汽车理论练习题
一、名词解释
1.超车加速时间——汽车用最高档或次高档由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。
2.静力半径——汽车静止时,车轮中心到轮胎与道路接触面之间的距离。
3.汽车平顺性——保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能。
4.峰值附着系数——纵向附着系数值的最大值。
5.制动器制动力分配系数——前轮制动器制动力与汽车的总制动器制动力之比。
6.操纵稳定性——指在驾驶者不感到过分紧张、疲劳的情况下,汽车能遵循驾驶者通过转向系统及转向车轮给定的方向行驶,且当遭遇外界干扰时,汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。
7.侧偏现象——当车轮有侧向弹性时,即使FY没有达到侧向附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向。
8.静态储备系数——中性转向点至前轴距离a和汽车质心至前轴距离a之差与轴距L的比值。
9.接近角——汽车满载、静止时,前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角。
10.纵向通过半径ρ1——在汽车侧视图上作出的与前后轮及两轴中间轮廓线相切之圆的半径。
11.动力因数D——=Ft-Fw/GFt-汽车驱动力,Fw-空气阻力,G-汽车重力。
12.滑动附着系数——滑动率为100%时的纵向附着系数。
13.超车加速时间——用最高档或次高档由某一低车速全力加速到某一高速所需的时间。
14.滚动阻力系数——单位汽车重力所需之推力。
15.制动效能因数——单位制动轮缸推力所产生的制动器摩擦力。
16.横向通过半径——在汽车正视图上作出的与左右轮及两轮中间轮廓线相切之圆的半径。
17.I曲线——制动时前后车轮同时抱死,此时的前、后轮制动器制动力的关系曲线。
18.离去角——汽车满载、静止时,后端突出点向后轮所引切线与地面间的夹角。
19.中性转向点——使汽车前后车轮产生同一侧偏角的侧向力作用点。
20.侧偏现象——当车轮有侧向弹性时,由于侧向力的作用使车轮行驶方向偏离车轮平面的现象。
二、填空题
1.汽车在水平道路上等速行驶时遇到的阻力有空气阻力滚动阻力
2.传动系损失功率分为两大类,分别为:机械损失液力损失
3.汽车的动力性能不只受驱动力的制约,它还受到地面附着条件的限制。
4.汽车行驶方程式为:Ff+Fw+Fi+Fj=Ft
5.汽车制动时的方向稳定性涉及制动跑偏制动侧滑失去转向能力三项内容。
6. 汽车的β线在I曲线的下方,制动时总是 轮先抱死。
7.汽车的操纵稳定性评价可以采用:主观评价法客观评价法
8.轮胎的侧偏特性是指侧偏力、回正力矩侧偏角之间的关系。
9.汽车的间隙失效分为三类,分别为:顶起失效触头失效拖尾失效
10.汽车的等速百公里油耗与发动机功率燃油消耗率成正比,与车速成反比。
11.汽车动力性的评价指标有最高车速加速能力最大爬坡度
12.滚动阻力产生的原因是道路塑性变形损失轮胎弹性迟滞损失
13.汽车行驶的驱动-附着条件是:Ff+Fw+FiFtFφ
14.确定最大传动比时,要考虑三个方面的问题:最大爬坡度附着率最低稳定车速
15.制动时车轮的运动状态分为纯滚动边滚边滑纯滑动三个阶段。
16.当汽车在附着系数大于同步附着系数的路面上制动时,总是 轮先抱死。
17.汽车的稳态转向特性分为不足转向中性转向过多转向三种类型。
18.当汽车车速达到临界车速时,汽车的稳态横摆角速度增益为无穷大
19.汽车通过性评价指标有两类:支承通过性几何通过性
20.人体水平方向振动的共振点大约为0.5—2Hz
三、问答题
1.何谓汽车的制动性?汽车制动性的评价指标有哪些?
答:制动性:汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向的稳定性,以及在下坡时能维持一定车速的能力。
评价指标:(1)制动效能(2)制动效能的恒定性(3)制动时汽车的方向稳定性
2.证明:汽车在特征车速时的稳态横摆角速度增益,为具有相等轴距L中性转向汽车横摆角速
度增益的一半。
证明:汽车的稳态横摆角速度增益
①当车速等于特征车速,即U=Uch=时,
②当汽车为中性转向时,K=0,此时 
3.画出汽车制动时的I曲线与β曲线,并分析在不同路面制动时可能出现的情况?
答:1在φ<φ0的路面上制动,β线位于I曲线下方,制动时总是前轮先抱死;是一种稳定工况,但丧失转向能力。
2)在φ>φ0的路面上制动,β线位于I曲线上方,制动时总是后轮先抱死;容易侧滑,失去方向稳定性。
3)在φ=φ0的路面上制动,β线与I曲线相交,前、后轮同时抱死,也是一种稳定工况,但丧失转向能力。
4.画四档变速器汽车驱动力行驶阻力平衡图,并说明如何分析汽车的动力性?
答:四档汽车的驱动力行驶阻力平衡图如下:
1)最高车速    行驶阻力曲线与四档驱动力曲线的交点,如图。
2)加速能力    加速度aj=
3)最大爬坡度  上坡阻力Fi=Gsinα=Ft-Ff+Fw    →最大爬坡度imax=tanα
5.判断汽车的稳态响应类型有几种方法?如何判断?
答:1)稳定性因数K。①K=0,中性转向。②K>0,不足转向。③K<0,过多转向。
2前、后轮侧偏角绝对值之差α1-α2①(α1-α2= 时,K=0,中性转向;②(α1-α2)>0时,K0,不足转向;③(α1-α2)<0时,K0,过多转向。
3转向半径的比R/R0  ①当R/R0=1时,K=0,中性转向;②当R/R0>1时,K>0,不足转向;③当R/R0<1时,K<0,过多转向。
4)静态储备系数S.M  S.M = 0时,中性转向,K=0;②S.M 0时,不足转向,K0;③S.M 0时,过多转向,K0
6简述滚动阻力系数的影响因素?
答:1)轮胎的结构、材料和气压。
2)汽车行驶车速。(3)驱动力系数。4)路面的种类和状况。   
7.什么是汽车燃油经济性?简述燃油经济性的评价指标?
答:燃油经济性:在保证动力性的前提下,汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。
评价指标:1)单位行驶里程的燃油消耗量。①等速行驶百公里耗油量②循环行驶工况百公里耗油量2)单位运输工作量的燃油消耗量。                     
8.分析轮胎侧偏特性的影响因素?
答:1)轮胎结构。①轮胎扁平率小,侧偏刚度大②尺寸大的轮胎,侧偏刚度大③子午线轮胎的侧偏刚度好于普通斜交胎。(2)轮胎垂直载荷增加,侧偏刚度增大。(3)轮胎气压增加,侧偏刚度增大。(4)行驶车速对侧偏刚度影响较小。(5)一定侧偏角下,切向作用力增加时,侧偏力减小。(6)路面粗糙程度及干湿状况对侧偏特性影响较大。
9.画出汽车方向盘角阶跃输入下的瞬态响应过程,并说明其特点及评价参数。
答:瞬态响应过程图如下:
特点:(1)时间上的滞后。用反应时间  或第一峰值时间ε表示。
2)执行上的误差。用超调量评价。
3)横摆角速度的波动。用波动频率ω评价。
4)进入稳态所经历的时间。用稳定时间σ评价。
10.分析论述汽车动力性的影响因素?
答:1)发动机参数影响①最大功率②发动机特性。
2)传动系参数影响。①机械效率②主减速器传动比③变速器档数④变速器传动比
3)空气阻力系数的影响
4)汽车质量的影响
5)轮胎尺寸与型式的影响
6)使用因素的影响。
四、计算题
1.已知某车轮半径R=0.5m,垂直载荷Fz=2000N,若紧急制动时,车轮制动器产生的制动力矩为Tμ=500N·m,问当路面附着系数φ=0.45时,FxbFμ各为多少?
解:制动器制动力Fμ=Tμ/R=1000N
附着力Fφ=Fz×φ=2000×0.45=900N
由于FμFφ,因此Fxb=Fφ=900N         
2.若后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为α=30°,汽车数据:轴距L=4.2m,重心至前轴距离a=3.2m,重心高度hg=1.1m,车轮滚动半径r=0.46m。问:此时的路面附着系数φ值最小应为多少?
解:求出后轮法向反力Fz2=Gacosα+hgsinα)/L   
汽车行驶方程式:Ft= Ff+Fw+Fi+FjFφ (忽略FwFjFw=Fj=0Gsinα+ Gfcosα≤Fz2*φ→φ≥(Gsinα+ Gfcosα)/ Fz2=[sinα+ fcosα)*L]/ acosα+hgsinα)=0.67,即路面附着系数φ值最小应为0.67
3.一辆前后均为单胎的双轴车辆,汽车的总质量m=2480kg,轴距L=2.65m,前后轴荷比例为0.85。前、后轮胎的侧偏刚度分别为38900N/rad38200N/rad,当汽车以36km/h速度转弯时,前轮平均转角输入为8°,问:(1)判断该车稳态转向特性类型,并计算特征车速或临界车速。(2)从质心算,汽车转弯半径R=
解:1)已知:k1=-38900×2k2=-38200×2           
b/a=0.85a+b=2.65 a=1.43mb=1.22m       
稳定性因数K==-0.00110,属于过多转向。 
临界车速Ucr==30.54m/s                           
2)转向半径R0=L/δ=(2.65180°)/(8°*π)=18.98m     
汽车方向跑偏转弯半径R=1+KU2)*R0
=1-0.0011×102)×18.98
=16.89m                                     
4.已知某车轮半径R=0.5m,垂直载荷Fz=2000N,若紧急制动时,车轮制动器产生的制动力矩为Tμ=500N·m,问当路面附着系数φ=0.65时,FxbFμ各为多少?
解:制动器制动力Fμ=Tμ/R=1000N           
附着力Fφ=Fz×φ=2000×0.65=1300N
由于FμFφ,因此Fxb=Fμ=1000N