汽車運(yùn)用工程試題(卷)

1、汽車運(yùn)用工程I （汽車?yán)碚摚┰囶}1交通學(xué)院交通類專業(yè)一、概念解釋（選其中 8題，計(jì)2 0分）1汽車使用性能2滾動(dòng)阻力系數(shù)3驅(qū)動(dòng)力與（車輪）制動(dòng)力4汽車驅(qū)動(dòng)與附著條件5汽車動(dòng)力性及評(píng)價(jià)指標(biāo)6附著橢圓7臨界車速8滑移（動(dòng)）率9同步附著系數(shù)10制動(dòng)距離11汽車動(dòng)力因數(shù)12汽車通過(guò)性幾何參數(shù)13汽車（轉(zhuǎn)向特性）的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)14汽車前或后輪（總）側(cè)偏角、寫出表達(dá)式、畫圖、計(jì)算，并簡(jiǎn)單說(shuō)明（選擇其中4道題，計(jì)2 0分）1寫岀帶結(jié)構(gòu)和使用參數(shù)的汽車功率平衡方程式（注意符號(hào)及說(shuō)明）。2寫出n檔變速器m檔傳動(dòng)比表達(dá)式（注意符號(hào)及說(shuō)明）。3畫圖并敘述地面制動(dòng)力、制動(dòng)器制動(dòng)力、附著力三者之間的關(guān)系。4簡(jiǎn)述利用圖解計(jì)算

2、等速燃料消耗量的步驟。5寫岀汽車的后備功率方程式，分析后備功率對(duì)汽車動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。6可以用不同的方法繪制 I曲線，寫岀這些方法所涉及的力學(xué)方程或方程組。三、敘述題（選擇其中 4道題，計(jì)20分）1從已有的制動(dòng)側(cè)滑受力分析和試驗(yàn)，可得岀哪些結(jié)論？2寫岀圖解法計(jì)算汽車動(dòng)力因數(shù)的步驟，并說(shuō)明其在汽車動(dòng)力性計(jì)算中的應(yīng)用。3寫岀圖解法計(jì)算汽車加速性能的步驟（最好列表說(shuō)明）。4寫出制作汽車的驅(qū)動(dòng)力圖的步驟（最好列表說(shuō)明）。5選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率的基本原則。6畫出制動(dòng)時(shí)車輪的受力簡(jiǎn)圖并定義符號(hào)。7分析汽車緊急制動(dòng)過(guò)程中減速度（或制動(dòng)力）的變化規(guī)律。8 在側(cè)向力的作用下，剛性輪和彈性輪胎行駛方向的變化

3、規(guī)律（假設(shè)駕駛員不對(duì)汽車的行駛 方向進(jìn)行干預(yù)）。四、分析題（選擇其中 4道題，計(jì)20 分）1確定傳動(dòng)系最小傳動(dòng)比的基本原則。2已知某汽車 血二0.4，請(qǐng)利用I、侏f、丫線，分析 眉0.5, A 0.3以及0.7時(shí)汽車的制 動(dòng)過(guò)程。3汽車在水平道路上，輪距為B,重心高度為hg,以半徑為R做等速圓周運(yùn)動(dòng)，汽車不發(fā)生側(cè)翻的極限車速是多少？該車不發(fā)生側(cè)滑的極限車速又是多少，并導(dǎo)出汽車在該路段的極限車速？4在劃有中心線的雙向雙車道的本行車道上，汽車以55km/h的初速度實(shí)施緊急制動(dòng)，僅汽車左側(cè)前后輪胎在路面留下制動(dòng)拖痕，但是，汽車的行駛方向幾乎沒(méi)有發(fā)生變化，請(qǐng)產(chǎn)生分析該 現(xiàn)象的各種原因（提示：考慮道路橫

4、斷面形狀和車輪制動(dòng)力大?。?。5請(qǐng)分析制動(dòng)力系數(shù)、峰值附著系數(shù)、滑動(dòng)附著系數(shù)與滑動(dòng)率的關(guān)系6某汽車（未裝 ABS）在實(shí)施緊急制動(dòng)后，左后輪留下間斷的制動(dòng)拖痕，而右后輪則留下均勻 連續(xù)的制動(dòng)拖痕，請(qǐng)分析該現(xiàn)象。S7從制動(dòng)距離計(jì)算式3(2蟲(chóng)025 92 j25.92Jmax可以得岀那些結(jié)論。3已知某車總質(zhì)量 m =8025kg,L=4m（ 軸距）,質(zhì)心離前軸的距離為a=2.5m,至后軸距離b=1.5m,質(zhì)心高度hg=1.15m,在縱坡度為i=3.5%的良好路面上等速下坡時(shí)，求軸荷再分配系數(shù)（注:再分配系數(shù) m fi =F zi/F z,mf2 =F Z2/Fz）。4已知某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線回歸公

5、式為Ttq =19+0.4 ne-150*10 -6ne試題答案一、概念解釋1汽車使用性能，傳動(dòng)系機(jī)械效率n=0.90-1.35 X10-4ne,車輪滾動(dòng)半徑 rr=0.367m,汽車總質(zhì)量4000kg，汽車整備質(zhì)量為1900kg，滾動(dòng)阻力系數(shù)f=0.009+5.0 X10-5Ua,空氣阻力系數(shù) Xffi風(fēng)面積=2.77m 2,主減速器速比 i0=6.0,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量If=0.2kg m2,前輪總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Iw1=1.8 kg m 2,前輪總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Iw1=3.6 kg m2,發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速nmax=4100r/min,最低轉(zhuǎn)速nmin =720r/min,各檔速比為：檔位IIIIIIIV

6、V速比5.62.81.61.00.8計(jì)算汽車在V檔、車速為70km/h時(shí)汽車傳動(dòng)系機(jī)械損失功率，并寫岀不帶具體常數(shù)值的公式。5某汽車總重力 G=20100N, L=3.2m,靜態(tài)時(shí)前軸荷占55 %，后軸荷占45 %，k1 =-38920N/rad ,k2=-38300N/rad,求特征車速，并分析該車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。6參考汽車?yán)碚搱D 5-23和圖5-24寫岀導(dǎo)岀二自由度汽車質(zhì)心沿oy軸速度分量的變化及加速度分量的過(guò)程。汽車應(yīng)該有高運(yùn)輸生產(chǎn)率、低運(yùn)輸成本、安全可靠和舒適方便的工作條件。汽車為了適應(yīng)這 種工作條件，而發(fā)揮最大工作效益的能力叫做汽車的使用性能。汽車的主要使用性能通常有：汽車動(dòng)力性、汽

7、車燃料經(jīng)濟(jì)性能、汽車制動(dòng)性、汽車操縱穩(wěn)定性、汽車平順性和汽車通過(guò)性能。返回一2滾動(dòng)阻力系數(shù)或單位汽車重力滾動(dòng)阻力系數(shù)可視為車輪在一定條件下滾動(dòng)時(shí)所需的推力與車輪負(fù)荷之比,所需之推力。也就是說(shuō)，滾動(dòng)阻力等于汽車滾動(dòng)阻力系數(shù)與車輪負(fù)荷的乘積，即FffWTfr 。其中:是滾動(dòng)阻力系數(shù)， F f是滾動(dòng)阻力， W是車輪負(fù)荷，r是車輪滾動(dòng)半徑，Tf地面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力偶矩。返回一 3驅(qū)動(dòng)力與（車輪）制動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)力Ft是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)離合器、變速器（包括分動(dòng)器）、傳動(dòng)軸、主減速器、差速器、半軸（及輪邊減速器）傳遞至車輪作用于路面的力Fo，而由路面產(chǎn)生作用于車輪圓周上切向反作用力 Ft。習(xí)慣將Ft稱為

8、汽車驅(qū)動(dòng)力。如果忽略輪胎和地面的變形，則FtTtrTD0 T。式中Tt為傳輸至驅(qū)動(dòng)輪圓周的轉(zhuǎn)矩;r為車輪半徑；Ttq為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；ig為變速器傳動(dòng)比；i0主減速器傳動(dòng)比；T為汽車傳動(dòng)系機(jī)械效率。制動(dòng)力習(xí)慣上是指汽車制動(dòng)時(shí)地面作用于車輪上的與汽車行駛方向相反的地面切向反作用力Fff = T / rFb。制動(dòng)器制動(dòng)力 等于為了克服制動(dòng)器摩擦力矩而在輪胎輪緣作用的力。式中：T是車輪制動(dòng)器摩擦副的摩擦力矩。 從力矩平衡可得地面制動(dòng)力 Fb為Fb= T /r F。 地面制動(dòng)力Fb是使汽車減速的外力。 它不但與制動(dòng)器制動(dòng)力 F有關(guān)，而且還受地面附著力 F的制約。返回一4汽車驅(qū)動(dòng)與附著條件汽車動(dòng)力性

9、分析是從汽車最大發(fā)揮其驅(qū)動(dòng)能力岀發(fā)，要求汽車有足夠的驅(qū)動(dòng)力，以便汽車能夠充分地加速、爬坡和實(shí)現(xiàn)最高車速。實(shí)際上，輪胎傳遞的輪緣切向力受到接觸面的制約。當(dāng) 車輪驅(qū)動(dòng)力Ft超過(guò)某值（附著力 F）時(shí)，車輪就會(huì)滑轉(zhuǎn)。因此 ，汽車的驅(qū)動(dòng)-附著條件，即汽 車行駛的約束條件（必要充分條件）為 Ff Fi Fw Ft F ，其中附著力FFz，式中，F(xiàn)z接觸面對(duì)車輪的法向反作用力；為滑動(dòng)附著系數(shù)。轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的后備功率較大。當(dāng)Ft F時(shí)，車輪將發(fā)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)時(shí)，車輪印跡將形成類似制動(dòng)拖滑的連續(xù) 或間斷的黑色胎印。返回一5汽車動(dòng)力性及評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車動(dòng)力性，是指在良好、平直的路面上行駛時(shí)，汽車由所受到的縱

10、向外力決定的、所能達(dá) 到的平均行駛速度。汽車動(dòng)力性的好壞通常以汽車加速性、最高車速及最大爬坡度等項(xiàng)目作為 評(píng)價(jià)指標(biāo)。動(dòng)力性代表了汽車行駛可發(fā)揮的極限能力。返回一6附著橢圓汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)，在輪胎上常同時(shí)作用有側(cè)向力與切向力。一些試驗(yàn)結(jié)果曲線表明，一定側(cè)偏角下，驅(qū)動(dòng)力增加時(shí)，側(cè)偏力逐漸有所減小，這是由于輪胎側(cè)向彈性有所改變的關(guān)系。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力相當(dāng)大時(shí)，側(cè)偏力顯著下降，因?yàn)榇藭r(shí)接近附著極限，切向力已耗去大部分附著力，而側(cè)向能利用的附著力很少。作用有制動(dòng)力時(shí)，側(cè)偏力也有相似的變化。驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力在不同側(cè)偏角條件下的曲線包絡(luò)線接近于橢圓，一般稱為附著橢圓。它確定了在一定附著條件下切向力與 側(cè)偏力合力的極限值。返

11、回一7臨界車速K 0的大。隨著車速的當(dāng)穩(wěn)定性因素 K 0時(shí)，橫擺角速度增益K0比中性轉(zhuǎn)向時(shí)r一 u增加,S曲線向上彎曲。 K值越小（即K的絕對(duì)值越大），過(guò)度轉(zhuǎn)向量越大。當(dāng)車速為ucr越低,5,Ucr稱為臨界車速，是表征過(guò)度轉(zhuǎn)向量的一個(gè)參數(shù)。臨界車速過(guò)度轉(zhuǎn)向量越大。過(guò)度轉(zhuǎn)向汽車達(dá)到臨界車速時(shí)將失去穩(wěn)定性。因?yàn)閞/趨于無(wú)窮大時(shí)，只要極其微小的前輪轉(zhuǎn)角便會(huì)產(chǎn)生極大的橫擺角速度。這意味著汽車的轉(zhuǎn)向半徑R極小,汽車發(fā)生激轉(zhuǎn)而側(cè)滑或翻車。返回一8滑移（動(dòng)）率仔細(xì)觀察汽車的制動(dòng)過(guò)程，就會(huì)發(fā)現(xiàn)輪胎胎面在地面上的印跡從滾動(dòng)到抱死是一個(gè)逐漸變化的過(guò)程。輪胎印跡的變化基本上可分為三個(gè)階段：第一階段，輪胎的印跡與輪胎

12、的花紋基本一致，車輪近似為單純滾動(dòng)狀態(tài)，車輪中心速度Uw與車輪角速度w存在關(guān)系式Uw r w ;在第二階段內(nèi)，花紋逐漸模糊，但是花紋仍可辨別。此時(shí)，輪胎除了滾動(dòng)之外，胎面和地面之間的滑動(dòng)成份逐漸增加，車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)。 這時(shí)，車輪中心速度 Uw與車輪角速度w的u r關(guān)系為 w w，且隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加滑移成份越來(lái)越大，即u rww;在第三階段,車輪被完全抱死而拖滑， 輪胎在地面上形成粗黑的拖痕,此時(shí) w 0。隨著制動(dòng)強(qiáng)度的增加,車輪的滾動(dòng)成份逐漸減少，滑動(dòng)成份越來(lái)越多。一般用滑動(dòng)率S描述制動(dòng)過(guò)程中輪胎滑動(dòng)成份s的多少，即Uwr wUw100%滑動(dòng)率s的數(shù)值代表了車輪運(yùn)動(dòng)成份所占的比例，滑動(dòng)率Fz （平直道路為垂直載荷）之越大，滑動(dòng)成份越多。一般將地面制動(dòng)力與地面法向反作用力比成為制動(dòng)力系數(shù)b。返回一9同步附著系數(shù)五、計(jì)算題（選擇其中4道題，計(jì)20分）1 某汽車的總質(zhì)量 m=4600kg,C D=0.75,A=4m 2, * 1 0.03, 2 0-03 ,f=0.015，傳動(dòng)系機(jī)械效率n=0.82 ,傳動(dòng)系總傳動(dòng)比i i0ig 10 ,假想發(fā)動(dòng)機(jī)輸岀轉(zhuǎn)矩為Te=35000N.m ,車