汽车理论第一章习题答案

汽车理论1 汽车的动力性四、名词解释1、驱动力2、滚动阻力3、空气阻力4、坡道阻力5、道路阻力6、动力因素7、动力特性图8、功率平衡图9、负荷率10、后备功率11、车轮的静力半径12、附着力13、附着系数14、附着率2 汽车的燃油经济性四、名词解释1、汽车的燃油经济性2、等速百公里燃油油耗量3 汽车动力装置参数的选定四、名词解释1、汽车比功率2、最小燃油消耗特性4 汽车的制动性四、名词解释1、汽车的制动性2、地面制动力3、制动器制动力4、制动力系数5、侧向力系数6、制动效能7、抗热衰退性能8、制动时汽车的方向稳定性9、制动侧滑10、制动跑偏11、制动器制动力分配系数12、同步附着系数13、理想制动力分配曲线（I 曲线）14、f 线组和 r 线组5 汽车的操纵稳定性6汽车的平顺性7汽车的通过性三、名词解释1、汽车的通过性2、牵引系数3、牵引效率4、燃油利用指数5、间隙失效6、顶起失效7、触头失效8、托尾失效9、最小离地间隙10、接近角11、离去角12、最小转弯直径《汽车理论》清华大学余志生版--期末考试复习资料四、名词解释1、驱动力汽车发动机产生的转矩，经传动系传至驱动轮。

此时作用于驱动轮上的转矩Ｔｔ产生一对地面的圆周力F0，地面对驱动轮的反作用力Ft既是驱动汽车的外力，此外里称为汽车的驱动力。

2、滚动阻力轮胎滚动时，与支撑地面的接触区产生法向和切向相互作用力，并使接触区的轮胎和地面发生相应的变形3、空气阻力汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分离称为空气阻力。

4、坡道阻力当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分离表现为汽车的坡道阻力。

5、动力特性图6、功率平衡图7、负荷率8、后备功率发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值9、车轮的静力半径10、附着力地面对轮胎切向反作用力的最大极限值11、附着系数12、附着率汽车在直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。

13、汽车比功率单位汽车总质量具有的发动机功率，单位：kW/t。

D 第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。

2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。

这种迟滞损失表现为一种阻力偶。

当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。

即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。

3）作用形式：滚动阻力fw F f =rT F f f =（f 为滚动阻力系数）1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、驱动力、转向、气压等有关。

1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？ 答：汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时，由纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。

空载时动力性好，因为空载时G 减小，Ua 相应增大，a 也增大。

汽车的动力性有三个指标：1）最高车速 2）加速时间 3）最大爬坡度 且这三个指标均于汽车是空载、满载时有关 。

1.5、 如何选择汽车发动机功率?答：1.常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率。

〔从动力性角度出发〕 这些动力性指标：j t i u ,,max发动机的最大功率应满足上式的计算结果，但也不宜过大，否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。

2.根据汽车的比功率来选择。

比功率是单位汽车总质量具有的发动机功率。

1.6、超车时该不该换入低一档的排档?答：当总的传动比较大时，发动机后备功率大，加速容易，更易于达到较高车速。

1.7、答：1> 对于F-F 型轿车：最大驱动力等于前轮附着力ϕϕϕmg F F z %5.61F xbmax ===()w f t e P P P +≥η1⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3max max 7614036001a D a t e u A C u Gf P η对于F-R 型轿车：最大驱动力等于后轮附着力ϕϕϕmg F F z %)7.551(F xbmax -===ϕ44.3%m g= 显然F-F 型轿车总的附着力利用情况较好。

目录第一章汽车的动力性 (2)第二章汽车的燃油经济性 (14)第三章汽车动力装置参数的选定 (22)第四章汽车的制动性 (28)第五章汽车的操纵稳定性 (34)第六章汽车的平顺性 (43)第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。

答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。

产生机理和作用形式：(1) 弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。

由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。

如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。

为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。

（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。

（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。

（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。

1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。

这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。

1.3 确定一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）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

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档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。

轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q n n n n T =-+-+-式中，Tq 为发动机转矩（N •m ）;n 为发动机转速（r/min ）。

目录第一章汽车的动力性............................. 错误!未定义书签。

第二章汽车的燃油经济性......................... 错误!未定义书签。

第三章汽车动力装置参数的选定................... 错误!未定义书签。

第四章汽车的制动性............................. 错误!未定义书签。

第五章汽车的操纵稳定性......................... 错误!未定义书签。

第六章汽车的平顺性............................. 错误!未定义书签。

第一章 汽车的动力性试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。

答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。

产生机理和作用形式：(1) 弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。

由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。

如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。

为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。

（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。

（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。

（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。

滚动阻力系数与哪些因素有关答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。

这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。

确定一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）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

汽车理论1 汽车的动力性一、单项选择题（在每小题列出的四个备选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将其代码写在该小题后的括号内）3、汽车在水平路面上加速行驶时，其行驶阻力包括（ B ）。

A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力4、汽车等速上坡行驶时，其行驶阻力包括（ A ）。

A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力5、汽车加速上坡行驶时，其行驶阻力包括（ D ）。

A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力6、汽车行驶时的空气阻力包括（ D ）。

A．摩擦阻力和形状阻力B. 摩擦阻力和干扰阻力C．形状阻力和干扰阻力D. 摩擦阻力和压力阻力7、汽车行驶时的空气阻力（ B ）。

A. 与车速成正比B. 与车速的平方成正比C. 与车速的3 次方成正比D. 与车速的4 次方成正比8、汽车行驶时的空气阻力（ C ）。

A. 与迎风面积和车速成正比B. 与迎风面积的平方和车速成正比C. 与迎风面积和车速的平方成正比D. 与迎风面积的平方和车速的平方成正比9、同一辆汽车，其行驶车速提高1 倍，空气阻力增大（ C ）。

A. 1 倍B. 2 倍C. 3 倍D. 5 倍10、汽车行驶时的道路阻力包括( C)A．滚动阻力和空气阻力B．滚动阻力和加速阻力C．滚动阻力和坡度阻力D．坡度阻力和加速阻力11、真正作用在驱动轮上驱动汽车行驶的力为（B ）。

A．地面法向反作用力B．地面切向反作用力C．汽车重力D．空气升力12、汽车能爬上的最大坡度是指（A ）。

A．Ⅰ挡最大爬坡度B．Ⅱ挡最大爬坡度C．Ⅲ挡最大爬坡度D．Ⅳ挡最大爬坡度13、汽车行驶的附着条件是（ C ）。

第1—3章名词解释：使用外特性曲线：带上全部附件设备时的发动机特性曲线。

传动系的最小传动比：传动系的总传动比c g ti i i i 0=，其中g i 为变速器传动比，0i 为主传动比， c i 为分动器或副变速器的传动比，若没有分动器或副变速器，且变速器直接档为最高档时，传动系最小传动比就是主传动比。

滚动阻力系数：WF f P 1=，是车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比，即单位汽车重力所需之推力。

滚动半径：Wr n S r π2=，W n 为车轮转动的圈数，S 为在转动W n 圈时车轮滚动的距离。

比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率。

传动系最大传动比： 传动系最大传动比max i 是变速器Ⅰ档传动比1g i 与主减速器传动比0i 的乘积（在没有分动器或副变速器时）。

质量利用系数：装载质量与整车整备质量之比。

动力因数：GF F D W t -=，即汽车驱动力与空气阻力的差与汽车重力的比值。

填空：载货汽车的比功率主要是根据 货车总质量 来确定。

富康轿车的附着利用率随着附着系数的增大而 减小 。

汽车行驶时的必要条件是t i W f F F F F ≥++，充分条件是t Z t F F ϕϕ≥。

汽车行驶时的驱动条件为t i W f F F F F ≥++。

汽车在下坡路上加速行驶时，其行驶阻力有 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力 几种。

汽车行驶时所遇到的加速阻力作用位置为 平移质量惯性力作用在其质心，旋转质量惯性力偶矩作用在各自旋转轴心 。

汽车行驶时，受到的道路阻力为 滚动阻力 和 坡度阻力 两部分。

通常用汽车的 原地起步 加速时间和 超车 加速时间来表明汽车的加速能力。

选择：轿车的最高车速主要取决于（B ）A 总质量B 比功率C 最大功率汽车行驶时，在一定条件下的行驶阻力有（BD ）A 滚动阻力B 坡度阻力C 空气阻力D 加速阻力某轿车的空气阻力系数为（B ）A 、0.10B 、0.30C 、0.60D 、0.80g g h L h f b F F F E ⋅+⋅+=+=ϕϕϕϕϕ2111某轿车的比功率大小主要取决于（B ）A 加速能力B 最高车速C 汽车总质量D 最大爬坡能力汽车旋转质量换算系数δ（B ）A 小于1B 大于1C 等于1D 小于或等于1某客车的空气阻力系数为（C ）A 、0.10B 、0.30C 、0.60D 、0.85某汽车在某平路上以某一车速等速行驶时，如档位越高，则（BD ）A 、后备功率越大B 、后备功率越小C 、燃油消耗率越大D 、燃油消耗率越小判断：某汽车为前轮驱动，其附着率大于地面附着系数。

选择四档进行计算1)根据数据由MATLAB编程计算绘出汽车驱动力与行驶阻力平衡图1．附上程序：>> m=3880;g=9.8;r=0.367;i0=5.83;CDA=2.77;f=0.013;If=0.218;Iw1=1.789;Iw2=3.598;L=3.2;a=1.947;hg=0.9;ig=[6.09 3.09 1.71 1.00];n=600:1:4000;Tq=(-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4);Ft1=Tq*ig(1)*i0*0.85/r;Ft2=Tq*ig(2)*i0*0.85/r;Ft3=Tq*ig(3)*i0*0.85/r;Ft4=Tq*ig(4)*i0*0.85/r;u1=0.377*r*n/(i0*ig(1));u2=0.377*r*n/(i0*ig(2));u3=0.377*r*n/(i0*ig(3));u4=0.377*r*n/(i0*ig(4));u=0:130/3400:1300;F1=m*g*f+CDA*u1.^2/21.15;F2=m*g*f+CDA*u2.^2/21.15;F3=m*g*f+CDA*u3.^2/21.15;F4=m*g*f+CDA*u4.^2/21.15;plot(u1,Ft1,'-r',u2,Ft2,'-m',u3,Ft3,'-k',u4,Ft4,'-b',u1,F1,'-r',u2,F2,'-m',u3,F3,'-k',u4,F4,'-b','Linewidth',2) >> title('汽车驱动力与行驶阻力平衡图');>> xlabel ('u_{a}/km.h^{-1}')>> ylabel('F/N')>> gtext('F_{t1}')>> gtext('F_{t2}')>> gtext('F_{t3}')>> gtext('F_{t4}')>> gtext('F_{f}+F_{w}')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（1） 由Ft=Ff+Fi+Fw+Fj,汽车达到最高车速Fi=Fj=0所以Ft=Ff+Fw=215.21a D U A C Gf +=2131.0312.494a U + 即2)09.6*83.5367.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q += 将Tq=(-19.313+295.27*(n/1000)-165.44*(n/1000).^2+40.874*(n/1000).^3-3.8445*(n/1000).^4)代入 解得n >4000,故n max =4000r/minUmax=0.377*0.367*4000/(5.83*1)= 94.93m/s(2) 由Ft=Ff+Fi+Fw+Fj,汽车的最大爬坡度，Fj=0i max = GFw Ff Ft )(max +- 对Tq 求导，求得n 的一个实根，n ≈2041r/minFtmax=14387Ni max=G Gf )717.0(14387+-=0.365 α=arctan(i max )=20.1°(3)克服该坡度的相应附着率此时为最大坡度，加速度为O ，C ψ=Fx/Fz带入公式C ψ=Fi/Fz=i/(a/L)=0.599≈0.63)绘制加速度倒数曲线图绘制汽车行驶加速度倒数曲线程序（接1的数据）umax=u4(3401);Ft1max=max(Ft1);imax=(Ft1max-m*g*f)/(m*g);C=imax/(a/L+hg*imax/L);delta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(1)*r^2*i0^2*0.85/(m*r^2);delta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(2)*r^2*i0^2*0.85/(m*r^2);delta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(3)*r^2*i0^2*0.85/(m*r^2);delta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*r^2)+If*ig(4)*r^2*i0^2*0.85/(m*r^2);a1=(Ft1-F1)/(delta1*m);a2=(Ft2-F2)/(delta2*m);a3=(Ft3-F3)/(delta3*m);a4=(Ft4-F4)/(delta4*m);h1=1./a1;h2=1./a2;h3=1./a3;h4=1./a4;figure(2);plot(u1,h1,u2,h2,u3,h3,u4,h4,'LineWidth',2);title('加速度倒数-速度曲线图');xlabel('u')ylabel('1/a') gtext('1/a1') gtext('1/a2') gtext('1/a3') gtext('1/a4') end。

汽车理论二、判断题（只判断正确与错误，在正确的小题后括号内画“T”，在错误的小题后括号内画“F”）1 汽车的动力性1、汽车行驶时滚动阻力和坡度阻力在任何行驶条件下均存在。

（ F ）2、汽车行驶时空气阻力和加速阻力在任何行驶条件下均存在。

（ F ）3、在硬路面上滚动阻力产生的根本原因是轮胎与路面的摩擦。

（ F ）4、当汽车的所有车轮都飞离地面后，其滚动阻力仍然存在。

（ F ）5、汽车最高挡的最高车速一定大于次高挡的最高车速。

（ F ）6、汽车的动力特性图可以用来比较不同车重和空气阻力的车辆的动力性能。

（ T ）7、质量不同但动力特性图完全相同的两辆汽车，其最高车速和最大驱动力相同。

（ F ）8、空车和满载时汽车的动力性能没有变化。

（ F ）9、变速器在不同挡位时，发动机的最大功率相同。

（ F ）10、变速器在不同挡位时，汽车的最大驱动力不同。

（ T ）11、汽车超车时应该使用超速挡。

（T ）12、设置超速挡的目的是为了改善汽车的动力性。

（ T ）13、轮胎的充气压力对滚动阻力系数值有很大的影响。

（ T ）14、随着轮胎胎面花纹深度的减小，其附着系数将有显著下降。

（T ）15、增大轮胎与地面的接触面会提高附着能力。

（T ）16、汽车的后备功率越大，则其加速能力、上坡能力和最高车速也越大。

（T ）17、发动机的后备功率越大，汽车的最高车速越大。

（T ）2 汽车的燃油经济性二、判断题（只判断正确与错误，在正确的小题后括号内画“T”，在错误的小题后括号内画“F”）1、发动机的负荷率越低，汽车的燃油经济性越好。

（ F ）2、汽车的等速百公里燃油消耗量是全面反映汽车实际运行情况的燃油经济性指标。

（ F ）3、汽车的等速百公里燃油消耗量正比于行驶阻力和燃油消耗率，反比于传动效率成。

（T ）4、车开得慢，油门踩得小，就一定省油。

（F ）5、只要发动机省油，汽车就一定省油。

（ F ）3 汽车动力装置参数的选定二、判断题（只判断正确与错误，在正确的小题后括号内画“T”，在错误的小题后括号内画“F”）1、最大传动比与最小传动比之比值越大，挡位数应越多。

第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。

答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。

产生机理和作用形式：(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。

由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。

如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩f z T F a =⋅。

为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构成一力偶矩。

（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。

（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。

（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。

1.2滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。

这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。

1.3 确定一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）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。

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档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。

轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q n n n n T =-+-+-式中，Tq 为发动机转矩（N •m ）;n 为发动机转速（r/min ）。