合肥工业大学2013年工程硕士专业课笔试试题 汽车理论

参考：余志生. 汽车理论（第4版 ）.

一、填空

1.汽车理论主要研究汽车的使用性能，包括动力性、制动性、操纵稳定性、平顺性和燃油经济性、通过性。

2.评价汽车燃油经济性的循环行驶工况一般包括等速行驶、加速、减速和怠速等。p46

3.制动效能是指在良好路面上，汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。p

4.决定汽车制动距离的主要因素是制动器起作用的时间、最大制动减速度即附着力（或最大制动器制动力）以及起始制动车速。p99

5.汽车行驶方程式可表示为Ft=Ff+Fw+Fi+Fj，其中主要由轮胎变形所产生的阻力称为滚动阻力。p2,p7

其中Ft为驱动力，Ff为滚动阻力，Fw为空气阻力，Fi为坡度阻力，Fj为汽车加速行驶时的加速阻力。

6.汽车动力性评价指标主要有汽车的最高车速、汽车的加速时间和汽车能爬上的最大坡度。p1

二、单项选择题

1.可用来确定汽车最高车速的图线有 C p19

A 动力特性图 B 功率平衡图 C 驱动力-阻力平衡图 D 以上均可以

2.下面关于汽车制动性能分析中的关系曲线的错误的是 A

A I曲线就是理想前后制动器制动关系曲线，也是车轮全部抱死时前后附着力关系曲线 p110 解析：后半句错误

B beta线表示具有固定比值前、后制动器制动力关系 p111

C f线组和r线组分别表示仅前轮和后轮抱死时相应的制动器制动力的关系线组 p111

D 对应于I曲线与beta线交点处的附着系数为同步附着系数phi0 p111

3.下面关于汽车制动时侧滑的说法正确的是 D

A 侧滑主要是由于左右制动力不相等引起的 p102 解析：侧滑更正为跑偏即对

B 悬架导向杆系和转向系拉杆的运动干涉，会引起汽车侧滑 p104 解析：侧滑更正为跑偏即对

C 仅后轴抱死产生的侧滑在汽车前进方向的改变不大

D 侧滑与跑偏有联系，严重跑偏会引起后轴侧滑，易于侧滑的车也有加剧跑偏的趋势 p102

4.下面参数中， C  越大，表明汽车通过性越差 p252

A 接近角 B 离去角 C 转弯通道圆 D 最小离地间隙

5.下面关于汽车操纵稳定性的说法正确的是 BC

A 汽车的最大侧偏力越小，汽车的极限性能越好 p138

B 高宽比为60%的轮胎比高宽比为40%的轮胎具有较低的侧偏刚度 p138-139

C 附着椭圆确定了一定附着条件下切向力和侧偏力合力的极限值 p140

D 子午线轮胎胎比斜交轮胎的回正力矩小 p142

三、判断

1.同步附着系数phi0是与汽车结构参数、路面条件有关的一个参数。  （N）p111

2.若车轮外倾角增加的话，则导致轮胎的侧向附着性能随之增加。    （N）p144

3.汽车动力装置参数的选定对汽车的动力性和燃油经济性有很大影响。（Y）p52,74

4.制动时使滑动率保持在较高值，便可获得较高的制动力系数与较大的侧向力系数。（N）p93

5.减小车轮部分高频共振时加速度的有效方法是提高轮胎刚度。      （N）

6.汽车转弯行驶时，轮胎常发生侧偏现象，滚动阻力随之大幅度增加。（N）

7.轮胎气压低，致使轮胎拖距增加，回正力矩也增加。（Y）p142

8.在确定主减速器传动比时，若以动力性为主要目标，可选较大的i0值。（Y）p84

9.汽车试验的客观评价方法始终是操纵稳定性的最终评价法。（ ）

10.汽车操纵稳定性好的汽车，其轮胎应具有较高的侧偏刚度（绝对值）。（Y）

四、简述题

1.简述汽车的后备功率，以及它与汽车的动力性和燃油经济性的关系。p31 

在汽车行驶时，发动机产生的功率，减去车辆承受的阻力的功率，余下的可用来加速或爬坡的功率称为后备功率。在一般情况下，维持汽车等速行驶所需的发动机的功率并不大，发动机节气开度较小。当需要爬坡或加速时，驾驶员加大节气门开度，使汽车的全部或部分后备功率发挥作用。汽车的后备功率越大，汽车的动力性越好，燃油经济性越差。

2.简述车轮在制动时涉及到的地面制动力，制动器制动力和地面附着力三者之间的关系。p91

汽车的地面制动力首先取决于制动器制动力，但同时又受到地面附着条件的，所以只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的附着力时，才能获得足够的地面制动力。（参看原文，此为摘要）

3.简述制动时汽车的方向稳定性。p102-107

一般称汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力为制时汽车的方向稳定性。制动过程中，有时会出现制动跑偏、后轴侧滑或前轮推动转向能力而使汽车失去控制离开原来的行驶方向。制动跑偏的原来有：1）汽车左右车轮，特别是转向轮制动器的制动力不相等。2）制时用来加导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调。从保证汽车方向稳定性的角度出发，首先不能出现只有后轴车轮抱死或后轴车轮比前轴车轮先抱死的情况，以防止危险的后轴侧滑；其次，尽量少出现只有前轴车轮抱死或前后车轮都抱死的情况，以维持汽车的转向能力。最理想的情况就是防止任何车轮抱死，以确保制动时的方向稳定性。

4.简述为什么汽车开的越慢，反而不一定省油。p49-50

汽车燃油消耗与行驶阻力、发动机燃油消耗率、传动系效率、停车怠速油耗、汽车附件消夏及制动能量损耗有关。汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量Qs最低，车速开的越低，其燃油消耗量反而有升高的趋势。

5.列举一种提高汽车操纵稳定性的电子控制系统，并简述其作用原理。参考：汽车系统动力学（喻凡林逸编）p124

车辆稳定性控制系统（Vehicle Stability Control,VSC），通过施加一个横摆力矩Mz，来减小或消除车辆行驶方向的偏差，在保证驾驶员希望的行驶轨迹的同时，保证车辆的行驶稳定性。其工作原理是：由于车辆的行驶状态主要由行驶车速、侧向速度和横摆角速度来反映，因而，VSC系统的ECU能根据转向盘转角和制动主缸压力等 信号判断驾驶员的驾驶意图，计算出理想的车车云去状态参数值，通过与各传感器测得的实际车车状态信号值的比较，根据控制逻辑算法计算出期望的横摆力矩，然后通过控制液压调节制动系统，对各车轮施加制动力，以实现所需要的车车横摆力矩。

五、计算题

1.某双轴汽车满载质量为8700kg，质心至前、后轴距离分别为a=2.315m,b=0.985m，质心高度h=1.25m，制动器制动力分配系数beta=0.45，求该车的同步附着系数phi0，并分析在phi=0.6和phi=0.1的道路上制动时车轮的抱死情况。

解：

作用于车辆质心处的制动减速度为：

        (1)

根据力矩平衡可求出前后轮的法向反作用力分别为：

    (2)

    (3)

则其前后轮的制动力分别为

        (4)

        (5)

根据具有固定比值的前后制动器制动力的关系：

        (6)

将式(2),(3)分别代入(4),(5)，将式(4),(5)代入式(6)可得

可求得同步附着系数

当时，，后轮先于前轮抱死。

当时，，前轮先于后轮抱死。

2.某汽车质量为M=2100kg，轴距L=3.2m，前轴上质量分配为53.5%，后轴上为46.5%。(1)如单个前胎的侧偏刚度为-37500N/rad，单个后胎的侧偏刚度为-320N/rad，试求稳定性因数K，特征或临界车速。(2)如前轮胎用一对子午线轮胎替代，每个胎的侧偏刚度为-47820N/rad，后轮胎保持不变，确定此时该车的稳定性因数K，特征或临界车速。P147

解：

根据前后车轴质量分配可以得到质心至前后轴的距离：

车辆稳定性因数为：

车辆的临界车速为：

当时，；当时，；

1. 

代入以上各式得到

表现出不足转向趋势

2. 

表现出过度转向趋势