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《汽车理论(第3版)》试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、简答题（每题5分，共20分）

1.简述汽车动力性的主要评价指标及其物理意义。

2.影响汽车燃油经济性的主要因素有哪些？请列举其中三个并简要说明。

3.什么是汽车的稳态转向特性？用不足转向和过度转向分别举例说明其特点。

4.简述汽车制动时发生侧滑的条件，并说明影响附着系数利用率的主要因素。

二、计算题（每题10分，共30分）

1.某汽车发动机输出特性为：在2000r/min时，有效扭矩为150N·m。假设传动系传动效率为0.85，车轮半径为0.3m。求该发动机在2000r/min时驱动汽车所能提供的最大驱动力以及理论上对应的最大行驶速度（假设此时空气阻力和滚动阻力之和为200N）。

2.一辆总质量为1500kg的汽车，在水平路面上以50km/h的速度行驶。假设轮胎与路面间的附着系数为0.7。求该汽车理论上能产生的最大制动力。若该汽车制动距离为20m，假设制动过程为等减速度过程，求其减速度大小。（可忽略空气阻力和滚动阻力）

3.某车前轮驱动力为400N，后轮驱动力为300N。汽车总质量为1000kg，质心高度为0.5m，质心到前轴的距离为1.2m。求汽车的重心位置（质心到后轴的距离）。

三、分析题（每题15分，共30分）

1.分析影响汽车最高车速的主要因素，并说明理由。

2.简述汽车传动系不同布置形式（前驱、后驱、中驱、全驱）对汽车操纵稳定性的可能影响。

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试卷答案

一、简答题

1.答案：汽车动力性的主要评价指标有最高车速和最大加速能力。最高车速是指汽车在水平良好路面上能维持的最大稳定速度；最大加速能力通常用加速时间来衡量，如从0加速到100km/h所需的时间。

解析思路：考察对动力性核心指标的定义和物理意义的理解。最高车速取决于发动机最大输出功率和传动系效率以及行驶阻力（主要是空气阻力和滚动阻力）；最大加速能力则与发动机扭矩、传动系、行驶阻力以及质量有关。

2.答案：影响汽车燃油经济性的主要因素有：发动机自身效率、行驶阻力（空气阻力、滚动阻力）、传动系效率、驾驶操作习惯、车辆载重和行驶条件（如坡度、路况）等。例如，发动机效率越高，燃油消耗越低；空气阻力随车速的平方增加，高速行驶时影响显著。

解析思路：考察对燃油经济性影响因素的掌握。要求学生能够从发动机、车辆本身特性、行驶条件和驾驶行为等多个方面进行列举和简要说明，理解各因素的作用机制。

3.答案：汽车的稳态转向特性是指汽车在保持方向盘转角不变的情况下进行匀速圆周行驶时，其转向轮产生附加转向角（侧滑角）的特性。不足转向是指附加转向角小于零（前轮转角大于后轮转角），汽车具有稳定回正趋势；过度转向是指附加转向角大于零（前轮转角小于后轮转角），汽车具有不稳定发散趋势。

解析思路：考察对稳态转向特性的定义、判断标准（附加转向角）以及两种典型特性的理解。需要学生清楚区分不足转向和过度转向的概念及其稳定性含义。

4.答案：汽车制动时发生侧滑的条件是制动力矩超过轮胎与地面间能够提供的最大附着力矩，即驱动轮或从动轮的附着系数利用率达到或超过100%。影响附着系数利用率的主要因素包括：轮胎与路面之间的附着系数、制动力分配比例、悬架系统性能（如减震器工作状态）、车轮抱死状态等。

解析思路：考察对制动侧滑条件的理解（附着系数利用率极限）以及影响附着系数利用率的因素。需要学生认识到侧滑是附着条件被突破的结果，并了解悬架、制动力分配等因素如何影响实际能达到的附着利用率。

二、计算题

1.答案：

*理论驱动力Fd=扭矩×传动效率/车轮半径=150N·m×0.85/0.3m=425N

*理论最大行驶速度vm=(Fd/行驶阻力)×3.6=(425N/200N)×3.6km/h=7.625km/h

解析思路：计算题一首先将发动机扭矩通过传动效率和车轮半径转换为驱动力。然后利用驱动力等于行驶阻力（此处简化为给定值）的平衡条件，根据速度v=Fd/f(f为总阻力系数，此处近似用给定的200N代替)，计算出理论上的最高稳定行驶速度，并换算为km/h单位。

2.答案：

*最大制动力Fb_max=m×a_max=μ×m×g（假设车轮不抱死，制动力等于最大附着力）

*其中，μ=0.7,m=1500kg,g≈9.8m/s2

*Fb_max=0.7×1500k