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汽車?yán)碚撈谀┛荚囶}目 2006 B 卷 答案 一 判斷題 30 分 在敘述對的序號前面打 錯的在序號前面打 并在答 題紙上簡要說明理由 1 甲車行駛 100 公里耗油 7 升 乙車行駛 100 公里耗油 7 2 升 所以說甲車 的燃油經(jīng)濟性優(yōu)于乙車 答 錯 需要等速百公里油耗 題中沒有說等速 主要是工況沒有講清楚 是城 市 100 公里還是郊區(qū) 100 公里 而且汽車如果是卡車還應(yīng)該說明載荷的情況 2 驅(qū)動輪的附著率是表明汽車附著性能的一個重要指標(biāo) 它是汽車驅(qū)動輪在 不滑轉(zhuǎn)工況下充分發(fā)揮驅(qū)動力作用要求的最低地面附著系數(shù) 答 對 3 在路面隨機輸入下雙軸汽車車身各點垂直位移的均方根值的大小與各點到 軸距中心的距離有關(guān) 答 對 4 確定最大傳動比時 要考慮三個方面的問題 最大爬坡度 附著率 最低 穩(wěn)定車速 答 對 5 制動法規(guī)要求 在附著系數(shù)為 0 2 0 8 的路面上制動時前輪要先于后輪抱 死 因此將同步附著系數(shù)提高到 0 85 以上就可以保證汽車的制動系合乎法規(guī) 的要求 答 錯 還要考慮 曲線和I曲線之間的距離 要考慮制動效率的問題 6 設(shè)車身 車輪二自由度汽車模型 它行駛在波長 10m 的水泥接縫路上 在車速 ua 72km h 時引起車身部分共振 那么其車身部分的固有頻率 f0 2Hz 答 對 7 增加轎車后輪的側(cè)偏剛度 有利于操縱穩(wěn)定性 答 對 8 汽車的前后總側(cè)偏角應(yīng)當(dāng)包括 彈性側(cè)偏角 要考慮到垂直載荷和外傾角 等因素的變化 側(cè)傾轉(zhuǎn)向角 變形轉(zhuǎn)向角 答 對 9 汽車車輪部分的固有頻率 ft 10Hz 由于車輪部分共振時 車輪對路面作 用的動載荷所形成的搓板路的波長 1 5m 則該沙石路上常用的車速是 27Km h 答 錯 10 1 515 54 ufm skm h 10 汽車因數(shù) T B 是汽車峰值反應(yīng)時間和質(zhì)心側(cè)偏角的乘積 是汽車穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向 特性的重要評價指標(biāo) 答 錯 是瞬態(tài)特性評價指標(biāo) 注 評分標(biāo)準(zhǔn) 判斷錯誤得 0 分 只答對對錯得 1 分 說清楚理由再得 2 分 二 回答下列問題 30 分 1 10 分 利用功率平衡圖分別分析汽車總質(zhì)量 M 空氣阻力系數(shù) CD 傳動效率 和主傳動比 i0對最高車速影響的規(guī)律 解 畫出功率平衡圖 總質(zhì)量增加 空氣阻力系數(shù)增加 傳動效率增加都導(dǎo)致阻力功率增加 最高 車速下降 表現(xiàn)為阻力曲線的移動 主傳動比增加 導(dǎo)致最高檔驅(qū)動功率曲線移動 對最高車速的影響未定 參 見書 P60 頁圖 上圖 最高車速有可能增加也有可能減少 因為最高車速的最 大值是最大功率與阻力曲線的交點圖中曲線 2 注 評分標(biāo)準(zhǔn) 畫出功率平衡圖得 2 分 對總質(zhì)量增加 空氣阻力系數(shù)增加 傳動效率增加三項總分 5 分 主傳動比 3 分 2 10 分 試判斷下面兩圖中 哪一種前懸架的外傾特性有利于不足轉(zhuǎn)向 并 簡要說明理由 圖 2 1 圖 2 2 解 圖 2 1 為雙橫臂懸架 車輪外傾傾斜方向與地面?zhèn)认蚍醋饔昧ο喾?側(cè)偏 角絕對值增大 如果前輪的側(cè)偏角絕對值增大 則有利于不足轉(zhuǎn)向 圖 2 2 為單橫臂懸架 在這種情況下 車輪外傾傾斜方向與地面?zhèn)认蚍醋饔昧ο?同 側(cè)偏角絕對值減小 如果前輪的側(cè)偏角絕對值減小 則減少不足轉(zhuǎn)向 注評分標(biāo)準(zhǔn) 判斷懸架形式 1 分 判斷車輪外傾傾斜方向與地面?zhèn)认蚍醋饔?力相反或相同 1 分 判斷側(cè)偏角絕對值增大或減小 1 分 判斷是否有利于不足轉(zhuǎn) 向 2 分 3 10 分 某轎車的制動系是 x 型布置 并且在后輪的輪缸中安裝有比例閥 假設(shè)在直線制動時 當(dāng)路面附著系數(shù)為 0 7 時 汽車剛剛好能保證前輪先于后輪 抱死 如果該車在 0 7 的路面上轉(zhuǎn)彎行駛并且進行制動 是否也能保證前輪先于 后輪抱死 試分析之 要求有必要的假設(shè)與計算公式 答 由題意知 0 7 為該車同步附著系數(shù) 轉(zhuǎn)彎行駛時 由于有前后和內(nèi)外載荷 轉(zhuǎn)移 外前輪載荷最大 內(nèi)后輪載荷最小 對于 x 型布置車輛 不能保證外前輪 先于內(nèi)后輪抱死 而內(nèi)前輪先于外后輪抱死是能夠保證的 要求分成兩部分來分 析 同時要指明加速度的變化對載荷轉(zhuǎn)移量的影響 以及對抱死時間差別的影響 公式 前后載荷轉(zhuǎn)移 地面法向反作用力 2 2 22 11 LzhaGF LzhbGF gZ gZ z 為制動強度 左右載荷轉(zhuǎn)移類似 g y Z g y Z h L a Ag Ga G F h L b Ag GaG F 2 2 2 22 11 y a為側(cè)向加速度 A為輪距 注評分標(biāo)準(zhǔn) 判斷同步附著系數(shù) 1 分 說明有前后和內(nèi)外載荷轉(zhuǎn)移 2 分 給 出前后載荷轉(zhuǎn)移公式 2 分 給出左右載荷轉(zhuǎn)移公式 2 分 判斷是否能保證前輪先 于后輪抱死 3 分 如果學(xué)生能利用上面的公式推導(dǎo)同步附著系數(shù)在兩個通道上的變化應(yīng) 該給加分獎勵 三 12 分 一輛跑車在 100km h 速度時能以恒定的加速度 a 0 5m s 爬 5 的 無限長坡 試確定該車在此車速下的阻力功率 已知 該車空氣阻力系數(shù) CD 0 32 迎風(fēng)面積 A 1 71m 2 各檔速比 i 1 2 17 i2 1 41 i3 1 0 主減速比 i0 4 08 總傳 動效率 0 9 空車質(zhì)量 m0 1100kg 乘客二人的質(zhì)量和 mu 150kg 滾動阻力系數(shù) f 0 013 該車發(fā)動機飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 If 0 25kgm 2 每個車輪的轉(zhuǎn)動慣量為 1 25kgm 2 車輪滾動半徑 r 0 30m 汽車的最高車速是 180km h 由發(fā)動機的最 高轉(zhuǎn)速限制 解 最高車速 180 km h 必然在 3 檔時達到 由于最高車速由發(fā)動機的最高轉(zhuǎn)速 限制 因此可以確定 1 檔最高車速 180 2 17 82 9 km h 2 檔最高車速 180 1 41 127 6 km h 本題需要計算的車速可以在 2 檔和 3 檔達到 因此本題應(yīng)該分為 2 檔和 3 檔計算 坡度 5 因此角度rad05 005 0arctan 總質(zhì)量kgm12501501100 滾動阻力功率42 4 3600 100013 005 0cos8 91250 3600 cos a f fuG P kW 空氣阻力功率19 7 76140 10071 132 0 76140 33 aD w AuC P kW 坡度阻力功率01 17 3600 10005 0sin8 91250 3600 sin a uG i P kW 3 檔時 質(zhì)量換算系數(shù) 077 1033 0044 01 3 01250 9 00 108 425 0 30 01250 425 1 11 2 22 22 2 0 2 2 3 mr iiI mr I TgfW 3 檔時加速阻力功率70 185 0 3600 1001250077 1 3600 3 a mu P a j kW 所以 3 檔時阻力功率32 477 1801 1719 742 4 jiwf PPPPP kW 2 檔時 質(zhì)量換算系數(shù) 11 1066 0044 01 3 01250 9 041 108 425 0 30 01250 425 1 11 2 22 22 2 0 2 2 3 mr iiI mr I TgfW 2 檔時加速阻力功率27 195 0 3600 100125011 1 3600 2 a mu P a j kW 所以 2 檔時阻力功率89 4727 1901 1719 742 4 jiwf PPPPPkW 本題評分標(biāo)準(zhǔn) 正確計算兩種檔位下阻力功率的給滿分 12 分 計算錯誤扣 3 分 僅正確計算一種檔位下阻力功率的給 10 分 計算錯誤扣 3 分 滾動阻力功率 空氣阻力功率 坡度阻力功率 質(zhì)量換算系數(shù) 加速阻力功率各 得 2 分 四 13 分 汽車以 22m s 的速度在半徑為 100 米的圓圈上勻速行駛 按二自由度 模型考慮說明該汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性 并計算維持汽車在軌道上行駛所必須的前 輪轉(zhuǎn)角和后輪的側(cè)偏角 已知 汽車的總質(zhì)量 m 1300kg 質(zhì)心距前輪中心距離 a 1 2m 距后輪中心 b 1 3m 前軸總側(cè)偏剛度 k1 55000N rad 后軸總側(cè)偏剛度 k2 60000N rad 解 穩(wěn)定性因數(shù) 0456 7 55000 3 1 60000 2 1 5 2 1300 2 12 2 e k b k a L m K 因此 為不足轉(zhuǎn)向 側(cè)向加速度 84 4 100 222 2 R u aym s 2 前輪轉(zhuǎn)角 96 10341 084 4456 75 2 100 5 2 radeLKa R L y 作用在汽車質(zhì)心上的離心力629284 41300 yy maF N 列出方程 aFbF FFF yy yyy 12 12 解得 30206292 3 12 1 2 1 2 yy F ba a F N 后輪側(cè)偏角 89 205 0 60000 3020 2 2 2 rad k Fy 本題評分標(biāo)準(zhǔn) 正確計算穩(wěn)定性因數(shù) 給 5 分 計算錯誤扣 2 分 正確計算前輪轉(zhuǎn)角 給 4 分 計算錯誤扣 1 分 正確計算后輪側(cè)偏角 給 4 分 計算錯誤扣 1 分 五 15 分 設(shè)車身單質(zhì)量系統(tǒng)的幅頻 z q 用雙對數(shù)坐標(biāo)表示時如下圖所示 路 面不平度系數(shù)為 q 0 2 56 6 2 1 參考空間頻率 n 0 0 1m 1 設(shè) 汽車行駛速度 u 25m s 計算 0 1 10Hz 頻率范圍內(nèi)車身加速度的均方根值 z 解 2 2 2 qq qz z G q z GjHG 1 而1 q z f 0 1 1 或 f q z 1 f 1 10 2 6622 00 2 1024 252501 01056 24 4 unnGG q q 要注意有不同的 算法 注意PAI的取值的區(qū)別 因此 f 0 1 1 時 2462 1095 9102