软的轮胎对改善平顺性，尤其是提高车轮与地面间的附着性能有明显好处。五、计算题（共24分，每小题8分）1. 一辆轿车总重为 1600kg，轴距 L=2.7m，重心距前轴距离 a=1.45m，重心高度 hg=0.63m，制动力分配系数 亠0.65。试计算：（1）同步附着系数；（2） ： =0. 7的路面上 的制动效率；（3）汽车此时能达到的最大制动减速度

10、（指无任何车轮抱死时）。答：（1）同步附着系数 % = L b = 2.7 0.65 -1.25 二 0.8hg0.63（2）因为 =0.7 ：0，因此前轮先抱死，故前轮的利用附着系数f =0.7，前轮制动效率为:Efb/L：-fhg/L1.25/2.70.65-0.7 0.63/2.7（3）此时汽车能达到的最大制动减速度为：abmax二Ef 0.7g二6.52m/ s22、二自由度轿车模型有关参数如下：总质量 m=1818.2kg ;绕Oz轴转动惯量lz = 3885kg mf;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 ki=-62618N/rad ；后轮 总侧偏刚度 k2=-110185N/rad。试求：1）稳定性因数K；2）特征车速uch；车速u=22.35m/s时的转向灵敏度-冠SW答：1）1818.23.0482(1.463(-110185)1.585(-62618)=0.0023552) uch= d/k =20.63）- SW= 3.3692u/L22.35/3.0482 = 21 Ku 1 0.002355 22.353. 设车身一车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率