2025年汽车理论复习题库及答案

2025年汽车理论复习题库及答案1.汽车动力性的主要评价指标有哪些？各指标的具体定义是什么？答：汽车动力性的评价指标包括最高车速、加速时间和最大爬坡度。最高车速（uamax）指汽车在水平良好路面上能达到的最高稳定行驶速度；加速时间分为原地起步加速时间（0-100km/h或0-某一速度所需时间）和超车加速时间（从某一中间速度加速到更高速度的时间）；最大爬坡度（imax）指汽车在良好路面上用最低挡能克服的最大坡度，通常用坡度角的正切值表示。2.写出汽车驱动力的计算公式，并说明各参数含义。答：驱动力计算公式为：Ft=（Ttq·ig·i0·ηt）/r。其中，Ttq为发动机输出转矩（N·m），ig为变速器某挡传动比，i0为主减速器传动比，ηt为传动系机械效率（%），r为车轮滚动半径（m）。3.汽车行驶时受到的阻力包括哪些？写出各阻力的计算公式。答：行驶阻力包括滚动阻力Ff、空气阻力Fw、坡度阻力Fi和加速阻力Fj。计算公式分别为：-滚动阻力：Ff=G·f（G为汽车总重力，f为滚动阻力系数）；-空气阻力：Fw=（1/2）·ρ·A·CD·ua²（ρ为空气密度，A为迎风面积，CD为空气阻力系数，ua为车速）；-坡度阻力：Fi=G·sinα（α为坡度角，近似为G·i，i为坡度值）；-加速阻力：Fj=δ·m·du/dt（δ为旋转质量换算系数，m为汽车质量，du/dt为加速度）。4.如何通过驱动力-行驶阻力平衡图确定汽车的最高车速？答：绘制驱动力Ft（随车速ua变化）与总行驶阻力FΣ=Ff+Fw（无坡度、等速时）的曲线，两曲线交点对应的车速即为最高车速。若交点处Ft=FΣ，此时汽车无剩余驱动力，无法加速，达到稳定最高车速。5.影响汽车动力性的主要因素有哪些？答：主要因素包括：（1）发动机性能（功率、转矩特性）；（2）传动系参数（变速器挡数、传动比分配、主减速器传动比）；（3）汽车质量（质量越大，加速阻力和滚动阻力越大）；（4）空气动力学特性（CD和A越小，空气阻力越小）；（5）轮胎特性（滚动阻力系数、附着性能）。6.汽车燃油经济性的常用评价指标是什么？等速百公里油耗如何计算？答：评价指标为一定运行工况下的燃油消耗量，常用单位为L/100km（升每百公里）或km/L（公里每升）。等速百公里油耗计算公式为：Q=（Pe·b·100）/（1.02·ρb·ua）。其中，Pe为发动机有效功率（kW），b为燃油消耗率（g/(kW·h)），ρb为燃油密度（kg/L），ua为等速行驶速度（km/h）。7.何为“汽车的燃油经济性-动力性权衡”？举例说明。答：指提升动力性（如增大发动机功率）通常会增加燃油消耗，而优化燃油经济性（如减小发动机排量）可能降低动力性。例如，小排量涡轮增压发动机通过提高热效率兼顾两者，但大负荷时仍需更多燃油；纯电动车增大电池容量提升续驶里程（经济性），但电池重量增加会影响加速性能（动力性）。8.制动效能的评价指标有哪些？制动距离的计算公式包含哪些参数？答：制动效能评价指标为制动减速度和制动距离。制动距离S的计算公式为：S=v0²/(25.92·j)+v0·t1/3.6。其中，v0为初始车速（km/h），j为平均制动减速度（m/s²），t1为驾驶员反应时间与制动系统协调时间之和（s）。9.什么是“同步附着系数”？它对前后轮制动力分配有何意义？答：同步附着系数φ0是指前后轮同时抱死时的路面附着系数。当实际附着系数φ=φ0时，前后轮同时抱死；φ>φ0时，后轮先抱死（易侧滑）；φ<φ0时，前轮先抱死（丧失转向能力）。设计时应使φ0接近常用路面附着系数（如0.6-0.8），以平衡制动稳定性。10.汽车操纵稳定性的“稳态响应”分为哪几类？如何通过横摆角速度增益判断？答：稳态响应分为不足转向、中性转向和过多转向。横摆角速度增益ωr/δ（δ为转向盘转角）随车速ua的变化趋势：不足转向时，ωr/δ随ua增大而减小；中性转向时，ωr/δ与ua成正比（斜率为1/(L·K)，K=0）；过多转向时，ωr/δ随ua增大而急剧增大，导致汽车失稳。11.轮胎侧偏特性对操纵稳定性有何影响？侧偏角α与侧偏力Fy的关系如何？答：侧偏角α是轮胎接地印迹中心位移方向与车轮平面的夹角。侧偏力Fy随α增大而增大，直至达到附着力Fy_max=μ·Fz（μ为附着系数，Fz为垂直载荷）。不足转向汽车前轴侧偏角大于后轴，过多转向则相反。合理的侧偏特性可保证转向时的路径跟踪能力和抗侧滑能力。12.评价汽车行驶平顺性的主要指标是什么？ISO2631标准对人体振动的敏感频率范围如何规定？答：主要指标为振动加速度的均方根值（RMS），ISO2631采用加权加速度均方根值（aw）评价。人体对垂直振动的敏感频率为1-8Hz，对水平振动（前后、左右）的敏感频率为0.5-2Hz。长时间暴露在敏感频率范围内的振动会导致疲劳或不适。13.悬架系统的“弹性元件”和“阻尼元件”分别起什么作用？二者如何匹配影响平顺性？答：弹性元件（如螺旋弹簧、钢板弹簧）用于缓和冲击，存储和释放能量；阻尼元件（如液力减振器）用于衰减振动，避免持续振荡。匹配原则：弹簧刚度c越小，偏频f=（1/2π）√(c/m)越低（m为簧载质量），平顺性越好；但刚度过小会导致悬架行程过大。阻尼比ξ=（2c·ζ）/√(c·m)（ζ为阻尼系数）需适中，ξ=0.25-0.35时可兼顾平顺性和行驶稳定性。14.汽车通过性的几何参数包括哪些？“纵向通过角”与“最小离地间隙”的定义是什么？答：几何参数包括最小离地间隙hmin、接近角γ1、离去角γ2、纵向通过角γ3、转弯通道圆等。纵向通过角γ3指汽车前后桥之间的最低部位与两桥接地中心点连线的夹角，γ3越大，越不易发生“顶起失效”；最小离地间隙hmin是底盘最低点与地面的垂直距离，hmin越大，通过凸起障碍的能力越强。15.某轿车总质量m=1600kg，滚动阻力系数f=0.012，空气阻力系数CD=0.28，迎风面积A=2.0m²，发动机最大转矩Ttq_max=220N·m，传动系效率ηt=0.9，主减速器传动比i0=4.3，车轮半径r=0.32m，最高挡传动比ig4=1.0。求最高挡时的最高车速（发动机最高转速n_max=6500r/min，空气密度ρ=1.225kg/m³）。答：步骤1：计算发动机最高转速对应的理论车速u0=0.377·r·n_max/(ig4·i0)=0.377×0.32×6500/(1×4.3)≈183.5km/h。步骤2：计算该车速下的行驶阻力FΣ=Ff+Fw=mg·f+0.5·ρ·A·CD·(u0/3.6)²=1600×9.8×0.012+0.5×1.225×2.0×0.28×(183.5/3.6)²≈188.16+0.5×1.225×2.0×0.28×(50.97)²≈188.16+0.5×1.225×2.0×0.28×2598≈188.16+896≈1084.16N。步骤3：计算驱动力Ft=（Ttq_max·ig4·i0·ηt）/r=（220×1×4.3×0.9）/0.32≈(851.4)/0.32≈2660.6N。因Ft>FΣ，说明理论车速下驱动力大于阻力，需找到Ft=FΣ时的车速ua。设ua时发动机转矩为Ttq，因最高挡发动机转速n=ua·ig4·i0/(0.377·r)=ua×1×4.3/(0.377×0.32)≈35.4ua（r/min）。假设发动机在最高车速时处于外特性曲线，Ttq随n变化（简化为线性），但通常最高车速时发动机接近最大功率点（n_p=5000-6000r/min）。若n=6000r/min，ua=0.377×0.32×6000/(1×4.3)≈169.8km/h，此时FΣ=1600×9.8×0.012+0.5×1.225×2.0×0.28×(169.8/3.6)²≈188.16+0.5×1.225×2.0×0.28×(47.17)²≈188.16+0.5×1.225×2.0×0.28×2225≈188.16+756≈944.16N，Ft=（220×1×4.3×0.9）/0.32≈2660.6N>FΣ，说明实际最高车速由发动机最大功率决定。发动机最大功率Pemax=Ttq_max·n_p/(9550)=220×6000/9550≈139kW。此时汽车行驶功率P=（FΣ·ua）/3600=Pemax·ηt，即（mgf+0.5ρACD(ua/3.6)²）·ua/3600=139×0.9≈125.1kW。代入数值解方程得ua≈205km/h（具体需迭代计算，此处为简化结果）。16.某汽车质心高度h=0.75m，轴距L=2.7m，质心到前轴距离a=1.1m，到后轴距离b=1.6m，求其同步附着系数φ0。答：同步附着系数φ0=（b·f-a·r）/h（f、r为前后轮滚动阻力系数，假设f=r=f0），但更准确的公式为φ0=（b-a·z）/h（z为制动强度）。实际同步附着系数由前后轴法向反作用力相等时的附着条件推导，φ0=（b-a·φ0）/h+f（忽略f时），简化后φ0=b/h-a/h·φ0，整理得φ0=b/(a+h)。代入数值：φ0=1.6/(1.1+0.75)=1.6/1.85≈0.865。17.简述“地面制动力”“制动器制动力”和“附着力”三者的关系。答：地面制动力Fb是地面对轮胎的切向反作用力，其最大值受附着力Fφ=μ·Fz限制（μ为附着系数，Fz为垂直载荷）。制动器制动力Fμ是制动器摩擦副产生的摩擦力矩对应的力，Fμ=Tr/r（Tr为制动器摩擦力矩）。三者关系：Fb≤Fμ且Fb≤Fφ，实际地面制动力取两者较小值。18.影响汽车燃油经济性的使用因素有哪些？如何通过驾驶习惯改善燃油经济性？答：使用因素包括：（1）行驶车速（存在经济车速，通常为中速）；（2）挡位选择（高挡行驶阻力小）；（3）负荷率（发动机在80%负荷时热效率最高）；（4）道路条件（平整路面滚动阻力小）；（5）气候（低温时燃油雾化差，油耗增加）。驾驶习惯改善方法：避免急加速/急减速，保持匀速行驶，合理使用巡航控制，及时换挡（避免低挡高速或高挡低速），预热发动机后再起步。19.汽车行驶平顺性的“座椅有效振幅传递率”是什么？其值大小反映什么问题？答：传递率T是座椅处振动加速度与车轮处振动加速度的比值（均方根值之比）。T<1时，悬架起到减振作用；T>1时，振动被放大。理想传递率在人体敏感频率范围内应