汽车理论习题

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1、I目录第 1 章汽车动力性1第 2 章汽车的燃油经济性9第 3 章汽车动力装置参数的选择12第 4 章汽车的制动性13第 5 章汽车的操纵稳定性19第 6 章汽车平顺性25第 7 章汽车的通过性28综合题29第 1 章汽ft动力性第1 章汽车动力性1.1 简述汽车动力性及其评价指标。1.2 汽车行驶阻力是怎样形成的？1.3 试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式。1.4 滚动阻力系数与哪些因素有关？1.5 汽车的滚动阻力可以分为哪几种？1.6 能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力，为什么？1.7 某轿车总质量 m=1200kg，前轮载荷占整车载荷的 60%；车轮侧向力系 数 k=1800k

2、g/rad，前束角=2，该轿车两前轮互置前束角 后产生相应行驶阻力Fv，如 图1-1 所示。（1）设轿车前进时侧向力与前束角的关 系为FV=k，试求因前束引起的行驶阻力；（2）若该轿车滚动阻力系数 f=0.015，试 求整车的滚动阻力Ff；（3）试比较前束引起的行驶阻力与滚动阻力。1.8 转弯时滚动阻力的大小取决 于行驶速度和转向半径 R， 转弯时的 滚动阻力系数 fR=f+f。设转弯时在离 心力FC 作用下，前、后轮均有侧偏角， 分别是 1 和 2，质心距前、后轮的距 离分别是la和lb，转向时用两轮模型分 析侧向力引起的滚动阻力如图 1-2 所示。试推导出附加滚动阻力系数 f=F Wu 2

3、=gRL(lbsina1+la sina2)的表达式（提示：先求出由FY1 和FY2 所引起的附加阻力F）。1.9 用受力图分析汽车从动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推导 切向力方程式。1.10 用受力图分析汽车驱动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况，并推汽车理论习题集导切向力方程式。1.11 解释汽车加速行驶时质量换算系数的意义。汽车旋转质量换算系数由 哪几部分组成？与哪些因素有关？1.12 汽车轮胎半径增大，其他参数不变时，对汽车的加速性能和爬坡性能 有何影响？说明理由。1.13 如果轮胎使用不当，高速行驶时汽车的轮胎可能会发生爆裂，试简述 轮胎出现了什么现象，并说明原因，如何有效

4、避免轮胎发生爆胎。1.14汽车的最高行驶车速对应于发动机的最高转速，这种说法对吗？为什么？1.151一辆车重为320000N的重型货车以108km/h的速度在公路上行驶，空气温度24C，大气压强101kPa。货车宽2440mm，高4118mm，空气阻力系数 为0.65。货车安装子午线型轮胎，计算这些条件下的空气阻力和克服空气阻力所 需的发动机功率，计算滚动阻力和克服滚动阻力所需的发动机功率。1.16一辆具有 1.95m2 前端面积和空气阻力系数为 0.42 的轿车，以90km/h 速度行驶，如果车辆遇到40km/h 速度的顺风或者逆风，计算顺风、逆风两种条 件下的空气阻力和克服空气阻力所需要的

5、发动机功率。1.17 驱动力是否为真正作用在汽车上驱动汽车前进的（反）作用力，请说 明理由。1.18 汽车用户说明书上给出的最高车速是如何确定的？1.19 如何确定汽车样车的最高车速？在汽车设计和改装车设计阶段如何确 定汽车最高车速？1.20 用作图法或数值计算法确定的汽车最高车速是一个固定值，而汽车（例 如样车）的最高车速却是一个平均值，为什么？1.21 汽车空车与满载时相比，动力性有无变化？为什么？1.22 超车时该不该换入低一挡的排挡？为什么？1.23 影响附着系数的因素有哪些？1.24已知某轿车发动机的转动惯量为0.09kgm2，发动机的最大转矩/转速为272.8 Nm/4400rmi

6、n-1；变速器的相关数据如表1-1 所示。1 带的题目均改编自（美）Thomas D.Gillespie 著.车辆动力学基础. 赵六奇，金达锋，译.北京： 清华大学出版社，2006.表1-1某轿车变速器的数据第 1 章汽ft动力性挡位12345转动惯量/(kgm2)0.150.100.080.060.03传动比4.282.791.831.361.00传动效率0.9660.9670.9720.9730.970主减速器的转动惯量0.136kgm2，传动比2.92，传动效率0.99；驱动轮和从 动轮的转动惯量均为1.24 kgm2，车轮的周长2.01m；半径0.32m。（1）计算传动系统在挂1 挡时

7、的有效转动惯量；（2）忽略转动惯量带来的损失，试计算该轿车 1 挡和5 挡的最大驱动力和 对应的最高车速。1.25 沥青或水泥路面经使用后，滚动阻力系数增加而附着系数下降，请说 明其原因。1.26 分析驱动附着条件公式的地面法向反作用力与道路条件的关系。1.27 说明小排量轿车、豪华轿车、商用车（载货汽车、大客车）、越野汽 车采取何种驱动形式，并说明原因。1.28 利用驱动附着条件原理分析汽车不同驱动形式的适用条件。1.29 汽车的驱动附着条件为 Ff +FW +Fj Ft F j，其中 Fj=jFZ 。已知 汽车（转弯或侧偏）行驶过程中驱动轴左右车轮的地面法向反作用力分别为 Fzl 和 Fz

8、r，且FzlFzr，此时公式Ft max (v) =j(Fzl +Fzr )是否成立，并说明原因。1.30 试计算某后轮驱动轿车在中等摩擦路面上因附着条件限制的加速度，分别考虑差速器能够锁止和不能锁止两种情况，已知条件如表1-2 所示。表1-2某轿车的基本参数参数参数值参数参数值总重量/N17578附着系数0.62前轴载荷/N9345主减速器传动比2.90后轴载荷/N8233轮胎半径/m0.33质心高/mm533前悬架侧倾刚度/Nm()-11560轴距/mm2743前悬架侧倾刚度/Nm()-1380轮距/mm1499汽车理论习题集1.31 试计算某前轮驱动车辆由于附着条件限制的加速性能，该轿车

9、的参数 如表1-3 所示。表1-3某轿车的基本参数参数参数值参数参数值总重量/N13795附着系数0.62前轴载荷/N8678主减速器传动比3.70后轴载荷/N5117轮胎半径/m0.32质心高/mm483前悬架侧倾刚度/Nm()-1130轴距/mm2667前悬架侧倾刚度/Nm()-184轮距/mm15241.32 试用汽车的动力特性图来分析汽车的动力性能。1.33 画出具有四挡变速器汽车的动力特性图和驱动力行驶阻力平衡图， 说明它们有什么共同点和不同点。1.34 画图说明什么是汽车的后备功率？写出汽车的后备功率的表达式并解 释之。1.35 汽车的后备功率对汽车的动力性和燃油经济性有何影响？1

10、.36 已知某汽车的总质量m=4600kg，CD=0.75，A=4m2，旋转质量换算系数dud= 1.35 ，坡度角=5，f=0.015，传动系效率hT = 0.85 ，加速度dtua=30km/h，此时克服各种阻力需要的发动机输出功率是多少？=0.2m/s2，1.37 已知某轻型货车的汽油发动机使用外特性的Ttq -n 曲线的拟合公式为234n nn n Ttq=-19.313+295.271000-165.441000 +40.8741000 - 3.84451000 式中，Ttq为发动机转矩（Nm）；n为发动机转速（r/min）。该车的其他基本参数如表 1-4 所示。表1-4某轻型货车的

11、基本参数参数参数值参数参数值装载质量/kg20002飞轮转动惯量 If /(kgm )0.218整车整备质量/kg1800二前轮转动惯量 IW1/(kgm2)1.798第 1 章汽ft动力性总质量/kg3880四后轮转动惯量 IW2/(kgm2)3.598车轮半径/m0.367变速器4 挡/5 挡传动系机械效率ht0.85轴距 L /m3.2滚动阻力系数 f0.013质心距前轴距离（满载）a /m1.947空气阻力系数迎风面积/m22.77质心高（满载）hg /m0.9主减速器传动比 i05.83变速器（4 挡和5 挡）的传动比如表1-5 所示。表1-5变速器传动比1 挡2 挡3 挡4 挡5

12、挡四挡变速器6.093.091.711.00五挡变速器5.562.7691.6441.00.793确定该轻型货车的动力性能（货车可装用4 挡或5 挡变速器，任选其中的一 种进行整车性能计算）。1）绘制汽车驱动力行驶阻力平衡图；2）求汽车最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率；3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用 2 挡起步加速行 驶至70km/h 的车速时间曲线，求汽车用2 挡起步加速行驶至70km/h 的时间。（注：本题最好上机计算，可以选择Excel、VB、VC 等软件进行计算和画 图）1.38 统计数据表明，装有 0.52L 排量发动机的轿车，若是前置发动机前 轮

13、驱动（F.F.）轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的61.5%；若是前置发动 机后轮驱动（F.R.）轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的55.7%。设某轿车 的轴距L=2.6m，质心高度h=0.57m。试比较采用F.F.和F.R.型式时的附着力利用情况，分析时其前轴负荷率取相应型式的平均值。确定上述 F.F.型轿车在j= 0.2及0.7 路面上的附着力，并求由附着力所决定的极限最高车速与极限最大爬坡度 及极限最大加速度（在求最大爬坡度和最大加速度时，可设FW = 0 ）。其他有关 参数为：m=1600kg，CD=0.45，A=2.00m2，f=0.02，=1.00。1.39 3.0L 发动机排

14、量的金牛座（Taurus）GL 轿车，前轴载荷8673N，后汽车理论习题集轴载荷4882N，轴距2692mm，质心高508mm，假设驾驶员体重890N，前排乘 客体重 49%分配到前轴，51% 分配到后轴。该车从静止起步以 1.83m/s2 的加速 度爬6%的坡度，求解此时载荷分布（即FZ1和FZ2）。1.40 一轿车的有关参数如下：总质量 1600kg，质心位置 a=1450mm，b=1250mm，hg=630mm；发动机最大转矩Ttqmax =140N m ；1 挡传动比i1 = 3.85 ；主减速器传动比i0=4.08；传动效率ht = 0.85 ；车轮半径r=300mm；飞轮转动惯量WIf=0.25kgm2 ；全部车轮的转动惯量I=4.5kgm2（其中前轮的22IW =2.25kgm，后轮的IW =2.25kgm）。若该轿车为前轮驱动，当地面附着 系数为 0.6 时，在加速过程中发动机转矩能否充分发挥而