5 列出可计算汽车最高车速的各种方法，并绘图说明。[返回二]
① 驱动力－行驶阻力平衡图法，即使驱动力与行驶阻力平衡时的车速
Ft?(Ff?Fw)?0 ② 功率平衡图法，即使发动机功率与行驶阻力功率平衡时的车速
Pe?(Pf?Pw)/?T?0 ③动力特性图法，即动力因数D与道路阻力系数平衡
D0?(f?i)?0
6 写出汽车的后备功率，叙述其对汽车的动力性和燃料经济性的影响。[返回二]
利用功率平衡图可求汽车良好平直路面上的最高车速
uamax，在该平衡点，发动机输出功率与常见阻力功率相等，发动机处于100%负荷率
状态。另外，通过功率平衡图也可容易地分析在不同档位和不同车速条件下汽车发动机功率的利用情况。
Pf?Pw 汽车在良好平直的路面上以等速
ua3
行驶，此时阻力功率为
?t,发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率
Ps?Pe?1(Pf?Pw)P?T,该剩余功率s被称为后备功率。如果驾驶员仍将加速踏板踩到最大行程，则后备功率就被用于加速或者克服坡道
阻力。为了保持汽车以等速
ua3
行驶，必需减少加速踏板行程，使得功率曲线为图中虚线，即在部分负荷下工作。另外，当汽车速度为
ua1和
ua2
时，使用不同档位时，汽车后备功率也不同。汽车后备功率越大，汽车的动力性越好。利用后备功率也可确定汽车的爬坡度和加速度。功率平衡图也可用于分析汽车行驶时的发动机负荷率，有利于分析汽车的燃油经济性。后备功率越小，汽车燃料经济性就越好。通常后备功率约10％～20％时，汽车燃料经济性最好。但后备功率太小会造成发动机经常在全负荷工况下工作，反而不利于提高汽车燃料经济性。
7 写出所有可以绘制I曲线的方程及方程组（注意符号）。[返回二]
①如已知汽车轴距L、质心高度
hg、总质量m、质心的位置
L2(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
1?mgF?2??2??hg?mgL2??L?F?1???2F?1?????mg?hg??绘制I曲线。
224hgL ②根据方程组
?F?1?F?2??mg?F??1?Fz1?L2??hg?F?2Fz2L1??hg?
也可直接绘制I曲线。假设一组?值（?＝0.1,0.2,0.3,……,1.0）,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
f线组
Fxb2?L??hg?hgmgL2Fxb1?hg和r线组
Fxb2?hg?mgL1??Fxb1?L??hgL??hg对于同一?值，f线和r线的交点既符合
Fxb1??FZ1，也符合
Fxb2??FZ2。取不同的?值，就可得到一组f线和r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 变速器传动比通常的分配规律是什么？为什么？[返回三]
变速器传动比大体上是按等比级数分配的，因为这样可充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性。
2 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
ua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。
3 简述影响平顺性因素。[返回三]
① 汽车的最大单位驱动力
② 行驶速度
③ 汽车车轮：轮胎花纹、轮胎直径与宽度、轮胎的气压、前轮距与后轮距、前轮与后轮的接地比压、从动车轮和驱动车轮
④ 液力传动
⑤ 差速器
⑥ 悬架
⑦ 拖带挂车
⑧ 驱动防滑系统
⑨ 驾驶方法
4 分析汽车行驶阻力的组成。[返回三]
汽车行驶阻力包括克服道路对轮胎的阻力偶矩的滚动阻力，克服空气阻力的力，克服坡道沿着坡道斜面的坡道阻力和克服加速时的惯性力的加速阻力。
5 试用驱动力－行驶阻力平衡图分析汽车的最大爬坡度
imax。[返回三]
Ft?(Ff?Fw)??imax?tg?sin?1[]?mg??,见下图:
式中：
Ft－驱动力；
Ff－滚动阻力；
Fw－空气阻力；
Fi－坡道阻力；
Fj－加速阻力；
Ttq－发动机输出转矩；
i0－主传动器传动比；
ik－
变速器k档传动比；
?t－传动系机械效率；m－汽车总质量；g－重力加速度；f－滚动阻力系数；CD－空气阻力系数；A－汽车迎风面
duu积；a－汽车车速； dt－加速度。
Ff?Fw?Fi?Ft?F?F???Fz6 汽车的驱动－附着条件为，其中。已知汽车（转弯或侧偏）行驶过程中驱动轴的左右车轮的地面法向反作用
F(v)??(Fzl?Fzr)力分别为Fzl和Fzr，且Fzl?Fzr，此时公式tmax是否成立，并说明原因。[返回三]
汽车在（转弯或侧偏）行驶过程中Fzl?Fzr，使得左侧车轮首先达到附着极限，发生滑移，而右侧车轮地面法向力较大，地面制动力尚未达到附着极限， 做纯滚动，所以
Ftmax(v)??(Fzl?Fzr)不成立。
７试说明汽车制动时在侧向力作用下发生后轴侧滑更危险？[返回三]
为当后轮抱死、前轮自由滚动时，在干扰作用下，发生后轴偏离角?（航向角）。若保持转向盘固定不动，因后轮侧偏产生的离心惯性力
FC与偏离角?的方向相同，
FC起到加剧后轴侧滑的作用，即汽车处于不稳定状态。由此周而复始，导致侧滑回转，直至翻车。
８ 道路阻力系数ψ，请写出它在不同使用条件下的表达式。[返回三]
坡道阻力
Fi和滚动阻力
Ff均为与道路有关的行驶阻力，通常将这两个阻力合在一起，称作道路阻力
F?，即
F??Ff?Fi?(i?f)mg 则定义道路坡道阻力系数?为
?＝f?i
当在水平面上行驶时，
?＝f
９ 描述刚性车轮在侧向力作用下运动方向的变化特点。[返回三]
当有
FY时，若车轮是刚性的，则可以发生两种情况：
FY未超过车轮与地面间的附着极限时(FY??lFz)，车轮与地面间没有滑动，车轮仍沿其本身平面的方向行驶。 FY达到车轮与地面间的附着极限时(FY??lFz)，
车轮发生侧向滑动，若滑动速度为?u，车轮便沿合成速度u?的
①当地面侧向反作用力
②当地面侧向反作用力
方向行驶，偏离了车轮平面方向。
四、分析题（选择其中4道题，计20分）
1 已知某汽车φ0＝0.4，请利用I、β、f、γ线，分析φ＝0.4,φ＝0.3以及φ＝0.6时汽车的制动过程。[返回四]
①
??0.3时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着?增加，Fxb1?F?1、
，即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当?与
F?2?Fxb2?F?2??0.3的f,
Fxb2线相交时，
，即
I符合前轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着前后制动器制动力仍沿着
?增加，而
Fxb1?F?1Fxb2?F?2r线组?线增长，前轮地面制动力沿着??0.3的f线增长。当f与I相
??0.3f线组??0.4??0.5F?1??0.3的r线也与I线相交，符合前后轮均抱死的条件，汽车制动力为0.3gm。 交时，
②当??0.6时，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着
Fxb1 ?增加，Fxb1?F?1、
Fxb2?F?2增加，而
，即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。当?与?＝0.6的r线相交时，符合后轮先抱死的条件，前后制动器制动力仍沿着?,
，即前、后制动器制动力仍沿着
Fxb1＝F?1Fxb2?F?2?线增长，
后轮地面制动力沿着??0.6的r线增长。当r与I相交时，??0.6的f线也与I线相交，符合前后轮都抱死的条件，汽车制动力为0.6gm。 ③??0.4，蹋下制动踏板，前后制动器制动力沿着增加，
?增加，
Fxb1?F?1、
Fxb2?F?2，即前后轮地面制动力与制动器制动力相等。继续
Fxb1?F?1、
Fxb2?F?2，同时与??0.4的r线和f线相交，前后车轮同时抱死。
2 在划有中心线的双向双车道的本行车道上，汽车以68km/h的初速度实施紧急制动，仅汽车左侧轮胎在路面上留下制动拖痕，但是汽车的行驶方向仅轻微地向右侧偏离，请分析该现象。[返回四]
汽车在制动过程中几乎未发生侧偏现象，说明汽车左右车轮的制动力几乎相等。出现这种现象的原因是因为道路带有一定的横向坡度（拱度），使得左侧车轮首先达到附着极限，而右侧车轮地面法向力较大，地面制动力尚未达到附着极限，因此才会出现左侧有制动拖印，而右侧无拖印的现象。
3 请分析制动力系数、峰值附着系数、滑动附着系数与滑动率的关系以及应用条件。[返回四]
（1）当车轮滑动率S较小时，制动力系数附近时达到峰值附着系数
?b随S近似成线形关系增加，?当制动力系数b在S=20%
?p?s?b?l?P。
??（2）然后，随着S的增加，b逐渐下降。当S=100％，即汽车车轮完全抱死拖滑时，b达到滑
动附着系数
?b?s,即?b＝?s。（对于良好的沥青或水泥混凝土道路?s相对?b下降不多，而小附着
系数路面如潮湿或冰雪路面，下降较大。）
20滑动率S100
?＝0。（即汽车完全丧失抵抗侧向力的能力，汽车?（3）而车轮侧向力系数（侧向附着系数）l则随S增加而逐渐下降，当s=100%时，l只要受到很小的侧向力，就将发生侧滑。）
（4）只有当S约为20％（12～22％）时，汽车不但具有最大的切向附着能力，而且也具有较大的侧向附着能力。
4 请分析汽车制动时，整个车身前部下沉而后部上升的原因（提示：考虑悬架的影响因素，并采用受力分析方法）。[返回四]
汽车加速时，加速阻力的方向向后，从而使后轮的地面法向反作用力增加，而使汽车后悬架弹性元件受到压缩，而前轮地面法向反作用力减小，而使前悬架弹性元件得以伸张。综合效应使汽车前部抬升，而后部下降。这可通过对汽车整车进行力分析得出。
5 请从受力分析入手，分析轿车急加速时驱动轮在路面留下黑印（擦印）的现象，并解释其与制动拖痕产生机理的异同。
驱动轮制动力大，轮胎受地面法向力小于制动力，达到附着极限，因此会出现驱动论有制动拖印的现象。[返回四]
6 某汽车在干燥的柏油路面上实施紧急制动时，左右车轮均未留下制动拖痕，而在压实的冰雪路面上实施紧急制动时，左、右车轮均留下明显的制动拖痕，请分析发生上述现象的原因或该车的制动性能。[返回四]
说明由于汽车的最大制动力不够。由于冰雪路面的附着系数低，使其在冰雪路面的时候其最大制动力大于地面附着力，车轮产生相对滑动，产生拖痕。而柏油路面的附着系数高，使其制动时制动力小于附着力，从而车轮始终处于滚动状态。
7 某汽车（装有ABS）在实施紧急制动后，在路面上留下有规律的制动拖痕斑块，即不连续的很短的拖痕，请分析该现象。[返回四]
装有ABS 的汽车在制动时，随着制动力矩的加大车轮抱死，此时在路面上产生拖痕，
由于ABS的作用此后制冻力矩会减小并维持一个固定的数值，此后进入一个半拖滑到不拖滑的过程，然后又由于ABS的作用抱死拖滑，如此往复，因此在路面上留下有规律的制动拖痕斑块，即不连续的很短的拖痕！
8 某汽车在行驶中突然发生向右偏驶而下路翻车事故，汽车的左轮在路面上留下清晰的向右弯曲黑色痕迹。驾驶员自述：在行驶中汽车左轮突然抱死，汽车向右侧偏驶而下道。请问驾驶员陈述是否为真？请推断左侧轮胎向右弯曲黑痕是如何形成的（提示从受力分析入手）。[返回四]
驾驶员陈述为假。因为道路存在坡度左轮先达到附着极限，右轮法向压力增大，没有打到附着极限没有抱死，所以右轮能继续转动，左轮抱死后向右出现拖印
9 有一辆新出厂汽车，出厂时对汽车的制动性能进行了测试检验，左右车轮的制动力相等，但是在新柏油公路上实施制动时，右轮出现的制动拖痕时刻比左轮的制动拖痕晚，换而言之，左侧制动拖痕比右侧的长。请分析该现象（提示：考虑道路横断面形状）。[返回四]
汽车在制动过程中稍微向右侧发生侧偏现象，说明汽车右车轮的制动力稍大。出现这种现象的原因是因为道路带有一定的横向坡度（拱度），使得左侧车轮首先达到附着极限，而右侧车轮地面法向力较大，地面制动力尚未达到附着极限，因此才会出现左侧制动拖痕比右侧的长的现象。
五、计算题（选择其中4道题，计20分）
2
1 某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m,旋转质量换算系数Ttq?1=0.03,?2=0.03,f=0.025,传动系机械效率?T=0.85,发动机的转矩为
=20000/
neTtqn(单位KN·m，e单位r/min),道路附着系数为φ=0.4,求汽车全速从20km/h加速至40km/h所用的时间。[返回五]
F?F? 由于t,所以，
a?u2?u140?20?t??1.42s?t,即3.6?0.4?9.81
2
2 已知某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m,旋转质量换算系数δ=1.06,坡度角α=5°,f=0.015,传动系机械效率ηT=0.85,加速度du/dt=0.2m/s2,ua=30km/h,
i0＝6.4，ig?1，r=0.365m，此时，克服各种阻力功率需要的发动机输出功率是多少？[返回五]
3?muadu1Gfuacos?Guasin?CDAuaPe?(???)?t36003600761403600dt1(4600?0.015?9.81?30cos5?4600?9.81?30sin5?0.850.75?4?3031??1.06?4600?30?0.20)761403600?54.79kw ?
考研汽车理论试题 第9套
