考研汽车理论试题-第12套.doc

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第12套
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第12套
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一、概念解释(选其中8题,计20分)
1旋转质量换算系数
2汽车动力性及评价指标
3滑动率
4附着圆
5汽车动力因数
6等速行驶燃料经济特性
7汽车通过性几何参数
8特征车速
9汽车(转向特性)的瞬态响应
10制动力系数
11侧偏现象
12 汽车动力装置参数
13I曲线
二、写出表达式、画图说明、计算,并简单说明(选择其中4道题,计20分)
1写出汽车燃料消耗方程式(要求有结构、使用参数。注意符号说明)。
2 画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系。
3逐项列出图解计算等速燃料消耗量的步骤。
4   用隔离方法分析全轮驱动汽车加速行驶时整车受力分析图,并列出平衡方程。
5   汽车质量(空载和满载)对其固有振动频率和振幅的影响,并写出表达式。
6   画图并说明最小传动比的选取原则。
7   写出各种可以绘制I曲线方程及方程组(注意符号意义)。
三、叙述题(选择其中4道题,计20分)
1从制动侧滑受力分析和试验,可以得出哪些结论?
2侧偏时汽车具有几种转向特性?表征参数有哪些?
3影响滚动阻力系数的因素。
4试用驱动力-行驶阻力平衡图分析汽车的最大加速度。
5如何根据发动机负荷特性计算汽车等速行驶燃料经济性?
6汽车制动过程大致可以分为几个时间阶段,从中可可得出哪些结论?
7影响汽车制动器热衰退性的主要因素是什么?
8解释汽车加速阻力,并写出它的表达式。
9试用汽车的牵引平衡或者动力特性分析汽车的动力性。
10    述汽车制动力与车轮印迹的关系。
四、分析题(选择其中5道题,计20分)
1 分析等速百公里油耗曲线的变化规律,如何利用它来分析比较汽车的燃料经济性?
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3 滑动率[返回一]
仔细观察汽车的制动过程,就会发现轮胎胎面在地面上的印迹从滚动到抱死是一个逐渐变化的过程。轮胎印迹的变化基本上可分为三个阶段:第一阶段,轮胎的印迹与轮胎的花纹基本一致,车轮近似为单纯滚动状态,车轮中心速度与车轮角速度存在关系式;在第二阶段内,花纹逐渐模糊,但是花纹仍可辨别。此时,轮胎除了滚动之外,胎面和地面之间的滑动成份逐渐增加,车轮处于边滚边滑的状态。这时,车轮中心速度与车轮角速度的关系为,且随着制动强度的增加滑移成份越来越大,即;在第三阶段,车轮被完全抱死而拖滑,轮胎在地面上形成粗黑的拖痕,此时。随着制动强度的增加,车轮的滚动成份逐渐减少,滑动成份越来越多。一般用滑动率描述制动过程中轮胎滑移成份的多少,即滑动率的数值代表了车轮运动成份所占的比例,滑动率越大,滑动成份越多。一般将地面制动力与地面法向反作用力(平直道路为垂直载荷)之比成为制动力系数。
4 附着圆[返回一]
汽车运动时,在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。一些试验结果曲线表明,一定侧偏角下,驱动力增加时,侧偏力逐渐有所减小,这是由于轮胎侧向弹性有所改变的关系。当驱动力相当大时,侧偏力显著下降,因为此时接近附着极限,切向力已耗去大部分附着力,而侧向能利用的附着力很少。作用有制动力时,侧偏力也有相似的变化。驱动力或制动力在不通侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆,一般称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。
5 汽车动力因数[返回一]
由汽车行驶方程式可导出
             
被定义为汽车动力因数。以为纵坐标,汽车车速为横坐标绘制不同档位的的关系曲线图,即汽车动力特性图。
6 等速行驶燃料经济特性[返回一]
   等速行驶燃料经济特性是汽车燃料经济性的一种常见评价指标。它是指汽车在额定载荷条件下,以最高档或次高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。通常测出或计算出10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量,然后在图上绘制曲线,称为等速百公里燃油消耗量曲线,也称为等速行驶燃料经济特性。
7 汽车通过性几何参数[返回一]
汽车通过性的几何参数是与防止间隙失效有关的汽车本身的几何参数。它们主要包括最小离地间隙、接近角、离去角、纵向通过角等。另外,汽车的最小转弯直径和内轮差、转弯通道圆及车轮半径也是汽车通过性的重要轮廓参数。
8 特征车速[返回一]
对于具有不足转向特征的汽车,当车速为时,汽车稳态横摆角速度增益达到最大值,而且其横摆角速度增益为与轴距L相等的中性转向汽车横摆角速度增益的50%,即。称作特征车速,是表征不足转向量的一个参数。当不足转向量增加时,增大,特征车速降低。
9汽车(转向特性)的瞬态响应[返回一]
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在汽车等速直线行驶时,若急速转动转向盘至某一转角并维持此转角不变时,即给汽车转向盘一个角阶跃输入。一般汽车经短暂时间后便进入等速圆周行驶,这也是一种稳态,称为转向盘角阶跃输入下进入的稳态响应。
在等速直线行驶与等速圆周行驶这两个稳态运动之间的过渡过程是一种瞬态,相应的瞬态运动响应称为转向盘角阶跃输入下的瞬态响应。
10制动力系数[返回一]
一般将地面制动力与地面法向反作用力(平直道路为垂直载荷)之比称为制动力系数。它是滑动率的函数。当较小时,近似为的线性函数,随着的增加急剧增加。当趋近于时,随着的增加,增加缓慢,直到达到最大值。通常被称为峰值附着系数。很多试验表明,。然后,随着继续增加,开始下降,直至。
11侧偏现象[返回一]
汽车行驶过程中,因路面侧向倾斜、侧向风或曲线行驶时离心力等的作用,车轮中心沿轴方向将作用有侧向力,在地面上产生相应的地面侧向反作用力,也称为侧偏力。轮胎的侧偏现象,是指当车轮有侧向弹性时,即使没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向。不同载荷和不同道路上轮胎的侧偏力-侧偏角关系曲线一般称为弹性轮胎的侧偏特性。侧偏特性曲线表明,侧偏角不超过5°时,与成线性关系。
12汽车动力装置参数[返回一]
汽车动力传动系统参数主要包括发动机功率、变速器档位数与速比、主减速器的型式与速比。
13I曲线[返回一]
在设计汽车制动系时,如果在不同道路附着条件下制动均能保证前、后制动器同时抱死,则此时的前、后制动器制动力和的关系曲线,被称为前、后制动器制动力的理想分配曲线,通常简称为I曲线。在任何附着条件路面上前、后轮制动器同时抱死,则前、后制动器制动力必定等于各自的附着力,且前、后制动器制动力(或地面制动力)之和等于附着力。
二、写出表达式、画图说明、计算,并简单说明(选择其中4道题,计20分)
1 写出汽车燃料消耗方程式(要求有结构、使用参数。注意符号说明)。[返回二]
式中:-传动系机械效率;-汽车总质量;-重力加速度;-滚动阻力系数;-坡度角;-空气阻力系数;-汽车迎风面积;-汽车车速;-旋转质量换算系数;-加速度;-发动机功率;-发动机燃料消耗率(比油耗);-燃油重度。
2   画图并说明地面制动力、制动器制动力、附着力三者关系。[返回二]
①      当踏板力较小时,制动器间隙尚未消除,所以制动器制动力,若忽略其它阻力,地面制动力,当(为地面附着力),;
   ②    当时,且地面制动力达到最大值,即;
    ③ 当时,,随着的增加不再增加。
3   逐项列出图解计算等速燃料消耗量的步骤。[返回二]
已知(,,),1,2,……,,以及汽车的有关结构参数和道路条件(和),求作出等速油耗曲线。根据给定的各个转速和不同功率下的比油耗值,采用拟合的方法求得拟合公式。
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1)由公式
计算找出和对应的点(,),(,),......,(,)。
2)分别求出汽车在水平道路上克服滚动阻力和空气阻力消耗功率和。
3)求出发动机为克服此阻力消耗功率。
4)由和对应的,从计算。
5)计算出对应的百公里油耗为
6)选取一系列转速,,,,......,,找出对应车速,,,,……,。据此计算出。
把这些-的点连成线,即为汽车在一定档位下的等速油耗曲线,为计算方便,计算过程列于表3-7。
等速油耗计算方法
,r/min
计算公式
...
,km/h
...
,
...
,
...
...
,g/(kWh)
 
...
,L/100km
...
4   用隔离方法分析全轮驱动汽车加速行驶时整车(车身)受力分析图,并列出平衡方程。[返回二]
图中和式中:
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分别是车身质量、加速度、后轴对车身的推力、前轴对车身的阻力、空气阻力、经传动系传至车轮轮缘的转矩、发动机曲轴输出转矩、飞轮转动惯量、飞轮角加速度、主传动器速比、变速器速比、传动系机械效率、轮缘对地面的作用力、车轮滚动半径。
5  汽车质量(空载和满载)对其固有振动频率和振幅的影响,并写出表达式。[返回二]
减小非悬挂质量可降低车身的振动频率,增高车轮的振动频率。这样就使低频共振与高频共振区域的振动减小,而将高频共振移向更高的行驶速度,对行驶平顺性有利。
6  画图并说明最小传动比的选取原则。[返回二]
假设时,;时,
其中不可能达到!但后备功率小,动力性变差,燃油经济性变好。
时,;后备功率大,动力性变好,燃油经济性变差。
7写出各种可以绘制I曲线方程及方程组(注意符号意义)。[返回二]
①    如已知汽车轴距、质心高度、总质量、质心的位置(质心至后轴的距离)就可用前、后制动器制动力的理想分配关系式
绘制I曲线。
② 根据方程组也可直接绘制I曲线。
假设一组值(=,,,……,),每个值代入方程组(4-30),就具有一个交点的两条直线,变化值,取得一组交点,连接这些交点就制成I曲线。
③利用线组和线组对于同一值,线和线的交点既符合,也符合。取不同的值,就可得到一组线和线的交点,这些交点的连线就形成了I曲线。
三、叙述题(选择其中4道题,计20分)
1从制动侧滑受力分析和试验,可以得出哪些结论?[返回三]
在前轮无制动力、后轮有足够的制动力的条件下,随的提高侧滑趋势增加;当后轮无制动力、前轮有足够的制动力时,即使速度较高,汽车基本保持直线行驶状态;当前、后轮都有足够的制动力,但先后次序和时间间隔不同时,车速较高,且前轮比后轮先抱死或后轮比前轮先抱死,但是因时间间隔很短,则汽车基本保持直线行驶;若时间间隔较大,则后轴发生严重的侧滑;如果只有一个后轮抱死,后轴也不会发生侧滑;起始车速和附着系数对制动方向稳定性也有很大影响。即制动时若后轴比前轴先抱死拖滑,且时间间隔超过一定值,就可能发生后轴侧滑。车速越高,附着系数越小,越容易发生侧滑。若前、后轴同时抱死,或者前轴先抱死而后轴抱死或不抱死,则能防止汽车后轴侧滑,但是汽车丧失转向能力。
2侧偏时汽车具有几种转向特性?表征参数有哪些?[返回三]
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汽车的三种稳态转向特性分别为不足转向、中性转向和过度转向。对于不足转向,汽车转向灵敏度随车速增加而下降,是一种稳定转向特性;对于过度转向,汽车转向灵敏度随车速增加而增加,是一种不稳定转向特性;对于中性转向,汽车转向灵敏度不随车速变化,也是一种稳定转向特性,但是在实际中容易变为过度转向。
①横摆角速度增益
②稳定性因数
③前后轮侧偏角绝对值之差()
④转向半径之比
⑤静态裕度。
3影响滚动阻力系数的因素。[返回三]
滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。
4试用驱动力-行驶阻力平衡图分析汽车的最大加速度。[返回三]
①根据汽车行驶方程式,即
        
制作汽车的驱动力-行驶阻力平衡图,从而计算出汽车最高车速、最大爬坡度和加速能力。
②。当可求出最高车速;当时可求出最大爬坡度;当时可求出最大加速度,而可计算汽车加速能力。
5如何根据发动机负荷特性计算汽车等速行驶燃料经济性?[返回三]
 将汽车的阻力功率、传动系机械效率以及车速、利用档位速比、主减速器速比和车轮半径求得发动机曲轴转速,然后利用发动机功率和转速,从发动机负荷特性图(或万有特性图)上求得发动机燃料消耗率,最终得出汽车燃料消耗特性例如百公里油耗。
6汽车制动过程大致可以分为几个时间阶段,从中可可得出哪些结论?[返回三]
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汽车反应时间,包括驾驶员发现、识别障碍并做出决定的反应时间,把脚从加速踏板换到制动踏板上的时间,以及消除制动踏板的间隙等所需要的时间。
制动力增长时间,从出现制动力(减速度)到上升至最大值所需要的时间。
在汽车处于空挡状态下,如果忽略传动系和地面滚动摩擦阻力的制动作用,在时间内,车速将等于初速度(m/s)不变。
在持续制动时间内,假定制动踏板力及制动力为常数,则减速度也不变。
 
7影响汽车制动器热衰退性的主要因素是什么?[返回三]
汽车制动器热衰退性能与制动器摩擦副材料及制动器结构有关。
8解释汽车加速阻力,并写出它的表达式。[返回三]
  汽车加速行驶时,需要克服其质量加速运动时的惯性力,这就是加速阻力。
式中:为汽车旋转质量换算系数,();为汽车质量,单位为;为行驶加速度,单位为。
9试用汽车的牵引平衡或者动力特性分析汽车的动力性。[返回三]
①根据汽车行驶方程式,即
 制作汽车的驱动力-行驶阻力平衡图,从而计算出汽车最高车速、最大爬坡度和加速能力。
②。当可求出最高车速;当时可求出最大爬坡度;当时,可求出最大加速度,而可计算汽车加速能力。
10    述汽车制动力与车轮印迹的关系。[返回三]
当车轮纯滚动时地面上的轮胎花纹保持原始状态,随着制动强度的增加,轮胎花纹开始变形。随着制动强度的增加,车轮的滑动成分越来越大,被褥越来越模糊。当车轮完全抱死时,车轮花纹消失,取而代之的是轮胎拖印;见图。对于ABS制动系,紧急制动时不出现拖印或不连续的拖印。
四、分析题(选择其中5道题,计20分)
1 分析等速百公里油耗曲线的变化规律,如何利用它来分析比较汽车的燃料经济性?[返回四]
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