汽車理論課后習題問題詳解余志生版

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1、word 第一章 1.1、試說明輪胎滾動阻力的定義、產(chǎn)生機理和作用形式? 答：1〕定義：汽車在水平道路上等速行駛時受到的道路在行駛方向上的分力稱為滾動阻力。 2〕產(chǎn)生機理：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。 當車輪不滾動時，地面對車輪的法向反作用力的分布是前后對稱的；當車輪滾動時，由于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的前部點的地面法向反作用力就會大于處于壓縮過程的后部點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距離a, 它隨

2、彈性遲滯損失的增大而變大。即滾動時有滾動阻力偶矩Tf=Fza阻礙車輪滾動。 3〕作用形式：滾動阻力Ff=Tf/r=fw 〔f為滾動阻力系數(shù)〕 1.2、滾動阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？ 滾動阻力系數(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力性能〔貨車可裝用4檔或5檔變速器，任選其中的一種進展整車性能計算〕： 1〕繪制汽車驅(qū)動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相應的附著率。 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－時間曲線，或者用計算機求汽車用Ⅱ檔起步加速

3、至70km/h的加速時間。 輕型貨車的有關(guān)數(shù)據(jù)： 汽油發(fā)動機使用外特性的Tq—n曲線的擬合公式為 式中, Tq為發(fā)功機轉(zhuǎn)矩(N·m)；n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速(r／min)。 發(fā)動機的最低轉(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 傳動系機械效率 　　　　　　　 ηт 波動阻力系數(shù) 　　　　　　　　　 f 空氣阻力系數(shù)× 主減速器傳動比 　　　　　　　 i 飛輪轉(zhuǎn)功慣量 If· 二前輪轉(zhuǎn)動慣量 Iw1· 四后輪轉(zhuǎn)功慣量 Iw2· 變速器傳動比

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： 由計算機作圖有 ※此題也可采用描點法做圖： 由發(fā)動機轉(zhuǎn)速在，，取六個點分別代入公式： ……………………………… 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檔時速度慢，可忽略： 〔3〕克制該坡度時相應的附著率 忽略空氣阻力和滾動阻力得： 3〕① 〔為動力因素〕 Ⅱ時， 由以上關(guān)系可由計算機作出圖為： ②用計算機求汽車用Ⅳ檔起步加速至70km/h的加速時間。 〔注：載貨時汽車用Ⅱ檔起步加速不能至70km/h〕 由運動學可知： 即加速時間可用計算機進展積分計算求出，且曲線下兩速度間的面積就是通過此速度去件的加速時間。 1.4、空車、滿載時汽車動力性有無變化？為什么？ 答：汽車的動

7、力性指汽車在良好路面上直線行駛時，由縱向外力決定的所能達到的平均行駛速度。 汽車的動力性有三個指標：1〕最高車速 2〕加速時間 3〕最大爬坡度 且這三個指標均于汽車是空載、滿載時有關(guān) 。 1.5、 如何選擇汽車發(fā)動機功率? 答：依據(jù)〔原如此〕： 常先從保證汽車預期的最高車速來初步選擇發(fā)動機應有的功率。 〔從動力性角度出發(fā)〕 這些動力性指標： 發(fā)動機的最大功率應滿足上式的計算結(jié)果，但也不宜過大，否如此會因發(fā)動機負荷率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟性?！苍斠姷谌抡n件〕 1.6、超車時該不該換入低一檔的排檔? 答：可參看不同 時的汽車功率平衡圖：

8、 顯而可見，當總的轉(zhuǎn)動比擬大時，發(fā)動機后備功率大，加速容易，更易于達到較高車速。 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可設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)動力等于前輪附著力 對于F-R型轎車： 最大驅(qū)動力等于后輪附著力 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：當時， 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)動機最大扭矩Memax=140N?m；I擋傳動比iI＝0.385；主減速器傳動比io=4.08；傳動效率ηm=0.9；車輪半徑r=300mm；飛輪轉(zhuǎn)動慣量If?m2；全部車輪的轉(zhuǎn)動慣量∑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，問：當?shù)孛娓街禂?shù)為0.6時，在加速過程中發(fā)動機扭矩能否充分發(fā)揮而產(chǎn)生應有的最大加速

10、度？應如何調(diào)整重心在前、后方向的位置(即b值)，才可以保證獲得應有的最大加速度。假如令b/L×100％為前軸負荷率，求原車的質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負荷率。 解題時，為計算方便，可忽略滾動阻力與空氣阻力。 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，地面最大驅(qū)動力 由于不記滾動阻力與空氣阻力，即、 這時汽車行駛方程式變?yōu)? 當 代入有： 再由 將代入上試有 此時： 將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象， 所以：在加速過程中發(fā)動機扭矩不能否充分發(fā)揮

11、。 <2> 調(diào)整： 要使發(fā)動機扭矩能否充分發(fā)揮，如此： 應使： 其中： 不變， 如此由公式： 前軸負荷率為： 1.9、一輛后袖驅(qū)動汽車的總質(zhì)量2152kg，前軸負荷52％，后軸負荷48％，主傳動比io＝4.55，變速器傳動比：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)動慣量If＝kg·m2，四個車輪總的轉(zhuǎn)動慣量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)。設各擋傳動效率均為0.90，求： 1)汽車在該路面上的波動阻力系數(shù)。 2)求直接擋的最大動力因素。 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, , 此時： 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： 再有動力因素公式： 其中： 所以： 而： 3> 由 可得，最大爬坡度為： 11 / 11