汽車?yán)碚撜n后習(xí)題問題詳解余志生版

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1、word 第一章 1.1、試說明輪胎滾動(dòng)阻力的定義、產(chǎn)生機(jī)理和作用形式? 答：1〕定義：汽車在水平道路上等速行駛時(shí)受到的道路在行駛方向上的分力稱為滾動(dòng)阻力。 2〕產(chǎn)生機(jī)理：由于輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生彈性輪胎在硬支撐路面上行駛時(shí)加載變形曲線和卸載變形曲線不重合會有能量損失，即彈性物質(zhì)的遲滯損失。這種遲滯損失表現(xiàn)為一種阻力偶。 當(dāng)車輪不滾動(dòng)時(shí)，地面對車輪的法向反作用力的分布是前后對稱的；當(dāng)車輪滾動(dòng)時(shí)，由于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的前部點(diǎn)的地面法向反作用力就會大于處于壓縮過程的后部點(diǎn)的地面法向反作用力，這樣，地面法向反作用力的分布前后不對稱，而使他們的合力Fz相對于法線前移一個(gè)距離a, 它隨

2、彈性遲滯損失的增大而變大。即滾動(dòng)時(shí)有滾動(dòng)阻力偶矩Tf=Fza阻礙車輪滾動(dòng)。 3〕作用形式：滾動(dòng)阻力Ff=Tf/r=fw 〔f為滾動(dòng)阻力系數(shù)〕 1.2、滾動(dòng)阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？ 滾動(dòng)阻力系數(shù)與路面種類、行駛車速以與輪胎的構(gòu)造、材料、氣壓等有關(guān)。 1.3、確定一輕型貨車的動(dòng)力性能〔貨車可裝用4檔或5檔變速器，任選其中的一種進(jìn)展整車性能計(jì)算〕： 1〕繪制汽車驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖。 2〕求汽車的最高車速、最大爬坡度與克制該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率。 3〕繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線，用圖解積分法求汽車有Ⅱ檔起步加速行駛至70km/h的車速－時(shí)間曲線，或者用計(jì)算機(jī)求汽車用Ⅱ檔起步加速

3、至70km/h的加速時(shí)間。 輕型貨車的有關(guān)數(shù)據(jù)： 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性的Tq—n曲線的擬合公式為 式中, Tq為發(fā)功機(jī)轉(zhuǎn)矩(N·m)；n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r／min)。 發(fā)動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速nmin=600r/min ，最高轉(zhuǎn)速nmax=4000 r／min 裝載質(zhì)量 2000kg 整車整備質(zhì)量 1800kg 總質(zhì)量 3880 kg 車輪半徑

4、 0.367 m 傳動(dòng)系機(jī)械效率 　　　　　　　 ηт 波動(dòng)阻力系數(shù) 　　　　　　　　　 f 空氣阻力系數(shù)× 主減速器傳動(dòng)比 　　　　　　　 i 飛輪轉(zhuǎn)功慣量 If· 二前輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Iw1· 四后輪轉(zhuǎn)功慣量 Iw2· 變速器傳動(dòng)比

5、 ig(數(shù)據(jù)如下表) 　　質(zhì)心至前鈾距離(滿載)　　　　　　　　　α 質(zhì)心高(滿載)　　　　　　　　　　　　　hg 解答： 1〕〔取四檔為例〕 由 即 行駛阻力為： 由計(jì)算機(jī)作圖有 ※此題也可采用描點(diǎn)法做圖： 由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在，，取六個(gè)點(diǎn)分別代入公式： ……………………………… 2〕⑴最高車速： 有 分別代入和公式： 把的擬和公式也代入可得： n>4000 而r/min ∴

6、Km/h ⑵最大爬坡度： 掛Ⅰ檔時(shí)速度慢，可忽略： 〔3〕克制該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率 忽略空氣阻力和滾動(dòng)阻力得： 3〕① 〔為動(dòng)力因素〕 Ⅱ時(shí)， 由以上關(guān)系可由計(jì)算機(jī)作出圖為： ②用計(jì)算機(jī)求汽車用Ⅳ檔起步加速至70km/h的加速時(shí)間。 〔注：載貨時(shí)汽車用Ⅱ檔起步加速不能至70km/h〕 由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知： 即加速時(shí)間可用計(jì)算機(jī)進(jìn)展積分計(jì)算求出，且曲線下兩速度間的面積就是通過此速度去件的加速時(shí)間。 1.4、空車、滿載時(shí)汽車動(dòng)力性有無變化？為什么？ 答：汽車的動(dòng)

7、力性指汽車在良好路面上直線行駛時(shí)，由縱向外力決定的所能達(dá)到的平均行駛速度。 汽車的動(dòng)力性有三個(gè)指標(biāo)：1〕最高車速 2〕加速時(shí)間 3〕最大爬坡度 且這三個(gè)指標(biāo)均于汽車是空載、滿載時(shí)有關(guān) 。 1.5、 如何選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率? 答：依據(jù)〔原如此〕： 常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來初步選擇發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有的功率。 〔從動(dòng)力性角度出發(fā)〕 這些動(dòng)力性指標(biāo)： 發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)滿足上式的計(jì)算結(jié)果，但也不宜過大，否如此會因發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。〔詳見第三章課件〕 1.6、超車時(shí)該不該換入低一檔的排檔? 答：可參看不同 時(shí)的汽車功率平衡圖：

8、 顯而可見，當(dāng)總的轉(zhuǎn)動(dòng)比擬大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率大，加速容易，更易于達(dá)到較高車速。 φ＝0. 2與0. 7路面上的附著力，并求由附著力所決定的權(quán)限最高車速與極限最大爬坡度與極限最大加速度(在求最大爬坡度和最大加速度時(shí)可設(shè)Fw＝0)。其他有關(guān)參數(shù)為：m＝1600kg，CD，f＝0.02，δ＝1.00。 答：1> 對于F-F型轎車： 最大驅(qū)動(dòng)力等于前輪附著力 對于F-R型轎車： 最大驅(qū)動(dòng)力等于后輪附著力 顯然F-F型轎車總的附著力利用情況較好。 2 > (1)對于： 極限車速： 極限爬坡

9、度： 極限加速度： 〔2〕同理可有：當(dāng)時(shí)， 1.8、一轎車的有關(guān)參數(shù)如下： 總質(zhì)量1600kg；質(zhì)心位置：a=1450mm，b=1250mm，hg=630mm; 發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩Memax=140N?m；I擋傳動(dòng)比iI＝0.385；主減速器傳動(dòng)比io=4.08；傳動(dòng)效率ηm=0.9；車輪半徑r=300mm；飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量If?m2；全部車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量∑Iw?m2 〔其中，前輪的Iw?m2，后輪的Iw=2.25 kg?m2)。 假如該轎車為前輪驅(qū)動(dòng)，問：當(dāng)?shù)孛娓街禂?shù)為0.6時(shí)，在加速過程中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩能否充分發(fā)揮而產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速

10、度？應(yīng)如何調(diào)整重心在前、后方向的位置(即b值)，才可以保證獲得應(yīng)有的最大加速度。假如令b/L×100％為前軸負(fù)荷率，求原車的質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負(fù)荷率。 解題時(shí)，為計(jì)算方便，可忽略滾動(dòng)阻力與空氣阻力。 解：<1> 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù) ： 代入數(shù)據(jù)有： 假如地面不發(fā)生打滑，此時(shí)，地面最大驅(qū)動(dòng)力 由于不記滾動(dòng)阻力與空氣阻力，即、 這時(shí)汽車行駛方程式變?yōu)? 當(dāng) 代入有： 再由 將代入上試有 此時(shí)： 將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象， 所以：在加速過程中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不能否充分發(fā)揮

11、。 <2> 調(diào)整： 要使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩能否充分發(fā)揮，如此： 應(yīng)使： 其中： 不變， 如此由公式： 前軸負(fù)荷率為： 1.9、一輛后袖驅(qū)動(dòng)汽車的總質(zhì)量2152kg，前軸負(fù)荷52％，后軸負(fù)荷48％，主傳動(dòng)比io＝4.55，變速器傳動(dòng)比：一擋：3.79，二擋：2.17，三擋：1.41，四擋：1.00，五擋：0. 86。質(zhì)心高度hg ＝0.57m，CD，軸距L＝2.300m，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量If＝kg·m2，四個(gè)車輪總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iw·，車輪半徑r＝0.367m。該車在附著系數(shù)Ψ＝0.6的路面上低速滑行曲線和直接擋加速曲線

12、如習(xí)題圖1所示。國上給出了滑行數(shù)據(jù)的擬合直線vT，v的單位為km/h，T的單位為s，直接擋最大加速度αmax (us=50km/h)。設(shè)各擋傳動(dòng)效率均為0.90，求： 1)汽車在該路面上的波動(dòng)阻力系數(shù)。 2)求直接擋的最大動(dòng)力因素。 3)在此路面上該車的最大爬坡度。 答：1> 由汽車行駛方程式: 低速滑行時(shí), , 此時(shí)： 由低速滑行曲線擬臺直線公式可得: 2> 直接檔， <以四檔為例> 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù) ： 代入數(shù)據(jù)得： 再有動(dòng)力因素公式： 其中： 所以： 而： 3> 由 可得，最大爬坡度為： 11 / 11