第一章汽车的动力性 1.1 试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。 定义:汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动祖力。 2)产生机理:由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支律路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能全损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对丰轮的法向反作用力的分布是前后对称的;当车轮滚动时，由于弹性阻滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力F Z相对于法线前移一个距离a，它随弹性迟滞损失的增大变大。即滚动时有滚动阻力偶T f = F Z.?a阻碍车轮滚动。 3]作用形式: T f = Wf，T f = T f/r 1.2 滚动阻力系数与哪些因素有关？答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。 1.3
=494.312+0.13U a2 由计算机作图有：
1.4 空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？ 答：动力性会发生变化。因为满载时汽车的质量会增大，重心的位置也会发生改变。质量增大，滚动阻力、坡度阻力和加速阻力都会增大，加速时间会增加，最高车速降低。重心位置的改变会影响车轮附着率，从而影响最大爬坡度。 1.5 如何选择汽车发动机功率？ 答：发动机功率的选择常先从保证汽车预期的最高车速来初步确定。若给出了期望的最高车速，选择的发动机功率应大体等于，但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和。发动机的最大功率但也不宜过大，否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。 在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。不少国家还对车辆应有的最小比功率作出规定，以保证路上行驶车辆的动力性不低于一定水平，防止某些性能差的车辆阻碍车流。 1.6 超车时该不该换入低一挡的排挡？ 答：超车时排挡的选择，应该使车辆在最短的时间内加速到较高的车速，所以是否应该换
《汽车理论》知识点全总结 第一部分：填空题 第一章．汽车的动力性 1．从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，汽车的动力性指标主要是：（1）汽车的最高车速Umax（2）汽车的加速时间t（3）汽车的最大爬坡度imax。 2．常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速性能。 3．汽车在良好路面的行驶阻力有：滚动阻力，空气阻力，坡道阻力，加速阻力。 4．汽车的驱动力系数是驱动力与径向载荷之比。 5．汽车动力因数D=Ψ+δdu/g dt。 6．汽车行驶的总阻力可表示为：∑F=Ff+Fw+Fj+Fi 。其中，主要由轮胎变形所产生的阻力称：滚动阻力。 7．汽车加速时产生的惯性阻力是由：平移质量和旋转质量对应的惯性力组成。 8．附着率是指：汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的最低地面附着系数。 9．汽车行驶时，地面对驱动轮的切向反作用力不应小于滚动阻力、加速阻力与坡道阻力之和，同时也不可能大于驱动轮法向反作用力与附着系数的乘积。 第二章．汽车的燃油经济性 1．国际上常用的燃油经济性评价方法主要有两种：即以欧洲为代表的百公里燃油消耗量和以美国为代表的每加仑燃油所行驶的距离。2．评价汽车燃油经济性的循环工况一般包括：等速行驶，加速、减速和怠速停车多种情况。 3．货车采用拖挂运输可以降低燃油消耗量，主要原因有两个：（1）带挂车后阻力增加，发动机的负荷率增加，使燃油消耗率b下降（2）汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整车整备质量之比）较大。 4．从结构方面提高汽车的燃油经济性的措施有：缩减轿车尺寸和减轻质量、提高发动机经济性、适当增加传动系传动比和改善汽车外形与轮胎。 5．发动机的燃油消耗率，一方面取决于发动机的种类、设计制造水品；另一方面又与汽车行驶时发动机的负荷率有关。 6．等速百公里油耗正比于等速行驶时的行驶阻力与燃油消耗率，反比于传动效率。 7．混合动力电动汽车有：串联式，并联式和混联式三种结构形式。 第三章．汽车动力装置参数的选定 1．汽车动力装置参数系指：发动机的功率和传动系的传动比；它们对汽车的动力性和燃油经济性有很大影响。 2．确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：最大爬坡度、附着率及汽车最低稳定车速。 3．确定最小传动比时，要考虑的问题：保证发动机输出功率的充分发挥、足够的后备功率储备、受驾驶性能限制和综合考虑动力性和燃油经济性。 4．某厂生产的货车有两种主传动比供用户选择，对山区使用的汽车，应选择传动比大的主传动比，为的是增大车轮转矩，使爬坡能力有所提高。但在空载行驶时，由于后备功率大，故其燃油经济性较差。 5．在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但变速器使用的档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高。 6．单位汽车总质量具有的发动机功率称为比功率，发动机提供的行驶功率与需要的行驶功率之差称为后备功率。 7．变速器各相邻档位速比理论上应按等比分配，为的是充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性。 8．增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性，这是因为：就动力性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。就燃油经济性而言，挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了油耗。9．对汽车动力性和燃油经济性有重要影响的动力装置参数有两个，即最小传动比和传动系挡位数。 第四章．汽车的制动性 1．汽车制动性的评价指标是：（1）制动效能，即制动距离与制动减速度（2）制动效能的恒定性，即抗热衰退性能（3）制动时汽车的方向稳定性。 2．制动效能是指：汽车迅速降低车速直至停车的能力，评定指标是制动距离和制动减速度。 汽车的制动距离是指从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停止住为止汽车驶过的距离，它的值取决于制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷和发动机是否结合等因素。 3．决定汽车制动距离的主要因素是：制动器起作用的时间，最大制动减速度即附着力（或最大制动器制动力）和起始制动车速。4．汽车在附着系数为Φ的路面上行驶，汽车的同步附着系数为Φo，若Φ＜Φo，汽车前轮先抱死；若Φ＞Φo，汽车后轮先抱死；若Φ=Φo，汽车前后轮同时抱死。 5．汽车制动跑偏的原因有两个：（1）汽车左右车轮，特别是前轴左、右车轮（转向轮）制动器的制动力不相等（2）制动时悬架导向杆系与转向系杆在运动学上的不协调（互相干涉）。
汽车理论作业 汽73 2007010806 许四聪 6.3 解:引起部分共振时的车速：h km s m f u a /36/10520==?==λ 车轮共振时的路面的波长：)(833.010 6.330m f u t a =?==λ 6.4 解：由题6.2可知路面输入谱为：()3 4 01056.2m n G q -?=，参考空间频率为101.0-=m n 车速为s m u /20= 路面功率谱密度：2 522 4220 01012.5201.01056.2)()(f f f u n n G f G q q --?=???== 由图可知： ? ????<<<<=) 101(1)11.0(1f f f q z 所以车身加速度谱密度为：?? ?<<<<==??? ====-)101(0798 .0)11.0(0798.00798.010 12.516) (16)()()(22 2 2 5 2 4 4 2 44222f f f q z f f q z f f G q z f f G q z f G q z f G q q q z ππω 计算得车身加速度的均方根值为： )/(8623.0]0798.00798.0[])([25.010 1 11 .025.0101 .0s m df df f df f G z z =+==??? σ 下面绘制其车身加速度谱图： 程序如下： g=2.56*10^-4; n=0.1; u=20; f=0.1:0.01:10; gq=g*n^2*u./f.^2; h=1*(0.1 第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向 上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上 行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹 性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对 称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部 点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法 向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使 他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的 增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚 动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动 阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器， 任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车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坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 432)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。 发动机的最低转速n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m 传动系机械效率 ηт＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m 主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m 四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m 变速器传动比 i g (数据如下表) 二自由度轿车模型的有关参数如下： 总质量 m ＝1818．2kg 绕z o 轴转动惯量 23885z I kg m =? 轴距 L=3.048m 质心至前轴距离 a=1.463m 质心至后轴距离 b=1.585m 前轮总侧偏刚度 rad N k /626181-= 后轮总侧偏刚度 2110185k =- /N rad 转向系总传动比 i=20 试求： 1)稳定性因数K 、特征车速ch u 。 2)稳态横摆角速度增益曲线r ωδ)s ----a u 车速u=22.35m/s 时的转向灵敏度r sw ωδ。 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12a a -与转弯半径的比值R/R 0(R 0=15m)。 4)车速u=30.56m/s,瞬态响应的横摆角速度波动的固有(圆)频率0ω、阻尼比ζ、反应时间τ与峰值反应时间ε。 提示： 1) 稳定性系数：??? ? ??-=122k b k a L m K =0.002422/m s 特征车速K u ch 1= =20.6s m /=74.18km/h 2) 转向灵敏度21Ku L u s r +=???δω=0.618 3) ()211αα-=L a K y ? 21αα-=0.0281rad δL R = 0 () 21ααδ--=L R ?0R R =1.16 4) 固有圆频率 m c '= 0ω=5.58rad/s.0f =0.8874Hz 阻尼比m h ' =02ωξ=0.5892 反应时间ω τΦ-== 0.1811s 峰值反应时间 ωξωωεΦ-=0 arctg =0.3899s 欢迎阅读 《汽车理论》知识点全总结 第一部分：填空题 第一章．汽车的动力性 1．从获得尽可能高的平均行驶速度的观点出发，汽车的动力性指标主要是：（1）汽车的最高车速Umax（2）汽车的加速时间t（3）汽车的最大爬坡度imax。 2．常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速性能。 3．汽车在良好路面的行驶阻力有：滚动阻力，空气阻力，坡道阻力，加速阻力。 4．汽车的驱动力系数是驱动力与径向载荷之比。 2．确定最大传动比时，要考虑三方面的问题：最大爬坡度、附着率及汽车最低稳定车速。 3．确定最小传动比时，要考虑的问题：保证发动机输出功率的充分发挥、足够的后备功率储备、受驾驶性能限制和综合考虑动力性和燃油经济性。 4．某厂生产的货车有两种主传动比供用户选择，对山区使用的汽车，应选择传动比大的主传动比，为的是增大车轮转矩，使爬坡能力有所提高。但在空载行驶时，由于后备功率大，故其燃油经济性较差。 5．在同一道路条件与车速下，虽然发动机发出的功率相同，但变速器使用的档位越低，后备功率越大，发动机的负荷率越低，燃油消耗率越高。 6．单位汽车总质量具有的发动机功率称为比功率，发动机提供的行驶功率与需要的行驶功率之差称为后备功率。 7．变速器各相邻档位速比理论上应按等比分配，为的是充分利用发动机提供的功率，提高汽车的 动力性。 8．增加挡位数会改善汽车的动力性和燃油经济性，这是因为：就动力性而言，挡位数多，增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会，提高了汽车的加速和爬坡能力。就燃油经济性而言，挡位数多，增加了发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了油耗。 9．对汽车动力性和燃油经济性有重要影响的动力装置参数有两个，即最小传动比和传动系挡位数。 第四章．汽车的制动性 1．汽车制动性的评价指标是：（1）制动效能，即制动距离与制动减速度（2）制动效能的恒定性，即抗热衰退性能（3）制动时汽车的方向稳定性。 2．制动效能是指：汽车迅速降低车速直至停车的能力，评定指标是制动距离和制动减速度。 汽车的制动距离是指从驾驶员开始操纵制动控制装置（制动踏板）到汽车完全停止住为止汽车驶过的距离，它的值取决于制动踏板力、路面附着条件、车辆载荷和发动机是否结合等因素。 第六章．汽车的平顺性 1．研究平顺性的目的是控制汽车振动系统的动态特性，使乘坐者不舒服的感觉不超过一定界限，平顺性的评价方法有加权加速度均方根值法和振动剂量值两种。 2．“ISO2631”标准用加速度均方根值给出了在1-80Hz摆动频率范围内人体对振动反应的暴露极限、疲劳-降低工效界限、降低舒适界限三种不同的感觉界限。 3．进行舒适性评价的ISO2631-1:1997（E）标准规定的人体座姿受振模型考虑了：座椅支撑面，座椅靠背和脚支撑面共三个输入点12个轴向的振动。 4．悬架系统对车身位移来说，是将高频输入衰减的低通滤波器，对于动挠度来说是将低频输入衰减的高通滤波器。 5．降低车身固有频率，会使车身垂直振动加速度减小，使悬架动饶度增大。 6．作为汽车振动输入的路面不平度，主要用路面功率谱密度来描述其统计特性。 目录 第一章汽车的动力性............................. 错误!未定义书签。第二章汽车的燃油经济性......................... 错误!未定义书签。第三章汽车动力装置参数的选定................... 错误!未定义书签。第四章汽车的制动性............................. 错误!未定义书签。第五章汽车的操纵稳定性......................... 错误!未定义书签。第六章汽车的平顺性............................. 错误!未定义书签。 第一章 汽车的动力性 试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。 答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。 产生机理和作用形式： (1) 弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力z F 并不沿车轮中心（向车轮前进方向偏移a ）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动阻力偶矩 f z T F a =?。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向反作用力构 成一力偶矩。 （2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车轮前进产生阻力。 （3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。 （4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。 滚动阻力系数与哪些因素有关 答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。 确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2）求汽车最高车速，最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速行驶至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n 曲线的拟合公式为 234 19.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000 q n n n n T =-+-+- 式中，Tq 为发动机转矩（N ?m ）;n 为发动机转速（r/min ）。 汽车理论作业MA TLAB过程 汽车驱动力与阻力平衡图 加速度倒数-速度曲线图 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 u 汽车功率平衡图 u/(km/h)最高档等速百公里油耗曲线 Ua/(km/h) 燃油积极性-加速时间曲线 源程序： 《第一章》 m=3880; g=9.8; r=0.367; x=0.85; f=0.013; io=5.83; CdA=2.77; lf=0.218; Iw1=1.798; Iw2=3.598; Iw=lw1+lw2; ig=[6.09 3.09 1.71 1.00]; %变速器传动比 L=3.2; a=1.947; hg=0.9; n=600:1:4000; T=-19.313+295.27* n/1000-165.44*(门/1000)人2+40.874*(门/1000)人3-3.8445*( n/IOOO).%; Ft1=T*ig(1)*io*x/r; %计算各档对应转速下的驱动力 Ft2=T*ig(2)*io*x/r; Ft3=T*ig(3)*io*x/r; Ft4=T*ig(4)*io*x/r; u1=0.377*r*n/(io*ig(1)); u2=0.377*r*n/(io*ig(2)); u3=0.377*r*n/(io*ig(3)); u4=0.377*r*n/(io*ig(4)); u=0:130/3400:130; F仁m*g*f+CdA*u”2/21.15;%计算各档对应转速下的驱动阻力 F2=m*g*f+CdA*u2.A2/21.15; F3=m*g*f+CdA*u3.A2/21.15; F4=m*g*f+CdA*u4.A2/21.15; figure(1); plot(u1,Ft1, '-r' ,u2,Ft2, '-m' ,u3,Ft3, '-k' ,u4,Ft4, '-b' ,u1,F1, '-r' ,u2,F2, '-m' ,u3,F3, ' k' ,u4,F4, '-b' , 'LineWidth' ,2) title( ' 汽车驱动力与阻力平衡图' ); xlabel( 'u_{a}/km.hA{-1}' ) ylabel( 'F/N' ) gtext( 'F_{t1}' ) gtext( 'F_{t2}' ) gtext( 'F_{t3}' ) gtext( 'F_{t4}' ) gtext( 'F_{f}+F_{w}' ) %由汽车驱动力与阻力平衡图知，他们无交点，u4在最大转速时达到最大 umax=u4(3401) Ft1max=max(Ft1); imax=(Ft1max-m*g*f)/(m*g) disp( ' 假设是后轮驱动' ); C=imax/(a/L+hg*imax/L) % 附着率 delta1=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+If*ig(1)*rA2*ioA2*x/(m*rA2); delta2=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+If*ig(2)*rA2*ioA2*x/(m*rA2); delta3=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+If*ig(3)*rA2*ioA2*x/(m*rA2); delta4=1+(Iw1+Iw2)/(m*rA2)+If*ig(4)*rA2*ioA2*x/(m*rA2); a1=(Ft1-F1)/(delta1*m); %加速度 a2=(Ft2-F2)/(delta2*m); a3=(Ft3-F3)/(delta3*m); a4=(Ft4-F4)/(delta4*m); h1=1./a1; %加速度倒数 h2=1./a2; h3=1./a3; h4=1./a4; figure(2); 《汽车理论实习》实习报告 别克凯越1.6LE-AT 2011款 综合性能分析 学院： 专业班级： 指导老师： 实习时间： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 组员任务分配： 动力性，燃油经济性—— 制动性，操纵稳定性—— 目录 一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析 (2) 1.发动机主要参数 (2) 2.参数计算 (3) 3.驱动力和行驶阻力平衡图 (6) 4.动力特性图 (7) 5.功率平衡图 (8) 二、别克凯越1.6LE-AT 2011款燃油经济性分析 (9) 1.百公里油耗估算 (9) 2.等速行驶百公里燃油消耗量计算 (12) 3.等加速行驶工况燃油消耗量的计算 (13) 4.等减速行驶工况燃油消耗量的计算 (15) 5.数据分析 (16) 三、别克凯越1.6LE-AT 2011款制动性分析 (18) 1.结构参数 (18) 2.参数分析 (18) 四、别克凯越1.6LE-AT 2011款操纵稳定性分析 (22) 1.结构参数 (23) 2.参数分析 (23) 一、别克凯越1.6LE-AT 2011款动力性分析 1.发动机主要参数 整车技术参数 动力参数 2.参数计算 （1）转矩和功率计算 根据发动机的最大功率max e P 和最大功率时的发动机转速p n ，则发动机的外特性的功率e P n --曲线可用下式估算： 23 max 12e e p p p n n n P P C C n n n ?? ??????=+- ? ? ? ???????? ? 汽油机中C1=C2=1， n 为发动机转速(r ／min), Pe max =81kw ， p n =6000r/min ； 发动机功率Pe 和转矩tq T 之间有如下关系：9549e tq P T n = 可得发动机外特性中的功率与转矩曲线： 汽车-第一章 1. 有一辆4?2的汽车, 前、后轴垂直载荷的分配为前轴占38%，后轴占62%，满载时的动力特性图如下。满载, 油门全开, 通过一片泥沙地, 该地的滚动阻力系数为0.18, 附着系数为0.30。试问选择什么档位才能保证汽车正常行驶？（忽略空气阻力） 解：要使汽车能正常行，需满足下面条件， 1 汽车的驱动力大于行驶中的总阻力，即 F F F F F j w i f t + + + ≥ 2 驱动力转矩引起的切面反作用力不得大于附着力 为汽车后轮负载设 F X 2 则 ?F F Z X 2 2 ≤ 又f F F F F F Z t f t X 2 2 - = - = 可得)(2 f F F Z t +≤? 所以有)(2 f F F F Z t f +≤ ≤ ?，设G 为汽车总重， 可得)(62.0?+≤≤ f G Gf F t 因为0,=-= F F F w w t G D 代入上式 得)(62.0?+≤≤f D f 代入数值得到D 的范围 2976.018.0≤≤D 依图可知选择2挡能使汽车正常行驶。 2．已知某车总重为60kN, 前、后轴垂直载荷分别为25kN 、35kN ，主车最高挡 （4挡）为直接挡，该挡最大驱动力为F t4=4 kN, 变速器第3、2、1挡传动比分别为1.61、2.56、4.2，此4×2后轴驱动汽车若通过f=0.15, ?=0.25的地带，问选择什么挡位汽车能正常行驶？忽略空气阻力。 解：4挡最大驱动力为直接挡时候的驱动力，即14=i g 时候的驱动力。 KN r T o g tg t i i T F 44 4 == η即 4=r T o tg i T η 则分别可以算出1 2 3挡的驱动力大小 KN r T o g tg t i i T F 8.162.441 1 =?== η，KN r T o g tg t i i T F 24.1056.242 2=?== η KN r T o g tg t i i T F 44.661.143 3 =?== η 要使汽车能正常行，需满足下面条件 1 汽车的驱动力大于行驶中的总阻力，即 F F F F F j w i f t + + + ≥ 2 驱动力转矩引起的切面反作用力不得大于附着力 为汽车后轮负载设 F X 2 则 ?F F Z X 2 2 ≤ 又f F F F F F Z t f t X 2 2 - = - = 可得)(2 f F F Z t +≤ ?所以有)(2 f F F F Z t f +≤ ≤ ?， 设G 为汽车总负载，忽略空气阻力 可得)(2 ?+≤ ≤ f Gf F F Z t )25.015.0(356015.0+?≤≤ ?F t KN KN F t 149≤≤ , 依上数据可知，3挡4挡动力不足；1挡会出现驱动轮滑转现象，故选择2挡可以使汽车正常行驶。 P272 1.3确定一轻型货车的性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中一种进行整车性 汽 车 理 论 余志生版习题大全 第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、解答：1）（取四档为例） 由 u F n u n Tq Tq F t t →??? ? ?? →→→ 即 r i i T F T o g q t η= 4 32)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= o g i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +： 2 15 .21a D w f U A C Gf F F +=+ 2 131.0312.494a U += 汽车理论大作业3 汽车理论大作业 题目:燃油经济性计算 指导老师:侯永平 作者:徐宁 学号:081828 2011年11月 题目内容: 负荷特性曲线的拟合公式为: 234 b,B，BP，BP，BP，BP eeee01234 式中，b为燃油消耗率[g,(kw. h)]; Pe为发动机净功率(kw) 拟合式中的系数为 Q,0.299mL/s怠速油耗 (怠速转速400r/min)。 id 计算与绘制题1.3中货车的 1)汽车功率平衡图。 2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。 3)利用计算机求货车按JB3352,83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。计算中确定燃油消耗率值b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。 一、绘制汽车功率平衡图 有效转速n=600—4000(r/min)。 ua=0.377rn/ii(km/h)。不同档位取不同。i g0g根据拟合公式分别求出各转速对应的转矩Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874 (n/1000)3-3.8445(n/1000)4(N/m)。再根据公式Pe=Ttq×n/9550(kw)求出净功率。然后依次描点就得到汽车各档功率曲线。发动机输出功率与阻力功率相平衡。 Pe=1/η(Gfu/3600+CDAua3/76140+Giu/3600+δmua/3600) aaa绘制功率平衡图时只考虑P和P,所以 fw Pe=1/η(Gfu/3600+CDAua3/76140) a 利用公式分别求出各点阻力功率，并描点画图，得到阻力曲 线。 二、求最低档和最高档的等速百公里曲线 由已知条件 234 b,B，BP，BP，BP，BPeeee01234 “计算中确定燃油消耗率值b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。”得: b的线性差值等同于B0，B1,B2,B3的线性差值，并依次为原理，编写了函数: 发动机的性能指标 理论循环简化条件：理想气体，压缩和膨胀是绝热等熵，封闭循环，燃烧为定压或定容加热，放热为定容放热。 三个基本循环：定容加热循环、定压加热循环、混合加热循环。 理论循环用循环热效率和循环平均压力衡量评定港闸https://www.doczj.com/doc/df5878072.html, 热效率影响因素：压缩比，等熵指数，压力升高比，预膨胀比。 压缩比相同，定容加热循环热效率最高，汽油机按此工作。 最高压力一定，定压加热循环热效率最高，高增压柴油机和车用高速柴油机按此工作。汽车配件https://www.doczj.com/doc/df5878072.html, 实际循环的影响：实际工质影响，换气损失，燃烧损失。 实际工质影响：理论中工质比热容是定值，实际气体随温度升高而上升；实际还存在泄漏。 平衡方程： 发动机的换气过程 换气过程：自由排气，强制排气，进气，燃烧室扫气 气门重叠：排气门晚关和进气门提前打开，出现进排气门同时开启的现象 燃烧室扫气：利用气流压差、惯性清除废气，增加新鲜充量，降低燃烧室热区零件的温度。长林机械https://www.doczj.com/doc/df5878072.html, 换气损失：排气损失（分自由排气损失，强制排气损失）和进气损失。 充气效率：实际进入气缸的新鲜充量与进气状态下充满气缸工作容积的新鲜充 量之比。 充气效率影响因素：进气终了状态的气缸压力，温度，残余废气系数，压缩比，配气相位。 充气效率措施：减少进气系统的流动损失，减小对新鲜充量的加热，减小排气系统的阻力，合理地选择配气相位。 发动机废气涡轮增压 增压是发动机提高功率最有效的方法。 增压优点：①在保证输出功率不变的情况下，可以使气缸数减少或者气缸直径减小，从而可以减小发动机的比质量和外形尺寸②提高热效率，降低燃油消耗率③减少排气污染和噪声④降低发动机的单位功率造价⑤对补偿高原功率损失十分有利 增压缺点：①增压发动机的机械负荷和热负荷都较高②增压发动机很难满足车辆对转矩适合性及瞬变工况的要求③车用汽油机应用增压技术较困难④适用的小型涡轮增压器发展晚并且效率偏低 径流式增压器：主要离心式压气机和径流式涡轮机组成，还有支承装置、密封装置、冷却系统、润滑系统。 离心式压缩机参数，空气增压比 压气机特性：压气机在不同转速下的压比、效率和空气流量之间的关系。 喘振：空气流量减小到某一值后，气流发生强烈脉动，压气机工作不稳的现象。长林机械https://www.doczj.com/doc/df5878072.html, 喘振线：各种转速下的喘振点连起来。 涡轮机膨胀比：指在与外界没有热、功交换的情况下，气流速度被滞止到零时的气体参数。 汽车理论大作业 计算任务书 题目： 第一题汽车动力性能的计算 确定一轻型货车的动力性能（货车装用5档变速器） 1.绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2.求汽车最高时速，最大爬坡度及克服该爬坡度时对应的附着率。 3.绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车用2档起步加速至70km/h的车速- 时间曲线，或者用计算机求汽车用2档起步加速至70km/h的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线的拟合公式位： Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874(n/1000)3-3.8455(n/1000)4 式中，Tq为发动机的转矩(N*m);n位发动机的转速(r/min)。 发动机的最低转速nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min 装备质量2000kg 整车装备质量1800kg 总质量3880kg 车轮半径0.367m 传动系机械效率nT=0.85 滚动阻力系数f=0.013 空气阻力系数*迎风面积CDA=2.77m2 主减速器传动比i0=5.83 飞轮转动惯量If=0.218kg*m2 2前轮转动惯量Iw1=1.798kg*m2 4后轮转动惯量Iw2=3.598kg*m2 变速器传动比Ig（数据如下表） 1档2档3档4档5档 4档变速器 6.03 3.03 1.67 1 ---- 轴距L=3.2m 质心至前轴距离(满载) a=1.947m 质心高(满载) hg=0.9m 第二题： 第三题： 计算 1.确定一轻型货车的动力性能 1.1绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图 1.1.1发动机转矩 1.汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线拟合公式为： Tq=-19.313+295.27(n/1000)-165.44(n/1000)2+40.874(n/1000)3-3.8455(n/1000)4 2.式中，Tq为发动机的转矩(N*m);n位发动机的转速(r/min)。 发动机的最低转速nmin=600r/min,最高转速nmax=4000r/min 2.发动机的转矩：将转速带入汽油发动机使用外特性的Tq-n曲线拟合公式，取转速间隔 为100r/min，得发动机转矩表如下： 汽车理论课后习题答案(完整版) 从第一章到第六章（附图文） 第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、解答：1）（取四档为例） 由 u F n u n Tq Tq F t t →??? ? ?? →→→ 即 r i i T F T o g q t η= 4 32)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= o g i i rn u 377.0= 行驶阻力为w f F F +： 2 15 .21a D w f U A C Gf F F +=+ 2 131.0312.494a U += 由计算机作图有 余志生汽车理论第一章课后习题答案 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚 动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动 阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车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坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 4 32) 1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。 发动机的最低转速 n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m 传动系机械效率 ηт ＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772 m 主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m 四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2 m 余志生汽车理论第六章课后习题答案 6.l 、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 )=0.13 2m -?s 。求在0.5～80H Z 频率范围加权加速度均方根值 a w 和加权振级L aw ，并由表6-2查出相应人的主观感觉。 答：2 1 80 5.02 ])()([df f G f W a a w ??= 80 5 .125.1244 2 25 .05 .121.011.041.0*5.0[df f df df f df ??? ?+??+??+?= 28.24= ?) (200a a Lg L w aw = 70.147)10 28 .24(206==-Lg 查173P 图知：人的主观感觉为极不舒适。 6.2、设车速u =20m ／s ，路面不平度系3 80 q 10*56.2)(G m n -=，参考空间频率n o =0.1-1 m 。画出路面垂直位移、速度和加速度)(G q f 、 )(G q f 、)(G q f 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。 解：2 2 822 0q 20*1.0*10*56.2)()(G f f u n n G f q -== 29 1 10*12.5f -= 20*1.0*10*56.2*4)(4)(G 2 822 02q -==ππu n n G f q -710*2.02= 2 28422 04q *1.0*10*56.2*16)(16)(G f uf n n G f q -==ππ 2-710*99.3f = 画出图形为： 6.3、设车身－车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率f o ＝2Hz 。它行驶在波长λ=5m 的水泥接缝路上，求引起车身部分共振时的车速u n (km/h)。该汽车车轮部分的固有频率f t =10Hz ，在砂石路上常用车速为30km/h 。问由于车轮部分共振时，车轮对路面作用的动载所形成的搓板路的波长λ=? 答：①当激振力等于车辆固有频率时，发生共振， 所以发生共振时的车速为： 汽车理论 Editor by D_san 第一章汽车动力性 一名词解释： 1、发动机的使用外特性曲线: 带上全部附件设备，将发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油位置），测试发动机转矩，油耗率b和转速n之间的关系。 2、滚动阻力系数：是车轮在一定条件下滚动时所需推力与车轮负荷之比。 3、附着率：驱动轮所受的地面切向力Fx与地面法向反作用力Fz的比值Cφ，它是指汽车直线行驶工况下，充分发挥驱动力所需求的最低的附着系数。 4、动力因数：D=Ft-Fw/G 5、汽车的功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率Pe，汽车经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上。 二填空题： 1、地面对轮胎切向反作用力的极限值，称为附着力。 2、驱动力系数为驱动力与径向载荷之比。 3、汽车的加速时间表示汽车的加速能力，它对平均行驶车速有着很大影响。常用原地起步加速时间和超车加速时间来表明汽车的加速能力。 4、汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。 5、车速达到某一临界车速时，滚动阻力迅速增长，此时轮胎发生驻波现象。 6、汽车直线行驶时受到的空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。压力阻力分为：形状阻力，干扰阻力，内循环阻力和诱导阻力四部分。形状阻力占压力阻力的大部分。 7、汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到轮胎与地面间附着条件的限制。 三问答题： 1.如何用弹性轮胎的弹性迟滞现象，分析弹性轮胎在硬路上滚动时，滚动阻力偶矩产生的机理？ P8，一二段，图1-9,1-10. 2.影响汽车动力性的因素有哪些？ 发动机发出的扭矩F tq ，变速器的传动比ig ，主减速器传动比i 0，传动系的传动效率ηT ，空气阻力系数C D ，迎风面积A ，活动阻力系数f ，汽车总质量G 等。 四 计算题： 1、后轴驱动的双轴汽车在滚动阻力系数f=0.03的道路上能克服道路的上升坡度角为20度。汽车数据：轴距L=4.2m ，重心至前轴距离a=3.2m ，重心高度hg=1.1m ，车轮滚动半径r=0.46m 。问：此时路面的附着系数值最小应为多少？ 解：Fz 1=G （b/Lcos α-h g /Lsin α）-G ·rf/L`cos α Fz 2= G （a/Lcos α-h g /Lsin α）+G ·rf/L`cos α φ min =C φ2=Fx 2/Fz 2=F f1+Fw+Fi+Fj/Fz 2=（F z1·f+G ·sin α+m ·du/dt ）/Fz 2=（Fz 1·f+G ·sin α）/Fz 2 2、汽车用某一挡位在f =0.03的道路上能克服的最大坡度Imax =20%,若用同一挡位在f =0.02的水平道路上行驶，求此时汽车可能达到的加速度的最大值是多少？（δ=1.15 且忽略空气阻力） 解：α=artan0.2， 汽车能产生的最大驱动力：Ft max =G ·f 1·cos α1+G ·sin α1=G ·f 2+δ·G/g ·du/dt max 上式移项： (du/dt ）max = （f1?cos α1+ ?sin α1-f2）·g/δ= 第三章 汽车动力装置参数的选定 1.汽车比功率：是单位汽车总质量所具有的发动机功率。 2.确定最大传动比时，要考虑最大爬坡度、附着率及汽车最低稳定车速三方面的问题。 3.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一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。等速行驶工况没有全面反映汽车的实际运行情况，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。 4.试分析主传动比i0的大小对汽车后备功率及燃油经济性能的影响？ 根据公式u a =0.377·r n /i o i g 知不同i o 时的汽车功率平衡图中的3条线，i o1
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