广东工业大学考研初试汽车理论整合版(09-16)综述.pdf
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1、1一、填空题一、填空题(每空 2 分,30 分)1.汽车加速行驶时不仅产生汽车加速行驶时不仅产生 平移质量 惯性力,还要产生惯性力,还要产生 旋转质量 惯性力偶惯性力偶矩。或者汽车加速行驶时,需要克服质量加速度的惯性力。为了便于计算,一矩。或者汽车加速行驶时,需要克服质量加速度的惯性力。为了便于计算,一般把般把 旋转质量 的惯性力矩转化为的惯性力矩转化为 平移质量 的惯性力的惯性力(09,11,12,13,14,16)2.汽车的行驶阻力包括汽车的行驶阻力包括 滚动 阻力、空气阻力、阻力、空气阻力、坡度 阻力和阻力和 加速 阻力,其阻力,其中空气阻力又可分为中空气阻力又可分为 压力 阻力与阻力与
2、 摩擦 阻力两部分。阻力两部分。(09,10,11,12,13,14,16)3.汽车的燃油经济性常用汽车的燃油经济性常用 一定运行工况下汽车行驶百公里 的燃油消耗量或的燃油消耗量或 一定燃油量能使汽车行驶 的里程来衡量,各国都制定了一些典型的的里程来衡量,各国都制定了一些典型的 循环行驶试验工况 来模拟实际汽车运行状况。来模拟实际汽车运行状况。(09,11)4.确定最大传动比时,要考虑确定最大传动比时,要考虑 最大爬坡度、附着率 及汽车及汽车 最低稳定车速 三方面的问题。三方面的问题。(09,10,12,13,14,16)5.决定汽车制动距离的主要因素是决定汽车制动距离的主要因素是 制动器起作
3、用的时间、最大制动减速度即附着力、起始制动车速。或者汽车的制动距离随制动初速度的。或者汽车的制动距离随制动初速度的 提高、车重、车重的的 增加、和附着系数的、和附着系数的 减少 而增长而增长(09,10,11,12,13,14,16)6.汽车制动全过程由汽车制动全过程由 驾驶员反应 时间、时间、制动器作用 时间、时间、持续制动 时间、时间、制动力消除 时间四个阶段构成。时间四个阶段构成。(09,10)7.汽车操纵稳定性试验的评价方法有汽车操纵稳定性试验的评价方法有 客观评价法 和和 主观评价法 两种。其中两种。其中 主观评价法 方法始终是操纵稳定性的最终评价方法。方法始终是操纵稳定性的最终评价
4、方法。(09,11)8.ISO2631 给出的人体对振动反应的三种感觉界限是给出的人体对振动反应的三种感觉界限是 舒适降低极限、疲劳工效降低极限 和和 暴露极限。或者。或者 ISO2631 用用 加速度均方根值 给出中心频给出中心频2率在率在 1-80 赫兹人体对反应的三种感觉极限。赫兹人体对反应的三种感觉极限。(09,10,11,12,13,14,15)9.汽车的通过性主要决定于汽车的通过性主要决定于 地面的物理性质 及汽车的及汽车的 结构参数 和和 几何参数。(09,12,13,14,16)10.汽车克服垂直障碍物的能力与汽车克服垂直障碍物的能力与 车轮半径 和和 地面附着条件 有关,也与
5、有关,也与 驱动形式 有关。有关。(09,12,13)11.对于前后制动器制动力为固定比值的汽车,只有在对于前后制动器制动力为固定比值的汽车,只有在 同步附着系数 的路面上的路面上制动时才能使前后轮同时抱死。制动时才能使前后轮同时抱死。(09,11,12,13)12.汽车的加速性能在理论分析中用汽车的加速性能在理论分析中用 加速时间、加速距离 和和 加速度 来评定,来评定,而在实验中常用而在实验中常用 原地起步加速时间、超车加速时间 种方法。种方法。(10)13.多工况循环实验一般有多工况循环实验一般有 等速行驶、加速、减速、怠速停车 四个阶段四个阶段组成。组成。(10)14.制动后,从留在路
6、面的印痕看,可把制动过程分为制动后,从留在路面的印痕看,可把制动过程分为 纯滚动、边滚边滑 和和 完全拖滑。(10,11)15.汽车的稳态转向特性可分为汽车的稳态转向特性可分为 不足转向、中性转向、过多转向 三大类。三大类。(10,11)16.在良好的路面上,汽车在一定的车速范围内,既可以用最高档行驶,也可以在良好的路面上,汽车在一定的车速范围内,既可以用最高档行驶,也可以用次高档行驶,应选用用次高档行驶,应选用 最高档 行驶。行驶。(11,12,13)17.由汽车的纵向稳定性可知,汽车中心离后轴的距离由汽车的纵向稳定性可知,汽车中心离后轴的距离 越远、汽车重心高度、汽车重心高度 越低、则汽车
7、的纵向稳定性越好。、则汽车的纵向稳定性越好。(11)318.间隙失效可分为间隙失效可分为 顶起失效、触头失效、拖尾失效 等。等。(11,15)19.汽(柴)油经过发动机燃烧后,排气中的汽(柴)油经过发动机燃烧后,排气中的_碳质量的总和_与燃烧前的燃油中与燃烧前的燃油中的的 碳质量总和 应该相等。应该相等。(12,13)20.根据国家行业标准,要求一定车速连续制动根据国家行业标准,要求一定车速连续制动 15 次,每次的制动强度为次,每次的制动强度为3m/s,最后制动效能应不低于规定的冷制动效能的,最后制动效能应不低于规定的冷制动效能的 60%。(12,13)21.稳态转向特性试验的目的是测定汽车
8、对转向角输入达到稳定行驶状态时汽车稳态转向特性试验的目的是测定汽车对转向角输入达到稳定行驶状态时汽车的稳态横摆响应。我国主要采用的稳态横摆响应。我国主要采用 定转向盘转角试验法。(12,13)22.使汽车前后轮产生同一侧偏角的侧向作用力点称为使汽车前后轮产生同一侧偏角的侧向作用力点称为 中性转向点。(12,13)23.汽车前后轮(总)侧偏角包括:考虑到垂直载荷与外倾角变动等因素的汽车前后轮(总)侧偏角包括:考虑到垂直载荷与外倾角变动等因素的 弹性侧偏角、侧倾转向角、变形转向角。(12,13)24.当弹性轮胎在硬路面上滚动时,轮胎的变形是主要的,此时由于轮胎有内部当弹性轮胎在硬路面上滚动时,轮胎
9、的变形是主要的,此时由于轮胎有内部摩擦产生摩擦产生 弹性迟滞损失,使轮胎变形时对它作的功不能全部回收。,使轮胎变形时对它作的功不能全部回收。(12,13)25.汽车比功率是汽车比功率是 发动机最大净功率 和汽车总质量的比值。和汽车总质量的比值。(14,16)26.车辆土壤推力与土壤阻力之差称为车辆土壤推力与土壤阻力之差称为 挂钩牵引力。(14,16)27.汽车在一般行驶速度范围内行驶时,能保持乘员不受因车身振动而引起不舒汽车在一般行驶速度范围内行驶时,能保持乘员不受因车身振动而引起不舒服和疲劳的感觉,以及保持所运货物完整无损的性能是服和疲劳的感觉,以及保持所运货物完整无损的性能是 平顺性。(1
10、4,16)28.在侧向力作用下车厢侧倾,由车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动,后在侧向力作用下车厢侧倾,由车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动,后4轮绕垂直于地面轴线的转动,即车轮转向角的变动,称为轮绕垂直于地面轴线的转动,即车轮转向角的变动,称为 侧倾转向。(14,16)29.汽车的制动性能主要由下列三方面来评价:制动效能、汽车的制动性能主要由下列三方面来评价:制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性。(15)30.等速百公里油耗正比于等速行驶的行驶阻力与燃油消耗率,反比于等速百公里油耗正比于等速行驶的行驶阻力与燃油消耗率,反比于 传动效率。(15)31.制动时汽车跑偏的原因有两
11、个:制动时汽车跑偏的原因有两个:1)汽车左右车轮,特别是前轴左右车轮)汽车左右车轮,特别是前轴左右车轮(转向轮)(转向轮)制动力 不相等;不相等;2)制动时悬架导向杆系与)制动时悬架导向杆系与 转向系拉杆 在运动学在运动学上的不协调(互相干涉)。上的不协调(互相干涉)。(15)32.车厢对地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线,该轴线通过车厢在前、后车厢对地面转动时的瞬时轴线称为车厢侧倾轴线,该轴线通过车厢在前、后轴处横断面上的瞬时转动中心,这两个瞬时中心称为:轴处横断面上的瞬时转动中心,这两个瞬时中心称为:侧倾中心。(15)33.当车辆在松软路面上行驶时,轮胎或履带对土壤将产生压实阻力和当车辆
12、在松软路面上行驶时,轮胎或履带对土壤将产生压实阻力和 推土 阻阻力。在接地压力不变的情况下,在增加履带长度和增加履带宽度两个方法中,力。在接地压力不变的情况下,在增加履带长度和增加履带宽度两个方法中,更能减小压实阻力的是增加更能减小压实阻力的是增加 履带长度。(15)34.汽车传动系各档的传动比大体上是按汽车传动系各档的传动比大体上是按 等比级数 分配的。分配的。(15)35.悬架导向杆系各元件在各种力,力矩作用下发生的变形,引起车轮绕主销或悬架导向杆系各元件在各种力,力矩作用下发生的变形,引起车轮绕主销或垂直于地面轴线的转动,称为垂直于地面轴线的转动,称为 变形转向。36.在驾驶员不感到过分
13、紧张、疲劳的条件下,汽车能够遵循驾驶员通过转向系在驾驶员不感到过分紧张、疲劳的条件下,汽车能够遵循驾驶员通过转向系转向车轮给定的方向行驶,且当遭遇外界干扰时,汽车能抵抗干扰而保持稳定转向车轮给定的方向行驶,且当遭遇外界干扰时,汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力是行驶的能力是 汽车的操纵稳定性。(15)537.机械振动对人体的影响,取决于振动的机械振动对人体的影响,取决于振动的 频率、强度、作用方向和持续时、作用方向和持续时间间二、名词解释二、名词解释(30 分)动力因素动力因素(09,12,13,14)由汽车行驶方 Ft=Ff+Fi+Fw+Fj程式可导出,则D被定义为汽车动力因数。twFFDG
14、附着椭圆附着椭圆(11,13,14,16)驱动力或制动力在不同侧偏角条件下的曲线的包络线接近于椭圆,称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。侧偏刚度侧偏刚度(10,14,15,16)汽车正常行驶时,侧向加速度不超过 0.4g,侧偏角不超过 4-5,可以认为侧偏角与侧偏力成线性关系。侧偏力侧偏角曲线(FY 曲线)在=0处的斜率称为侧偏刚度 k,可表示为 FY=k,侧偏刚度是决定操纵稳定性的重要轮胎参数。临界车速临界车速(13,14)当汽车过多转向时,车速为Kucr1,稳态横摆角速度增益趋于无穷大,此时的cru称为临界车速。驻波现象驻波现象(14)汽车的重量会使轮胎接触地
15、面的部分稍有变形。汽车行驶时变形的部分离开了路面后将恢复原状。如果从轮胎表面一个点来看,轮胎转一次,这个点就发生一次变形和复原的过程.变形和复原是要时间的,在高速行驶的时候,其复原速度赶不上轮胎的转速的话,就会在轮胎接地面后侧引起驻波的异常形变现象,这就是驻波现象。6弹性轮胎的侧偏现象弹性轮胎的侧偏现象(09,11,12,13)当车轮有侧向弹性时,即使 FY没有达到附着极限,车轮行驶方向也将偏离车轮平面 cc,这就是轮胎的侧偏现象。变形转向变形转向(12,13)变形转向角(16)悬架导向杆系各元件在各种力,力矩作用下发生的变形,引起车轮绕主销或垂直于地面轴线的转动,称为变形转向,(其转角称为变
16、形转向角)。侧倾转向侧倾转向(13)在侧向力作用下车厢发生侧倾,由车厢侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动,后轮绕垂直于地面轴线的转动,即车轮转向角的变动,称为侧倾转向。后备功率后备功率(10,11,15)汽车在良好平直的路面上以等速3au行驶,此时阻力功率为twfPP,发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率sP,该剩余功率sP被称为后备功率。特征车速特征车速(09,10,11,12,15,16)汽车不足转向时,K0,当车速为 uch=(1/K)时,汽车稳态横摆角速度增益达到最大值,而且横摆角速度增益为与轴距 L 相等的中性转向汽车横摆角速度增益的一半。此时的 uch称为特征车速。滑水现象滑水现象
17、(09,10,11,15)滑水现象,是指轮胎在有积水的路面上行驶时,随着车速的增加,轮胎实际接地面积逐渐减小,而被水膜隔开的面积逐渐增加;当达到一定车速时,在胎面下的动液压升力等于垂直载荷时,轮胎将完全飘浮在水膜上面而与路面毫不接触的现象。71/3 倍频分别评价法倍频分别评价法(09,10,11,12)直接分别评价法是把“疲劳工效降低界限”及由计算或频谱分析仪处理得到的 1/3 倍频带的加速度均方值画在同一张频谱图上。然后,检查各频带的加速度均方差是否都保持在界限值之下。带宽加速度均方根值分量的大小,不能真正反映人体感觉振动强度的大小。为此,引入人体对不同频率振动敏感程度的频率加权函数。将人体
18、最敏感频率范围以外的各 1/3 倍频带加速度均方根值分量进行频率加权,等效于 48Hz(垂直)、12Hz(水平)的分量数值。即按人体感觉的振动强度相等的原则,折算为最敏感的频率范围。加权加速度均方根值分量反映了人体对各 1/3 倍频带振动强度的感觉。1/3 倍频带分别评价法的评价指标就是中的最大值。转向灵敏度转向灵敏度(09,10,12,15)汽车等速行驶时,在前轮角阶跃输入下进入的稳态响应就是等速圆周行驶。常用稳态横摆角速度与前轮转角之比Sr来评价稳态响应。该比值被称为稳态横摆角速度增益或转向灵敏度。频率特性频率特性(16)一个线性系统,如输入为一个正弦函数,达到稳定状态时的输出亦为具有相同
19、频率的正弦函数,但两者的幅值不同,相应的也要发生变化。输入、输出的幅值比是频率 f 的函数,记为 A(f),称为幅频特性。相位差也是 f 的函数,记为(f),称为相频特性。两者统称为频率特性。三、分析题三、分析题(60 分)81.请作图并分析驱动轮在硬路面上滚动时的受力。请作图并分析驱动轮在硬路面上滚动时的受力。(09,11,12,13)上图为驱动力在硬路面上等速滚动时的受力图。图中 FX2为驱动力矩 Mt所引起的道路对车轮的切向反作用力。Fp2 为驱动轴作用于车轮的水平力。切向反作用力 Fz2也由于轮胎的迟滞现象而使其作用点前移了一个距离 a,即在驱动轮上也作用有滚动阻力偶距 Tf。由平衡条
20、件得FX2r=Tt-TfFX2=Tt/r-Tf/r=Ft-Ff 2.请分析如何选择传动系档数。请分析如何选择传动系档数。(09,10,11,12)就动力性而言,挡位数越多,增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会,提高了汽车的加速与爬坡能力。就燃油经济性而言,挡位数越多,增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性,还降低了油耗。所以增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性。挡位数多少还影响到挡与挡之间的传动比比值,比值过大会造成换挡困难。一般认为比值不宜大于 1.7-1.8.。因此,如最大传动比与最小传动比的比值越大,挡位数也应越多。但是也不是越多越好,在变速器中,前进挡挡位数超过五个会使结构大
21、为复杂,同时操纵机构也相应复杂。3.请作图并分析地面制动力、制动器制动力和附着力的关系(制动过程)。请作图并分析地面制动力、制动器制动力和附着力的关系(制动过程)。(09,10,11,12,13,14,15,16)9 FFFxbmaxFFxbCN踏板力,fbFF 当踏板力较小时,制动器间隙尚未消除,所以制动器制动力0F,若忽略其它阻力,地面制动力0 xbF,当FFxb(F为地面附着力)时,FFxb;当FFxbmax时FFxb,且地面制动力xbF达到最大值maxxbF,即FFxbmax;当FF 时,FFxb,随着F的增加,xbF不再增加。4.请用请用 线和线和 I 线画图分析制动过程,并用解析法
22、确定线画图分析制动过程,并用解析法确定0。(09,10,12,15)制动过程分析制动过程分析:如图所示,假设同步附着系数 0=0.4.当 0时,设=0.3,制动开始时,前后制动器制动力 Fu1,Fu2按 线上升。因前后轮均未抱死,故地面制动力 FXb1和 FXb2也按 线上升。到 线与=0.3 的 f 线相交时,前轮开始抱死。继续增加踏板力,FXb1和 FXb2将沿 f线变化,FXb1不再等于 Fu1,但继续制动,前轮法向反作用力增加,故 FXb1沿 f线稍有增加。但后轮未抱死,当 Fu1,Fu2沿 线上升时,FXb2仍等于 Fu2继续10上升。直到 f 线与 I 线相交,此时前后轮均抱死。当
23、 0时,设=0.7,制动开始时,前后轮均未抱死,Fu1和 Fu2,FXb1和 FXb2均沿 线上升,到 线与=0.7r 线相交时,后轮开始抱死。继续制动,FXb1和 FXb2将沿 r 线变化,FXb2不再等于 Fu2,但继续制动,后轮法向反作用力减少,故 FXb2沿 r 线稍有减少。但前轮未抱死,当 Fu1,Fu2沿 线上升时,始终有FXb1=Fu1。直到 r 线与 I 线相交,此时前后轮均抱死。当=0时,在制动时汽车前后轮将同时抱死。解析法确定解析法确定 0:对汽车在水平路面上制动时的受力进行分析,FZ1,FZ2分别为地面对前后车轮的法向反作用力。对后轮接地点取力矩得:,对前轮接地点取力矩得
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