北京理工大学珠海学院机械与车辆工程学院
1
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）
1、评价汽车动力性的指标是（
A
）。
A．汽车的最高车速、加速时间和汽车能爬上的最大坡度B．汽车的最高车速、加速时间和传动系最大传动比C．汽车的最高车速、加速时间和传动系最小传动比D．汽车的最高车速、加速时间和最大驱动力2、汽车行驶速度（
B
）。
A．与发动机转速、车轮半径和传动系传动比成正比B．与发动机转速和车轮半径成正比，与传动系传动比成反比C．与发动机转速和传动系传动比成正比，与车轮半径成反比D．与发动机转速成正比，与车轮半径和传动系传动比成反比3、汽车在水平路面上加速行驶时，其行驶阻力包括（A.滚动阻力、空气阻力、坡度阻力C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力加速阻力
4、汽车等速上坡行驶时，其行驶阻力包括（AA.滚动阻力、空气阻力、坡度阻力C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力加速阻力
5、汽车加速上坡行驶时，其行驶阻力包括（DA.滚动阻力、空气阻力、坡度阻力C．空气阻力、坡度阻力、加速阻力加速阻力
6、汽车行驶时的空气阻力包括（DA．摩擦阻力和形状阻力C．形状阻力和干扰阻力7、汽车行驶时的空气阻力（BA.与车速成正比C.与车速的3次方成正比8、汽车行驶时的空气阻力（A.与迎风面积和车速成正比C.与迎风面积和车速的平方成正比成正比
9、同一辆汽车，其行驶车速提高1倍，空气阻力增大（CA.1倍
B.2倍
）。
2
B）。
B．滚动阻力、空气阻力、加速阻力D.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D.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D.滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、
）。
B.摩擦阻力和干扰阻力D.摩擦阻力和压力阻力
）。
B.与车速的平方成正比D.与车速的4次方成正比
C）。
B.与迎风面积的平方和车速成正比D.与迎风面积的平方和车速的平方
）。
D.5倍
C.3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C．滚动阻力和坡度阻力
11、真正作用在驱动轮上驱动汽车行驶的力为（A．地面法向反作用力A．Ⅰ挡最大爬坡度爬坡度
13、汽车行驶的附着条件是（附着力
C．驱动轮的地面切向反作用力小于等于附着力附着力
14、汽车行驶时，空气阻力所消耗的功率（CA.与车速成正比C.与车速的3次方成正比
15、汽车行驶时，空气阻力所消耗的功率（A.与迎风面积和车速成正比
C
）。）。
C
）。
A．驱动轮的地面切向反作用力大于等于附着力
B．地面切向反作用力
A
）。
B．Ⅱ挡最大爬坡度
12、汽车能爬上的最大坡度是指（
B
B．滚动阻力和加速阻力D．坡度阻力和加速阻力）。C．汽车重力C．Ⅲ挡最大爬坡度
D．空气升力D．Ⅳ挡最大
B．驱动轮的地面切向反作用力大于D．驱动轮的地面切向反作用力小于
B.与车速的平方成正比D.与车速的4次方成正比
B.与迎风面积的3次方和车速成正比
）。D.7倍
D）。
C.与迎风面积和车速的3次方成正比D.与迎风面积的3次方和车速的3次方成正比16、同一辆汽车，其行驶车速提高1倍，空气阻力所消耗的功率增大（DA.2倍
B.3倍
C.6倍
17、汽车在水平路面上加速行驶时，发动机提供的功率包括（A．滚动阻力、空气阻力所消耗的功率
B．滚动阻力、空气阻力、坡度阻力所消耗的功率C．滚动阻力、空气阻力、加速阻力所消耗的功率
D．滚动阻力、空气阻力、加速阻力所消耗的功率及传动系损失的功率18、汽车等速上坡行驶时，发动机提供的功率包括（A．滚动阻力、空气阻力所消耗的功率
B．滚动阻力、空气阻力、坡度阻力所消耗的功率C．滚动阻力、空气阻力、加速阻力所消耗的功率
D．滚动阻力、空气阻力、坡度阻力所消耗的功率及传动系损失的功率
D
）。
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、汽车行驶时滚动阻力和坡度阻力在任何行驶条件下均存在。（F2、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。（F3、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。（F4、当汽车的所有车轮都飞离地面后，其滚动阻力仍然存在。（F5、汽车最高挡的最高车速一定大于次高挡的最高车速。（F
3
））））
）
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。（T8、空车和满载时汽车的动力性能没有变化。（F
）
）））
）
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。（F9、变速器在不同挡位时，发动机的最大功率相同。（F10、变速器在不同挡位时，汽车的最大驱动力不同。（T11、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。（T15、增大轮胎与地面的接触面会提高附着能力。（
T）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。（
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。（T17、发动机的后备功率越大，汽车的最高车速越大。（
）
三、填空题
1、汽车动力性的评价一般采用三个方面的指标，它们分别是最高车速、加速时间和最大爬坡度。行驶时由汽车受到的纵向
外力决定
2、汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线的所能达到的平均行驶速度。3、常用原地起步加速时间与超车一档加速时间来表明汽车的加速能力。或
二档起步，并以最大的加速强度逐步最大加速强度逐步换至最高挡
4、原地起步加速时间指汽车由
换至最高挡后到达某一预定的距离或车速所需的时间。5、原地起步加速时间指汽车由I挡或II挡起步，并以后到某一预定的距离或车速6、超车加速时间指用
需的时间。
7、超车加速时间指用最高挡或次高挡由某一
所需的时间。8、汽车的驱动力由
发动机滚动的转矩经传动系传至阻力、空气摩擦阻力车速驱动轮，诱导阻力构成。
之间的函数关系曲线来全面表
轮胎与地面的附着条件反作用力。。
上来产生。阻力和加速阻力。
9、汽车的行驶阻力可分为
阻力、坡道较低车速全力加速至某一高速最高档所需的时间。或
次高档由某一较低车速全力加速至某一高速所
10、汽车空气阻力的形成主要来自压力阻力和
其中压力阻力又是由形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和11、一般用根据发动机的外特性确定的驱动力与
示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。12、汽车的动力性一方面受
的限制。
13、汽车的附着力决定于
附着驱动力的制约，另一方面还受到
系数及地面作用于驱动轮的法向损失和液力损失两大类。
14、传动系的功率损失可分为机械15、汽车加速行驶时，不仅平移质量产生惯性力，旋转质量还要产生惯性力偶矩4
16、汽车行驶时，不仅驱动力和行驶阻力互相平衡，发动机的功率阻力功率也总是平衡的。
17、在汽车行驶的每一瞬间，发动机发出的功率始终等于
全部阻力所消耗的功率的功率。
和汽车行驶的的功率与
机械传动损失四、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
五、问答与分析论述题
1、轮胎滚动阻力的产生机理何在？其作用形式是什么?2、滚动阻力系数与哪些因素有关？
3、空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？4、附着系数的大小主要取决于哪些方面？5、超车时该不该换入低一挡的排挡?
6、用结构参数写出汽车行驶方程式，并说明各符号的意义。7、写出制作汽车的驱动力－行驶阻力平衡图的步骤及公式。
8、画出驱动轮在硬路面上等速滚动时的受力简图，并说明各符号的含义。9、画出制动时车轮的受力简图，并说明各符号的含义。10、列出可用于确定汽车最高车速的方法，并加以说明。
六、计算题
1、某型汽车发动机最大转矩为140Nm，其四挡变速器的传动比分别为：6.09、3.09、1.71、
1.00，主传动比为5.8，传动系效率为0.88，车轮半径为0.38m，试计算汽车各挡的最大驱动力。
2、一辆货车的车轮半径为0.367m，传动系效率为0.85，主减速器传动比为5.83，五挡变速
5
器的变速比分别为：5.56、2.769、1.644、1.00、0.793，发动机最低转速为600r/min，最高转速为4000r/min，发动机使用外特性曲线的拟合公式为
⎛n⎞⎛n⎞⎛n⎞⎛n⎞Tq=−19.313+295.27⎜⎟−165.44⎜⎟+40.874⎜⎟−3.8445⎜⎟
⎝1000⎠⎝1000⎠⎝1000⎠⎝1000⎠
T其中，q为发动机转矩（Nm），n为发动机转速（r/min）。试绘制汽车的驱动力图。3、一辆后轴驱动汽车的总质量为2152kg，前轴负荷为52％，后轴负荷为48％，质心高度hg2
=0.57m，轴距L=2.3m，CDA=1.5m；主减速器传动比i0=4.55，变速器各挡传动
iiiii比为：一挡g1=3.79，二挡g2=2.17，三挡g3=1.41，四挡g4=1.00，五挡g5=0.86；滚动阻力系数f=0.0169，直接挡的旋转质量换算系数δ=1.0265，直接挡的最大加速度
2
3
4
amax=0.75ms2（ua=50kmh）。设各挡的传动效率相等，求该车在附着系数ϕ=0.6的
路面上的最大爬坡度。
4、一辆前轴驱动汽车，总质量为1600kg，质心至前轴的距离a=1450mm，质心至后轴的
h距离b=1250mm，质心高度g=630mm；发动机最大转矩Temax=140N⋅m，变速器一挡
i传动比g1=3.85，主减速器传动比i0=4.08，传动效率ηT=0.9，车轮半径r=300mm，一挡的旋转质量换算系数δ=1.4168。问：当地面附着系数ϕ=0.6时，在加速过程中发
动机转矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度？应如何调整质心在前、后方向的位置（即b值），才可以保证获得应有的最大加速度？（忽略滚动阻力与空气阻力）(另有题如下：
一轿车的有关参数如下：
总质量1600kg；质心位置：a=1450mm，b＝1250mm，hg＝630mm;发动机最大扭矩Memax＝140Nm;I挡传动比iI＝3.85；主减速器传动比io＝4．08;传动效率ηm＝0.9；车轮
2
半径r＝300mm;飞轮转动惯量If＝0.25kgm；全部车轮的转动惯量∑Iw＝
4.5kgm
2
(其中，前轮的Iw＝2.25kgm，后轮的Iw＝2.25kgm)。
22
若该轿车为前轮驱动，问：当地面附着系数为0.6时，在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度？应如何调整重心在前、后方向的位置(即b值)，才可以保证获得应有的最大加速度。若令b/L×100％为前轴负荷率，求原车的质心位置改变后，该车的前轴负荷率。解题时，为计算方便，可忽略滚动阻力与空气阻力。)解：<1>先求汽车质量换算系数
代入数据有：δ=1.4168
若地面不发生打滑，此时，地面最大驱动力
δ1
：δ=1+
m∑Iwr2
1Ifigi0ηT+mr2
22
Fxb1max=Ft=
Ttqigi0ηtr⇒Fxb1max
6
=6597.36N由于不记滚动阻力与空气阻力，即这时汽车行驶方程式变为：
Ff、
Fw=0
Ft=Fi+FjTtqigi0ηtdu即=Gi+δm，
rdt当
TQ=MeMax=140N⋅m代入有：⇒(du)max=2.91
dt
bhg⎛du⎞=Gb−hgmdu再由Fz1=G−+Fw⎟。⎜Gsinα+mLL⎝dtLLdt⎠
du)max将(dt
代入上式有
Fz1min=6180.27NFxb1
>0.6，此时：
Fz1
将出现打滑现象，
所以：在加速过程中发动机扭矩不能充分发挥。<2>调整：要使发动机扭矩能否充分发挥，则应使：
Fxb1
=0.6Fz1
其中：Fxb1=6597.36N得出：b=1704.6mm所以，前轴负荷率为：
bhgdum不变，则由公式：Fz1=G−
LLdtb1704.6*100%=*100%=63.1%L(1250+1450)
5、一辆后轴驱动汽车的总质量为2152kg，前轴负荷52％，后轴负荷48％，主传动比
i0=4.55，变速器传动比：一档为3.79，二档为2.17，三档为1.41，四档为1.00，
五
档为0.86。质心高度
hg=0.57m,CDA=1.5m2
，轴距L＝2.300m，飞轮转动惯量
If=0.22kg.m2
2
I=3.6kg.mw，四个车轮总的转动惯量，车轮半径r=0.367m。该
车在附着系数为0.6的路面上低速滑行数据的拟合曲线方程为v=19.76−0.59t，其中，
2
a=0.75m/s(ua=50km/h)。v为车速km/htsmax（），为时间（）；直接档最大加速度
设各档传动效率均为0.90，求：1）汽车在该路面上的滚动阻力系数。2）求直接档的最大动力因素。
7
3）在此路面上该车的最大爬坡度。（有详细答案）
解答：
1）由汽车行驶方程式:
Ft=Ff+Fw+Fi+Fj此时：
低速滑行时,
Fw≈0
,
Fj≈0
Ft≈Fff=
δdvδ(19.76−0.59T)
==0.060gdtgdt<以四档为例>
由低速滑行曲线拟台直线公式可得:
2）直接档，
ig=1
先求汽车质量换算系数
1∑Iw1Ifigi0ηT+δ：δ=1+2
mrmr2
2
2
代入数据得：
δ=1.0266
=φ+
再有动力因素公式：D
δdUgdt其中：
φ=f+i=f+0=0.060
δdU=φ+()max
gdt而：(
所以：Dmax
dU)max=0.75m/s2dt∴
3）由
Dmax=0.060+
Dmax=φ+
1.0266
*0.75*3.6=0.342559.81
可得最大爬坡度为：
δdU()maxgdt8
imax=Dmax−f=0.28255
即
αmax=16.41o
2
6、已知某汽车的总质量m=9200kg，CD=0.75，A=4m，传动系效率ηT=0.85，旋转质
o
量换算系数δ=1.06，当汽车在滚动阻力系数f=0.015、坡度角α=5的道路上以速度
ua=30kmh、加速度dudt=0.25ms2行驶时，汽车行驶的各种阻力功率分别是多少？
发动机输出功率是多少？
7、已知某汽车总质量为8000kg，滚动阻力系数为0.015，坡度角为10度，若用头挡等速
爬坡，问汽车能爬过该坡道需要的驱动力至少为多少？该车为后轴驱动，作用在后轴的路面法向反作用力为60000N,当附着系数为0.7时，驱动轮是否会发生滑转？
8、一货车为后轴驱动，其总质量为2800kg，前轴负荷为65%，后轴负荷为35%，四挡变
速器的传动比分别为:6.09,3.09,1.71,1.00，旋转质量换算系数均计为1.13，主传动比为
2
6.01，传动效率为0.85，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.68m,CDA为2.3m，轴距为2.8m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为80Nm。不计空气升力，试计算：a）当在平直的路面上以匀速180km/h行驶时所需要的路面附着系数。
b）在ϕ=0.35的路面上能否达到最大的爬坡度，如不能该怎样改变汽车的结构参数使其达到最佳的爬坡能力。
9、某型汽车为前轴驱动，其总质量为2200kg，前轴负荷为62%，后轴负荷为38%，四挡
变速器的传动比分别为：6.09、3.09、1.71、1.00，旋转质量换算系数均计为1.23，主传
2
动比为5.8，传动效率为0.88，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.63m,CDA为1.9m，轴距为2.6m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为140Nm。不计空气升力，试计算：a）在ϕ=0.75的路面上，能否达到最大的加速度。b）在ϕ=0.6的路面上，直接挡时此车的最大动力因素。c）在ϕ=0.5的路面上，此车的最大爬坡度。
10、一辆货车的基本参数为：装载质量为2000kg，整车整备质量为1800kg，车轮半径为
0.367m，传动系效率为0.85，滚动阻力系数为0.013，空气阻力系数与迎风面积之积为
22
2.77m，主减速器传动比为5.83，飞轮转动惯量为0.218kg⋅m，前轮总转动惯量为
22
kg⋅mkg⋅m1.798，后轮总转动惯量为3.598，轴距为3.2m，质心至前轴距离（满载）
为1.947m，质心高（满载）为0.9m，五挡变速器的变速比分别为：5.56、2.769、1.644、1.00、0.793，发动机最低转速为600r/min，最高转速为4000r/min，发动机使用外特性曲线的拟合公式为
⎛n⎞⎛n⎞⎛n⎞⎛n⎞Tq=−19.313+295.27⎜⎟−165.44⎜⎟+40.874⎜⎟−3.8445⎜⎟
1000100010001000⎝⎠⎝⎠⎝⎠⎝⎠
T其中，q为发动机转矩（Nm），n为发动机转速（r/min）。1）绘制汽车的驱动力与行驶阻力平衡图。
2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该爬坡度时相应的附着率。
2
3
4
9
11、某轿车的前轴负荷为61.5%，该轿车的质量为1600kg，空气阻力系数为0.35，迎风面
2
积为2m，滚动阻力系数为0.02，旋转质量换算系数为1，轴距为2.6m，质心高为0.57m。
试确定此轿车在附着系数为0.2和0.6的路面上的附着力，并求由此附着力决定的最高车速、最大爬坡度及最大加速度。参考解答：
统计数据表明，装有0.5～2L排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动(F.F.)轿车，其平均的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％。设一轿车的轴距L＝2.6m，质心高度h＝0.57m。试比较采用F.F.及F.R．形式时的附着力利用情况，分析时其前轴负荷率取相应形式的平均值。确定上述F.F.型轿车在φ＝0.2及0.7路面上的附着力，并求由附着力所决定的权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＝2.00m，f＝0.02，δ＝1.00。解答：
1>对于F-F型轿车：最大驱动力等于前轮附着力
2
Fxbmax=Fϕ=Fzϕ=61.5%mgϕ对于F-R型轿车：最大驱动力等于后轮附着力
Fxbmax=Fϕ=Fzϕ=(1−55.7%)mgϕ=44.3%mgϕ显然F-F型轿车总的附着力利用情况较好。2>(1)对于ϕ=0.2：Fxbmax=Fϕ=Fzϕ=1928.64NCDA2
Ua21.15
极限车速：
Fxbmax=Ff+Fw=Gf+
⇒Uamax
极限爬坡度：Fxbmax
=194.8km/hFxbmax=−fG=Ff+Fi=Gf+Gi，⇒imax
=
1928.64
−0.02=0.13
1600*9.8
⇒i
max
极限加速度：Fxbmax=Ff+Fj=Gf+δmdUdt⇒
(
dUF−Gf)max==1.01km/(hs)。dtδm=0.7时，Uamax
dt（2）同理可有：当ϕ=388.0km/himax=0.4105，(dU)max=4.023km/(hs)
10
附录
汽车理论计算题解答
第一组计算题
1某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,δ1＝0.03,δ2=0.03,f=0.015,传动系机械效率ηT=0.82,传动系总传动比i=i0ig=10,假想发动机输出转矩为
Te=35000N.m,车轮半径r=0.360m，道路附着系数为ϕ=0.4,求汽车全速从30km/h加速至50km/h所用的时间。
由于
Ft>Fϕ
,所以，
a=
u2−u150−30
∆t==1.42s∆t,即3.6×0.4×9.81
2已知某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋转质量换算系数δ1=0.03,δ
2
=0.03,坡度角α=5°,f=0.015,车轮半径rr=0.367m，传动系机械效率ηT=0.85,
2
加速度du/dt=0.25m/s,ua=30km/h,计算汽车克服各种阻力所需要的发动机输出功率？
3
δmuadu1GfuacosαGuasinαCDAuaPe=(+++)ηt36003600761403600dt1=(4600×0.015×9.81×30cos5+4600×9.81×30sin5+0.85
0.75×4×3031++1.06×4600×30×0.25)
761403600=57.18kw3已知某车总质量为8025kg,L=4m(轴距),质心离前轴的距离为a=2.5m,至后轴距离为b=1.5m,质心高度hg=1.15m,在纵坡度为i=3.5的良好路面上等速下坡时,求轴荷再分配系数(注:再分配系数mf1=FZ1/FZ,mf2=FZ2/FZ)。
Fz1=
8025×1.58025×2.5
×9.81=3009×9.81NFz2=×9.81=5016×9.81N44,
mf1=3009/8025=0.375mf2=1−0.375=0.625
,
11
4已知某汽车发动机的外特性曲线回归公式为Ttq=19+0.4ne-150×10-6ne2，传动系机械效率ηT=0.90-1.35×10-4ne，车轮滚动半径rr=0.367m,汽车总质量4000kg，汽车整备质量为1900kg，
滚动阻力系数f=0.009+5.0×10-5ua,空气阻力系数×迎风面积＝2.77m2,主减速器速比i0=6.0,飞轮转动惯量If=0.2kg·m2,前轮总转动惯量Iw1=1.8kg·m2,前轮总转动惯量Iw1=3.6kg·m2,发动机的最高转速nmax=4100r/min,最低转速nmin=720r/min,各档速比为:
档位速比
I5.6
II2.8
III1.6
IV1.0
V0.8
计算汽车在V档、车速为70km/h时汽车传动系机械损失功率，并写出不带具体常数值的公式。
Pm=PeηT=
Ttqne9549=
(0.9−1.35×10−4ne)60×70×6.0×0.8
=892r/min
2×3.14×3.6
ne=
60uaigi02π×3.6
19+0.4×892−150×10−6×8922Pm=×892×(0.9−1.35×10−4×892)=18.7kw9549
5某汽车的总重力为20100N,L=3.2m,静态时前轴荷占55％，后轴荷占45％，
K1=-38920N/rad,K2=-38300N/rad,求特征车速，并分析该车的稳态转向特性。
K=因为
20100⎛0.45×3.20.55×3.2⎞
−⎜⎟=0.05
9.81×3.2⎝−38300−38920⎠，所以汽车为不足转向特性。
6参考《汽车理论》图5－23和图5－24写出导出二自由度汽车质心沿oy轴速度分量的变化及加速度分量的过程。
12
沿oy轴速度分量：
[(u+∆u)sin∆θ＋(υ+∆υ)cos∆θ]−υ≈u∆θ+∆u∆θ+υ＋∆υ−υ≈u∆θ＋∆υ
沿oy轴加速度分量：
u∆θ＋∆υ
&ay=lim=uωr＋υ
∆t∆t→0
第二组计算题
1已知某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m,旋转质量换算系数δ1=0.03,δ
2
2
=0.03,坡度角α=5°,f=0.015,传动系机械效率ηT=0.85,传动系总速比
，
i=i0ig=8.4
ig=1
,车轮滚动半径rr=0.368m，加速度du/dt=0.2m/s2,ua=30km/h,
请计算此时汽车克服各种阻力需要的发动机输出功率。
1GfuacosαGuasinαCDAu3a+δmuadu)Pe=(++
ηt36003600761403600dt=
1
(4600×0.015×9.81×30cos5+4600×9.81×30sin5+0.85
0.75×4×3031++1.06×4600×30×0.20)
761403600=54.79kw2已知某汽车质量为m=4000kg,前轴负荷1350kg,后轴负荷为2650kg,hg=0.88m，L=2.8m,同步附着系数为φ0=0.6，试确定前后制动器制动力分配比例。
ϕ0=
Lβ−L2
hg0.6=
2.8β−0.945
0.88
β=0.5261
Fµ1Fµ2
=＝
β
=1.111−β
13
3请叙述驾驶员、制动系结构形式、制动系调整（踏板自由行程、制动鼓/盘与摩擦片之间间隙）以及道路条件对汽车制动性能的影响，并计算单位初速度变化对汽车制动距离的影响（ua0=50km/h，τ2’=0.2sτ2”=0.15）。
\"2
1'τ2ua0
s=(τ2+)ua0+3.6225.92jmax可知，S是制动器摩擦副间隙消由制动距离计算式
′、制动力增长时间τ′′′′′2的线性函数，τ2是与使用调整有关，而τ2与制动除时间τ2
系型式有关，改进制动系结构设计，可缩短τ2，从而缩短S，另外，缩短驾驶员反应时间也对缩短制动距离起着重要的作用。
′′
4参考《汽车理论》图5－23和图5－24导出二自由度汽车质心沿ox轴的加速度分量。
∆Vx=[(u+∆u)cos∆θ−(υ+∆υ)sin∆θ]−u≈u+∆u−υ∆θ−∆υ∆θ−u5某轿车轴距L=3.0m,质心至前轴距离a=1.55m,质心至后轴距离b=1.45m,汽车围绕oz轴的转动惯量Iz=3900kg·m2,前轮总侧偏刚度k1=-6300N/rad,后轮总侧偏刚度k2=-110000N/rad,转向系总传动比i=20,汽车的总质量为2000kg,请求（画出）稳态横摆角速度增益曲线、车速为ｕ＝22.35m/s汽车的稳态横摆角速度增益。
ωr⎞u/Lu/L=⎟=
mL1L221+Ku2δ⎠S1+2(−)uLk2k1
22.35×3.067.05
===44.7deg/s/deg
20001.551.451.50842221+(−)3.02−110000−6300
14
6请推导出下述公式（注意单位和常数换算）
TenPe=
9549
uarn=0.377
i0ig=
P（ekW）=Te(N)n(r/min)
Te10002πnTen=609549
60×1000
≈9549
其中2×π
r(m)2πn(r/min)rnua(km/h)=×3.6=0.377
60i0igi0ig2π
×3.6≈0.377
其中30
7请推导出公式(参考P42,注意单位和常数换算)
PebQt=
367.1γQ（tml/s)=
CAu1Gfua其中Pe=(+DηT360076140Pe(kw)b(g/kWh)
γ(N/L)Pe(kW)b(g/kWh)×γ(N/L)
136003a+
δmuadu)
3600dtQ（tml/s)=
10001000×9.81
=
Peb367.1γ
15
2汽车的燃油经济性
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）
1、汽车等速百公里燃油消耗量（B
）。
A．与行驶阻力、燃油消耗率和传动效率成正比B．与行驶阻力和燃油消耗率成正比，与传动效率成反比C．与行驶阻力和传动效率成正比，与燃油消耗率成反比D．与燃油消耗率和传动效率成正比，与行驶阻力成反比2、汽车的质量利用系数是指（CA．汽车整备质量与总质量之比C．汽车装载质量与整备质量之比3、汽车带挂车后省油是因为（A
）。）。
B．汽车装载质量与总质量之比D．汽车整备质量与装载质量之比
A．提高了汽车的质量利用系数，提高了发动机的负荷率B．提高了汽车的质量利用系数，降低了发动机的负荷率C．降低了汽车的质量利用系数，提高了发动机的负荷率D．降低了汽车的质量利用系数，降低了发动机的负荷率
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）
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。（
（T
）
））
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。4、车开得慢，油门踩得小，就一定省油。（F5、只要发动机省油，汽车就一定省油。（F
三、填空题
1、汽车的燃油经济性常用一定运行工况下
油消耗能使汽车行驶的里程数大小小，发动机的负荷率越，发动机的负荷率越。差；单位燃油消耗量行驶里
好16
汽车行驶百公里燃油消耗量或一定燃来衡量。大，百公里燃油消耗量越大小。
2、在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但挡位越低，后备功率越
小，燃油消耗率越大3、在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但挡位越高，后备功率越
，燃油消耗率越
，百公里燃油消耗量越4、百公里燃油消耗量的数值越大，汽车的燃油经济性越程的数值越大，汽车的燃油经济性越
。5、汽车等速百公里燃油消耗量正比于等速行驶的行驶阻力与燃油消耗率比于
传动效率。种类负荷率6、发动机的燃油消耗率，一方面取决于发动机的面又与汽车行驶时发动机的质量利用系数。负荷率7、汽车带挂车后省油是因为增加了发动机的
，反
及其设计制造水平，另一方
，增大了汽车列车的有关。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
五、问答与分析论述题
1、“车开得慢，油门踩得小，就—定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”，
这两种说法对不对？
2、为什么公共汽车起步后，驾驶员很快换入高档?3、采用高速档行驶为什么能够节油？4、变速器为何设置超速档？
5、如何从汽车结构方面入手提高汽车的燃油经济性？6、如何从汽车的使用方面来提高燃油经济性?7、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?
六、计算题
2
ms1、某汽车以2.5的减速度从50km/h等减速行驶到25km/h，设该车发动机怠速燃油消
耗量为0.299mL/s，试计算该车等减速行驶土况中的燃油消耗量以及在该时间内的行驶距离。
2、一辆货车的基本参数为：装载质量为2000kg，整车整备质量为1800kg，车轮半径为
0.367m，传动系效率为0.85，滚动阻力系数为0.013，空气阻力系数与迎风面积之积为
22
2.77m，主减速器传动比为5.83，飞轮转动惯量为0.218kg⋅m，前轮总转动惯量为
22
kg⋅mkg⋅m1.798，后轮总转动惯量为3.598，轴距为3.2m，质心至前轴距离（满载）
为1.947m，质心高（满载）为0.9m，五挡变速器的变速比分别为：5.56、2.769、1.644、1.00、0.793，发动机最低转速为600r/min，最高转速为4000r/min，发动机使用外特性曲线的拟合公式为
⎛n⎞⎛n⎞⎛n⎞⎛n⎞Tq=−19.313+295.27⎜⎟−165.44⎜⎟+40.874⎜⎟−3.8445⎜⎟
1000100010001000⎝⎠⎝⎠⎝⎠⎝⎠
T其中，q为发动机转矩（Nm），n为发动机转速（r/min）。负荷特性曲线的拟合公式为
2
3
4
b=B0+B1Pe+B2Pe2+B3Pe3+B4Pe4其中，b为燃油消耗率（g/kW⋅h），Pe为发动机净功率（kW），拟合公式中的系数为
17
n（r/min）
8151207161420122603300634033804
B0
1326.81354.71284.41122.91141.01051.21233.91129.7
B1
-416.46-303.98-189.75-121.59-98.893-73.714-84.478-45.291
B2
72.37936.65714.5247.00354.47632.85932.97880.71113
B3
-5.8629-2.0553-0.51184-0.18517-0.091077-0.05138-0.047449-0.00075215
B4
0.177680.0430720.00681640.00185550.000689060.000350320.00028230-0.000038568
1）绘制汽车的功率平衡图。
2）求汽车的最高挡和次高挡的等速百公里油耗曲线。
18
3汽车动力装置参数的选定
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）
1、汽车动力装置的参数系指（AA．发动机的功率、传动系的传动比C．发动机的转矩、传动系的传动比
2、确定汽车传动系的最大传动比时，需要考虑（A．汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和附着率速和附着率
C．汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和最高车速和附着率
3、若使汽车的最高车速uamax大于发动机最大功率对应的车速A．汽车的动力性和燃油经济性都变好济性变差
C．汽车的动力性变差，燃油经济性变好都变差
4、若使汽车的最高车速uamax小于发动机最大功率对应的车速A．汽车的动力性和燃油经济性都变好济性变差
C．汽车的动力性变差，燃油经济性变好都变差
D．汽车的动力性和燃油经济性D．汽车的动力性和燃油经济性D．汽车的加速时间、最高车速A
）。
B．发动机的功率、传动系的效率D．发动机的转矩、传动系的效率）。
B．汽车的最大爬坡度、最高车
up，则（B
）。
B．汽车的动力性变好，燃油经
up，则（C
）。
B．汽车的动力性变好，燃油经
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。（T2、增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。（T
）
）
三、填空题
1、一般说来，汽车主减速器传动比越小，汽车行驶的后备功率越小小。
2、一般说来，汽车主减速器传动比越大，汽车行驶的后备功率越大大及。附着率汽车的最低稳定车速。
3、在确定汽车传动系最大传动比时，除了要考虑最大爬坡度之外，还应考虑
，动力性越，动力性越19
四、名词解释
1、汽车比功率2、最小燃油消耗特性
五、问答与分析论述题
1、如何选择汽车发动机功率？
2、传动系最小传动比偏大和偏小对汽车的动力性和燃油经济性有什么影响？通常可怎样
选择传动系最小传动比？
3、写出汽车的后备功率表达式，分析后备功率对汽车动力性和燃料经济性的影响。
4、一个6挡变速器，一挡传动比为
ig1
、六挡传动比为
ig6
，已知各挡传动比按等比级数分
配，请列出其余各挡传动比的计算表达式。
六、计算题
1、一个5挡变速器，一挡传动比为10.8、五挡为直接挡，已知各挡传动比按等比级数分
配，请计算各挡传动比。所算得的传动比是否合理？请说明理由。
2、已知某汽车总质量为9000kg，主减速器传动比为7.2，传动效率为0.90，车轮半径为
0.48m，发动机最大转矩为370N.m，滚动阻力系数为0.15。若要求该车的最大爬坡度为30%，求变速器一挡的传动比。
20
4汽车的制动性
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）
φ1、峰值附着系数p与滑动附着系数φs的差别（D）。
A．在干路面和湿路面上都较大C．在干路面较大，在湿路面上较小
2、峰值附着系数对应的滑动率一般出现在（CA．1.5％～2％％
3、滑动附着系数对应的滑动率为（A．100％
4、制动跑偏的原因是（D调
C．车轮抱死
5、制动侧滑的原因是（AA．车轮抱死调
21
B．在干路面和湿路面上都较小D．在干路面较小，在湿路面上较大）。
C．15％～20％
A
）。
C．50％
D．20％D．20％～30
B．2％～3％
B．75％）。
A．左、右转向轮制动器制动力不相等B．制动时悬架与转向系统运动不协D．A和B
）。
B．制动时悬架与转向系统运动不协
C．左、右转向轮制动器制动力不相等6、最大地面制动力取决于（BA．制动器制动力
7、汽车制动性的评价主要包括（
）。B．附着力
D）。
D．制动器进水C．附着率
D．滑动率
A．制动效能、制动效能的恒定性、滑动率B．制动效能、制动时汽车的方向稳定性、滑动率C．制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性、滑动率D．制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性8、汽车制动的全过程包括（
D
）。
A．驾驶员反应时间、制动器的作用时间和持续制动时间B．驾驶员反应时间、持续制动时间和制动力的消除时间C．制动器的作用时间、持续制动时间和制动力的消除时间
D．驾驶员反应时间、制动器的作用时间、持续制动时间和制动力的消除时间9、制动距离一般是指（
C）。
A．持续制动时间内汽车行驶的距离
B．持续制动时间和制动消除时间内汽车行驶的距离C．制动器的作用时间和持续制动时间内汽车行驶的距离D．驾驶员反应时间和持续制动时间内汽车行驶的距离10、在下列制动器中，制动效能的稳定性最好的是（A．盘式制动器C．双领蹄制动器A．盘式制动器C．双领蹄制动器
B．领从蹄制动器
D．双向自动增力蹄制动器
）。
B．领从蹄制动器
D．双向自动增力蹄制动器
B）。
B．前、后轮同时抱死拖滑
D．后轮先抱死拖滑，然后前轮抱死拖滑
B
）。
B．前、后轮同时抱死D．后轮先抱死，然后前轮抱死A）。
11、在下列制动器中，制动效能的稳定性最差的是（D
12、相对来讲，制动时附着条件利用较好的情况是（A．前轮抱死拖滑，后轮不抱死
C．前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死拖滑A．前轮抱死，后轮不抱死C．前轮先抱死，然后后轮抱死
13前、后制动器制动力为固定比值的汽车，在同步附着系数路面上制动时将出现（
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、地面制动力始终等于制动器制动力。（
F）
）
）
2、地面制动力的最大值决定于附着力。（T
3、当地面制动力达到附着力数值后，地面制动力随着制动踏板力的上升而增加。（F4、汽车制动后，轴荷发生重新分配的结果是前轴载荷增加，后轴载荷下降。（T）5、制动效能稳定性的主要内容是指汽车行车制动系统的涉水稳定性。（F）
22
6、近年来，盘式制动器被广泛应用于高速轿车和重型车辆的原因是由于盘式制动器制动效
能比鼓式制动器高。（F）
7、改进制动系结构，减少制动器起作用的时间，是缩短制动距离的一项有效措施。（T
调。（
T）
）
8、制动跑偏的原因是左、右车轮制动器制动力不相等和制动时悬架与转向系统运动不协9、汽车制动时，左右轮制动器制动力不相等，特别是前轴左右轮制动器制动力不相等是产
生制动跑偏的一个主要原因。（T）10、空车和满载时的I曲线不相同。(T
曲线。（T
）
)
11、f线组是后轮没有抱死，在各种附着系数值路面上前轮抱死时的前、后地面制动力关系12、r线组是前轮没有抱死，在各种附着系数值路面上后轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线。（T）
13、β线位于I曲线下方，制动时总是后轮先抱死。（F14、β线位于I曲线上方，制动时总是前轮先抱死。（F
））
）
）
））
15、在同步附着系数的路面上制动时，汽车的前、后车轮将同时抱死。（T16、汽车制动时，若后轴车轮先抱死就可能发生后轴侧滑。（T17、汽车制动时，若前轴车轮抱死就将失去转向能力。（
T）
18、雨天行车制动时，车轮很容易抱死拖滑，这是由于路面附着系数过大。（F19、汽车制动时，轴荷重新分配的结果是后轴载荷增加，前轴载荷下降。（F
曲线。（F曲线。（F
））
20、f线组是前轮没有抱死，在各种附着系数值路面上后轮抱死时的前、后地面制动力关系21、r线组是后轮没有抱死，在各种附着系数值路面上前轮抱死时的前、后地面制动力关系
三、填空题
1、只有汽车具有足够的
力有自动
制动器制动力，同时地面又能提供高的
不平度。有关。行驶的能制动器起作且有一定的附着而应
，才能获得足够的地面制动力。排水的能力。
制动距离摩擦副材料直线和行驶或按
制动减速度及制动器
结构预定弯道2、为了增加路面潮湿时的附着能力，路面的宏观结构应具有一定的3、评定制动效能的指标是4、抗热衰退性能与制动器5、一般称汽车在制动过程中维持
力为制动时汽车的方向稳定性。
6、一般所指制动距离是开始踩着制动踏板到完全停车的距离，它包括
用尖锐棱角和
持续制动两个阶段中汽车驶过的距离。粗糙7、为了增加路面潮湿时的附着能力，路面的微观结构应是
，以穿透水膜，让路面与胎面直接接触。制动器23
8、汽车的地面制动力首先取决于制动力，但同时又受到地面附着力的限制。
9、前轮失去转向能力，是指弯道制动时汽车不再按原来的弯道行驶而沿弯道
驶出；直线行驶制动时，虽然转动转向盘但汽车仍按
直线切线行驶的现象。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
五、问答与分析论述题
1、汽车制动跑偏是由哪些原因造成的？
2、作图分析论述制动力系数与滑动率之间的关系。3、作图分析论述“后轮侧滑比前轮侧滑更危险”的道理。
4、设某汽车的同步附着系数为0.5，试分析该车在附着系数为0.3的路面上制动时的制动
过程。（作图分析）
5、设某汽车的同步附着系数为0.5，试分析该车在附着系数为0.7的路面上制动时的制动
过程。（作图分析）
六、计算题
1、已测得某车制动时车轮转速为120r/min，此时汽车车速为36km/h，若该车的车轮半径
为0.5m，请问：此时该车车轮的滑动率是多少？
2、某轿车满载质量为3780kg，轴距L=2.8m，满载时质心至前轴距离a=1.8m，质心高度
hg=835
mm，当该车在附着系数ϕ=0.7的水平路面上紧急制动时，前、后车轮的地
面制动力均达到附着力，求此时作用于前轮的地面法向反作用力。
3、某轿车满载质量为3680kg，轴距L=2.8m，满载时质心至前轴距离a=1.6m，质心高度
hg=800
mm，当该车在附着系数ϕ=0.6的水平路面上紧急制动时，前、后车轮的地
面制动力均达到附着力，求此时作用于后轮的地面法向反作用力。
4、某型货车的总质量为12000kg，质心高为1.2m，轴距为4.0m，质心至前轴距离2.60m，
24
制动力分配系数为0.52，试计算此车的同步附着系数。
5、某型货车的总质量为12000kg，质心高为1.2m，轴距为4.0m，质心至前轴距离2.60m，
制动力分配系数为0.42。
a）制动系的反应时间为0.03s，制动减速度上升时间为0.04s，制动减速度按照线性变化，制动初速度为5Okm/h，在附着系数ϕ=0.75的路面上，计算此车的最小制动距离。
b）如果该车配备的是前、后制动器分开的双管路制动系，试分别计算前、后管路损坏时在附着系数ϕ=0.7的路面上的最大制动强度。6、某型货车装有前后制动器分开的制动系，总质量为11000kg，质心高为1.2m，轴距为
4.0m，质心至前轴距离为2.60m，制动力分配系数为0.38，求制动系前部管路损坏时汽车的制动距离。计算时取制动系反应时间为0.02s，制动减速度上升时间为0.02s，路面附着系数为0.7，制动初速度为30km/h。
7、某型货车总质量为11000kg，质心高为1.2m，轴距为4.0m，质心至前轴距离为2.60m，
制动力分配系数为0.38，求在附着系数0.7的路面上车轮不抱死时的制动距离。计算时取制动系反应时间0.02s，制动减速度上升时间0.02s,，制动初速度30km/h。
5汽车的操纵稳定性
1.何谓汽车的操纵稳定性？其性能如何在时域和频域中进行评价？具体说明有几种型式可以判定和表征汽车的稳态转向特性？
2.解释下列名词和概念侧偏现象侧偏刚度回正力矩转向灵敏度特征车速临界车速中性转向点侧向力变形转向系数侧向力变形外倾系数转向盘力特性静态储备系数S.M.轮胎拖距
3.举出三种表示汽车稳态转向特性的方法，并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性？
4.汽车的稳态响应由哪几种类型？表征稳态响应的具体参数由哪些？它们彼此之间的关系如何（要求有必要的公式和曲线）。
5.汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样？6.主销内倾角和后倾角的功能有何不同？
7.横向稳定杆起什么作用？为什么有的车装在前悬架，有的车装在后悬架，有的前后都装？8.某种汽车的质心位置、轴距和前后轮胎的型号已定。按照二自由度操纵稳定性模型，其稳态转向特性为过多转向，请找出5种改善其转向特性的方法。9.汽车空载和满载是否具有相同的操纵稳定性？
10.试用有关计算公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车操纵稳定性、稳态响应指标
的影响。
25
11.为什么有些小轿车后轮也没有设计有安装前束角和外倾角？12.转向盘力特性与哪些因素有关，试分析之。13.地面作用于轮胎的切向反力是如何控制转向特性的？
14.汽车的三种稳态转向特性是什么？我们希望汽车一般具有什么性质的转向特性？为什
么？有几种型式可以判定或表征汽车的稳态转向特性？具体说明。15.画出弹性轮胎侧偏角和回正力矩特性曲线，分析其变化规律的原因。
16.轮胎产生侧偏的条件是什么？侧偏的结果又是什么？试分析侧倾时垂直载荷在左、右车
轮上重新分配对汽车操纵稳定性的稳态响应有什么影响？17.试述外倾角对车轮侧偏特性的影响。
18.汽车表征稳态响应的参数有哪几个？分别加以说明。19.汽车重心位置变化对汽车稳态特性有何影响？
20.用何参数来评价汽车前轮角阶跃输入下的瞬态特性？试加以说明。21.车厢侧倾力矩由哪几种力矩构成？写出各力矩计算公式。22.试述等效单横臂悬架的概念。
23.什么是线刚度？如何计算单横臂独立悬架的线刚度？24.试述汽车瞬态响应的稳定条件。
25.转向时汽车左右轮的垂直载荷变化对车轮侧偏特性有何影响？26.汽车在前轴增加一横向稳定杆后不足转向量有何变化？为什么？27.非独立悬架汽车车厢侧倾力矩由哪两种力矩组成？写出其计算公式。28.何谓转向系统和纵置钢板弹簧悬架的运动干涉？如何减少这种干涉？29.画出汽车操纵稳定性试验的仪器框图。30.试述汽车侧翻的评价指标。
31.一轿车（每个）前轮胎的侧偏刚度为－38142N/rad、外倾刚度为－37485N/rad。若轿车
向左转弯，将使两前轮均产生正的外倾角，其大小为2°。设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响，试求由外倾角引起的前轮侧偏角。
32.6450N轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象，工程师们在前悬架上加装前横
向稳定杆以提高前悬架的侧倾刚度，结果汽车的转向特性变为不足转向。试分析其理论根据（要求由必要的公式和曲线）。33.二自由度轿车模型的有关参数如下：
总质量
绕Oz轴转动惯量轴距
质心至前轴距离质心至后轴距离前轮总侧偏刚度后轮总侧偏刚度转向系总传动比试求：
m＝2120kgIz=4105kg.m2L=3.048ma=1.463mb=1.585mk1=63743N/radk2=-113205N/radi=22
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1）稳定性因数K、特征车速uch。
ωrωr)s−−µaδ2）稳态横摆角速度增益曲线δ、车速u＝22.35m/s时的转向灵敏度sw。
3）静态储备系数S.M，侧向加速度为0.4g时的前、后轮侧偏角绝对值之差a1-a2与转
弯半径的比值R/R0(R0=15m)。
4）车速u＝30.56m/s时，瞬态响应的横摆角速度波动的固有（圆）频率ω0、阻尼比ζ、
反应时间τ与峰值反应时间ε。
34.稳态响应中横摆角速度增益达到最大值时的车速称为特征车速uch。证明：
特征车速
性转向汽车横摆角速度增益的一半。
35.计算题20中轿车在车速ua=110km/h下，频率由0～3Hz的频率响应特性（画图时采用
双对数坐标，横坐标为输入频率的对数值，纵坐标为增益的分贝值）。
36.已知某4×2小客车前、后单胎，总质量2010kg，轴距L为3.2m，其轴荷分配前轴为
53.5%，每个前轮胎侧偏刚度k1为-38142N/rad，每个后轮胎侧偏刚度k2为-37485K/rad。试确定该车的稳态转向特性是哪种？如果该车以36km/h车速、方向盘转向角为330度做定向圆周行驶时，求此时汽车的横摆角速度ωr是多少（转向系总传动比i=22）？（悬架侧倾的影响不予考虑）。
37.已知一汽车总质量为2150kg，轴距为2.8m，前、后单胎，其轴荷分配：前轴荷为54%，
后轴荷为46%，现前后轮装用不同轮胎，每个前轮的侧偏刚度为46800N/rad，每个后轮侧偏刚度为38650N/rad，试确定该车的稳态转向特性的性质及其特征车速或临界车速是多少(km/h)？
uch=1/K，且在特征车速时的稳态横摆角速度增益，为具有相等轴距L中
6汽车的平顺性
1.何谓汽车的行驶平顺性？汽车行驶平顺性的评价指标是什么？简述ISO-2631《人承受全
身振动的评价指南》标准的有关内容？其评价方法又是什么？2.何谓路面不平度的功率谱和路面对汽车输入谱（即激励谱）？3.何谓悬架的弹性特性？它对汽车的行驶平顺性有何影响？4.“疲劳-功效降低极限”振动加速度允许值的大小与哪些因素有关？
5.空间频率谱密度与时间频率谱密度的换算关系式如何？请用图说明其关系。6.什么是频率加权函数、加权均方根值、总加权振级？7.试述汽车单自由度和二自由度振动模型的特点。8.已知悬架固有频率，如何确定求悬架弹簧刚度和静挠度？9.悬架弹簧较软有何好处？会带来什么问题？10.画出汽车平顺性试验的仪器框图。11.如何选择汽车悬架的固有频率和阻尼比？
12.测得汽车坐椅的加权均方根值为某值（例如0.7，1.2m/s2等等），该位置舒适度如何？13.设通过座椅支承面传至人体垂直加速度的谱密度为一白噪声，Ga(f)=0.1m2·s-3。求在
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0.5～80Hz频率范围内加权加速度均方根值aw和加权振级Law。
Gq(f),Gq•
(f),G••
q(f),
14.设车速u=20m/s，路面不平度系数G（n=2.56q0）×10-8m3，参考空间频率n0=0.1m-1。画出路面垂直位移、速度和加速度的谱图。画图时要求用双对数坐
标，选好坐标刻度值，并注明单位。
15.设车身－车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率f0=2Hz。它行驶在波长λ=5m的
水泥接缝路面上，求引起车身部分共振时的车速ua(km/h)。该汽车车轮部分的固有频率ft=10Hz，在沙石路面上常用车速为30km/h。问由于车轮部分共振时，车轮对路面作用的动载荷所形成的搓板路的波长λ＝？
16.设前、后车轮两个输入的双轴汽车模型行驶在随机输入的路面上，其质量分配系数ε=1，
前、后车身局部系统的固有频率均为f0=2Hz，轴距L＝2.5m。问引起车身俯仰角共振时的车速ua=?相应随机路面输入的λ=？
17.某汽车在常用工况下要求“疲劳-功效降低极限”时间TFD=4h，问相应垂直方向总加权加
速度均方根值σpw和总加权振级Lpw为多大？
18.画出汽车双质量系统振动模型简图，并说明相对阻尼系数（阻尼比）ζ、车
身固有频率f、质量比μ、悬架与轮胎的刚度比γ的改变对汽车行驶平顺性的
影响如何？
7汽车的通过性
一、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、接近角和离去角表示汽车的横向通过能力。（T）
2、最小离地间隙表示汽车无碰撞地越过小丘和拱桥的能力。（T）
3、最小离地间隙不足，纵向和横向通过半径大，都容易引起“顶起失效”。（T）
二、填空题
1、根据地面对汽车通过性影响的原因，汽车的通过性分为
几何通过性2、常采用
。牵引系数、牵引效率物理性质最小离地间隙和最小转弯直径。触头失效和拖尾失效。
及燃油利用指数三项指标来评价及汽车的、结构参数和几纵向通过角、支承通过性和汽车的支承通过性。
3、汽车的通过性主要取决于地面的
何参数接近角、。离去角4、常见的汽车通过性几何参数有5、间隙失效可分为顶起失效、
三、名词解释
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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
四、问答与分析论述题
1、汽车通过性的几何参数主要有哪些？并解释定义？2、从使用角度讲，影响汽车通过性的主要因素有哪些？
五、计算题
1、当汽车在侧向坡度角为5度，曲率半径为75m、路面附着系数为0.7的弯道上行驶时，
试计算汽车不发生侧滑时的所允许的最高行驶速度。若侧向坡度角为0度时，最高行驶速度为多少？
2、某小客车轮距为1.6m，重心高为0.49m，试确定该车在曲率半径为25m的水平弯道
上行驶不发生侧翻所允许的最大车速。
3、某汽车正常装载的重心位置a=3m,L=4m，重心高度为1.1m，该车头档最大爬坡
度i=30%，问是否存在纵向翻车的可能性？若重心前后位置不变，问重心高度为多大时存在纵翻的可能性？（不考虑位移问题）
4、某汽车的轮距B=1.6m，重心高度为0.6m，该车在附着系数为0.7的水平路面上行
驶，是否会因高速转弯而发生侧翻？
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