汽车理论模拟试卷一、二及答案

1、汽车理论模拟试卷分析影响汽车燃油经济性的主要因素，并分析汽车传动系统相关参数对汽车燃油经济性的影响。（15分）试分析汽车质心的位置对汽车的动力性、制动性和稳态转向特性的影响。（15分）试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。（5分）如何在不改变质心位置、轴距、轮距和轮胎类型的情况下，纠正汽车过犬的不足转向特性。举出3种改善其稳态转向特性的方法。（30分）分析影响汽车制动性的主要因素，并从原理上分析ABS如何可以提高汽车的制动性（15分）图1为Skyhook悬架的车身单质量系统模型，请回答以下问题。（1）写出Skyhook悬架车身垂直位移z对路面输入q的频率响应函数和幅频特性表达式。（5分

2、）设上述系统的幅频特性I用双对数坐标表示如图2所示，路面不平度系数q()=41.48x10w3,参考空间频率“0=0.1严。设车速u=60km/h,计算O.110HZ频率范I制内车身加速度的均方根值0一。（10分）图1Skyhook悬架图1Skyhook悬架图2系统的幅频特性参考答案:phCFb汽车等速百公里油耗的公式为0=一或0=其中，C为常数，F为行1.02叫怒帖驶阻力。由上述分析可知，汽车燃油经济性和发动机燃油消耗率成正比，和行驶阻力成正比，和传动效率成反比。发动机的燃油消耗率，一方面和发动机的种类，涉及制造水平有关；另一方面又和汽车行驶时发动机的负荷率有关。负荷率低时，燃油消耗率b增大

3、。传动系统的参数有三个，一是最大、最小传动比，二是档位数目、三是各档位之间的分布规律。最小传动比影响到最高车速以及发动机的负荷率，最小传动比的合理选择可以使得汽车高速时的发动机负荷率高，提高燃油经济性。档位数目越多，提高了发动机在最经济工况下工作的可能性，有利于提高燃油经济性。各档位之间的分布，采用等比分布的车辆，可以提高汽车的加速能力。但是目前大多利用非等比级数来分配传动比。这主要是考虑到各档利用率差别很人的缘故。在高档处的传动比间隔小写，可以提高汽车的燃油经济性。动力性：质心位置对于动力性的影响和驱动方式相关。对于前驱汽车，质心位置靠前有利于提高前轴的垂直载荷分量，提高前轴（驱动轴）可利用

4、的最大附着力，进而提高加速能力。，对于后驱汽车，质心位置靠后有利于提高动力性。同时，质心的高度不同，在加速时造成的载荷转移也不同，这也会动力性造成影响。制动性：同步附着系数的表达式为%=比丄，因此质心离前后轴的距离以及质心的高度都会影响同步附着系数，进而影响在制动时哪个车轮先抱死。稳态转向特性：稳定性因数K占），汽车质心离前后轴的距离影响稳定性因素，进而影响稳态转向特性。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：弹性轮胎在硕路面上滚动时，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

5、能全部回收（见下图）。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，这样形成的合力尺并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移d）。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压壕行趕压壕行趕压壕行趕压壕行趕Tf=F：a为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力你与地面切向反作用力构成一力偶矩。(1)在后轴加横向稳定杆。转向时，后轴的内外侧车轮的载荷转移量增人，根据轮胎侧向力的非线性特性(如卞图)，后轴总的侧偏刚度减小，后轴的侧偏角加大，因此可以减小不足转向特性。前悬架的设计使得前束具有压缩时增人，复原时减小的特性(如下图)，转弯时前轮向弯道内侧转动，这样可以减

6、小汽车的不足转向特性。】前束gm复更行程Fa（3）减小稳定性因数的值，可以减小不足转向特性。这点可以通过改变轮胎气压来实现。减小后轮的胎压，可以减小后轮的侧偏刚度k2,进而减小稳定性因数K的值（见下面的公式1,使得汽车不足转向特性减弱。（4）利用车辆侧倾转向效应。使得发生侧倾转向时，后轮向弯道外侧转动，可以减小转弯半径，减小不足转向特性。例如货车可以改变钢板弹簧的布置产生轴转向。汽车的制动性由以下三方面来评价：、1）制动效能，即制动距离与制动减速度2）制动效能的恒定性，即抗热衰退能力3）制动时的方向稳定性，即制动时汽车不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能制动效能：制动减速度反映了地面制动力的

7、人小，与制动器制动力（车轮滚动时）及附着力（车轮抱死拖滑时）有关。制动距离与制动器作用时间、最人制动减速度即附着力以及初始制动车速相关。附着力大，初始制动车速低，制动距离短。制动的恒定性：与制动器摩擦材料及制动器结构有关。不同的摩擦片材料的摩擦因数和温度的关系是不同的，盘式制动器的抗热衰退能力好于鼓式制动器。制动的方向稳定性：汽车的制动跑偏，主要有两个原因，一是左右侧车轮，特别是前轴左右侧车轮的制动力不相等；二是制动时悬架导向杆系和转向系拉杆在运动学上的不协调制动时后轴的侧滑与前轴转向能力的丧失。后轴先抱死，则后轴发生侧滑;前轴先抱死，则丧失转向能力。结合下面的图指明ABS的工作区域，使得制动

8、时车轮的滑移率在峰值附着系数附近波动，峰值附着系数人于滑动附着系数；这可以提供在X方向最人的制动力；同时又保证了一定的侧向力系数，保证制动时的方向稳定性。（说明：ABS的合计）1uIjf、2040SO30一ifrlS轄iHlV86424VooooJ握脈trlT解1)系统运动方程如卞：Mi=-cz+k(ciz)整理得到：Mz+cZ+kz=kq两边同时做傅里叶变换，得到其频率响应函数为=kqM(M)，+c(M)+k从而得到其幅频特性为Z=kq(k-Mar)1+c2ar2)由图2可知，传递函数号和频率/之间满足关系q(1已知G“()=41.48x109/故可推出：GAf)=164G(nQ)nuf2=

9、犷,其中A=164G(h0)/?02m=0.01077所以得到qco1叨）蔦G)=才0*1所以得到qco1叨）蔦G)=才0*0B、前后轮侧偏角绝对值之差a-02）012、人体对垂直方向上的振动最敏感的频率范闱是（）A、25HzB、1218.5HzC、2024HzD、412.5Hz13、下列哪种情况会引起不足转向（）。A、稳定因素koB、前后轮侧偏角绝对值之差（a,-a2）0C、转向半径比R/R。二1D、静态储备系数S.M.014、当汽车制动抱死时，下列说法错误的是（）A、当前轮抱死时，汽车将失去转向能力。B、当后轮先抱死时，汽车可能出现侧滑甩尾现彖。C、当车轮抱死时，汽车的制动效能将很低。D、

10、当前、后轮同时抱死时，汽车将出现急转现象。15、汽车转弯时的“卷入”现彖是指（）。A、前驱汽车加速转向过程中突然松油门而出现的过多转向特性B、前驱汽车加速转向过程中突然松油门而出现的不足转向特性C、前驱汽车转向过程中制动而出现的转向不足特性D、后驱汽车转向过程中加速而出现的过多转向特性16、下列方法中可以提高轮胎侧偏刚度的是（）A、提高胎压B、大的H./BC、减小垂直载荷D、加大驱动力17、汽车侧滑的原因是（）A、悬架运动不协调B、车轮抱死C、左右轮制动力不相等D、制动管路泄露三、名词解释（30分）1、坡度阻力与道路阻力2、等速百公里油耗3、动力因素4、后备功率：5、制动力系数与侧向力系数6、

11、制动效率与利用附着系数7、制动器抗热衰退性与抗水衰退性8、制动器制动力分配系数9、接近角与离去角10、牵引系数与牵引效率11、附着力与附着率12、同步附着系数13、滑水现彖14、制动跑偏与制动侧滑15、滑动率与制动力系数四、简答题（16分）1、滚动阻力与哪些因素有关？2、在高速路上行驶时，轮胎气压高些好还是低些好？为什么？若在松软的沙土路面或雪面上又如何？3、为追求高的动力性，应如何换档？若追求低油耗，又该如何换档？4、在设计传动系各档传动比时，应遵循怎样的基本原则？变速器各挡传动比基本按等比级数分配1）发动机工作范闱都相同，加速时便于操纵；2）各挡工作所对应的发动机功率都较人，有利于汽车动力

12、性；3）便于和副变速器结合，构成更多挡位的变速器。5、为降低空气阻力可采取哪些措施？6、从保证制动时方向稳定性出发,对制动系的要求是？制动时汽车按给定路径行驶的能力。在制动中不发生跑偏、侧滑或失去转向能力的性能。7、汽车的稳态转向特性分为哪三种类型？一般汽车应具有什么样的转向特性？8、汽车满载和空载时是否具有相同的操纵稳定性？9、车辆稳定性控制系统（VSC）的控制原理是什么？10、在制动过程中，若只有前轮抱死或前轮先抱死，会出现什么情况？如果只有后轴抱死或后轴先抱死又如何？最理想的制动情况是？11、纵向通过角和最小离地间隙对汽车通过性有何影响？12、横向稳定杆起什么作用？其装在前悬架与后悬架效

13、果有何不同？1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.答案一、填空题最咼车速，加速时间，最人爬坡度原地起步，超车负着，法向60%滚动阻力，空气阻力，坡度阻力机械损失，液力损失越大，越小L/100KM,mile/USgal负荷率，利用质量系数制动效能，制动效能恒定性制动距离，制动减速度触头失效，托尾失效54越小，越低1200前轮不足转向，中心转向，过多转向，转向盘角阶段输入前后左右左前轮间隙增加履带长度侧偏现彖挂钩牵引力二、选择题C2.D3.A4.B5.C6.C7.A8.D9.A10.B11.B12.D13.A14.D15.A16.A17.B三、名词解释

14、1、坡度阻力与道路阻力:汽车重力沿坡道的奋力;滚动阻力与坡道阻力均与道路有关且以车重成正比,两种阻力合在一起称为道路阻力.2、等速百公里油耗:汽车在一定的载荷下，以最高档位在水平良好路面等速行驶100KM所消耗燃油量3、动力因素:汽令驱动力减去空气阻力与车重的比值4、后备功率石（匚+几）5、制动力系数与输向力系数:地面（侧向力）制动力与垂直载荷之比；6、制动效率与利用附着系数:车轮不锁死的最人制动强度与车轮和地面间附着系数的比值;制动强度为Z时汽车第i轴产生的地面制动力与地面对第i轴的法向反力的比值7、制动器抗热衰退性与抗水衰退性:汽车高速制动或长坡连续制动，制动效能的保持程度;汽车涉水行驶后

15、,连续制动保证制动效能恒定的程度8、制动器制动力分配系数:对于前后制动器制动力之比为固定值的汽车其前制动器制动力与汽车总制动力之比9、接近角与离去角:汽车满载静止时，前端突出点（后端）向前轮（后轮）所引切线与地面夹角;10、牵引系数与牵引效率:单位车重的挂钩牵引力;驱动车轮输出功率与输入功率之比11、附着力与附着率:地面对车轮胎切向反作用力的极限值;地面切向反力与法向反力比值12、同步附着系数：B曲线与I曲线交点处的附着系数13、滑水现彖:在某一车速下,在胎面卞的动水压力的升力等于垂直载荷，轮胎将完全漂浮于水面上与路面亳无接触.14、制动跑偏与制动侧滑:制动时汽车制动向左或向右偏驶;制动时汽车

16、某一轴或两轴发生横向移动15、滑动率与制动力系数:汽车的实际车速减去轮速与汽车车速之比四、简答题1、滚动阻力与哪些因素有关？答：与路面种类、行驶车速及轮胎构造、材料、气压等有关2、在高速路上行驶时，轮胎气压高些好还是低些好？为什么？若在松软的沙土路面或雪面上又如何？答：气压高好，因为气压高轮胎与地面接触时变形角产生的迟滞损失小驱动力小更经济。气压低好，轮胎与地面变形大，增大接触面积动力增大，利于通过。3、汽车的稳态转向特性分为哪三种类型？一般汽车应具有什么样的转向特性？答：不足转向，中性转向，过多转向。4、汽车满载和空载时是否具有相同的操纵稳定性？答：不是。空载时的汽车M小于满载的，即满载的K更人操纵稳定性更好。5、车辆稳定性控制系统（VSC）的控制原理是什么？答：在人侧向加速度，大侧偏角的极限情况下工作，利用左，右两侧制动力之差产生的横摆力偶矩来防止出现难以控制的侧滑现彖。6、在制动过程中，若只有前轮抱死或前轮先抱死，会出现什么情况？如果只有后轴抱