汽车理论课后习题答案余志生版
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第一章时间:2021.02.11 创作:欧阳计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阻碍车轮滚动。
3)作用形式:滚动阻力(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)由即行驶阻力为:由计算机作图有※本题也可采用描点法做图:由发动机转速在,,取六个点分别代入公式:………………………………2)⑴最高车速:有分别代入和公式:把的拟和公式也代入可得:n>4000而r/min∴ Km/h⑵最大爬坡度:挂Ⅰ档时速度慢,可忽略:=0.366(3)克服该坡度时相应的附着率忽略空气阻力和滚动阻力得:3)①绘制汽车行驶加速倒数曲线(已装货):40.0626(为动力因素)Ⅱ时,1.128由以上关系可由计算机作出图为:②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h的加速时间。
(注:载货时汽车用Ⅱ档起步加速不能至70km/h)由运动学可知:即加速时间可用计算机进行积分计算求出,且曲线下两速度间的面积就是通过此速度去件的加速时间。
经计算的时间为: 146.0535s1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化?为什么?答:汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时,由纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。
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。
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。
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。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 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23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q 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 )。
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 = rT 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nmin=600r/min ,最高转速nmax=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 CDA =2.772m主减速器传动比 i 0=5.83 飞轮转功惯量 If =0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 Iw1=1.798kg ·2m四后轮转功惯量 Iw2=3.598kg ·2m变速器传动比 ig (数据如下表)轴距 L =3.2m 质心至前铀距离(满载) α=1.947m质心高(满载) h g =0.9m 解答:1)(取四档为例) 由uF n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→即ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= og i i rn u 377.0=行驶阻力为w fF F +:215.21a D w f U A C Gf F F +=+2131.0312.494aU +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图: 由发动机转速在m in/600n minr =,m in/4000n maxr =,取六个点分别代入公式:……………………………… 2)⑴最高车速: 有w f t F F F +=⇒2131.0312.494a t U F +=分别代入a U 和t F 公式:2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q +=把q T 的拟和公式也代入可得: n>4000 而4000m ax=n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h⑵最大爬坡度:挂Ⅰ档时速度慢,Fw 可忽略:⇒)(max w f t i F F F F +-=⇒GfF Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max -=-=f G F i t =0.366(3)克服该坡度时相应的附着率zxF F =ϕ忽略空气阻力和滚动阻力得:6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi z ϕ 3)①绘制汽车行驶加速倒数曲线(已装货):40.0626)(1f D g du dt a -==δ(GFwFt D -=为动力因素)Ⅱ时,22022111r i i I m r ImT g f wηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++==1.128ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=215.21a D w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为:②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。
第 五 章5.1一轿车(每个)前轮胎的侧偏刚度为-50176N /rad 、外倾刚度为-7665N /rad 。
若轿车向左转弯,将使两前轮均产生正的外倾角,其大小为40。
设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影响.试求由外倾角引起的前轮侧偏角。
答: 由题意:F Y =k α+k γγ=0故由外倾角引起的前轮侧偏角: α=- k γγ/k=-7665⨯4/-50176=0.61105.2 6450轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象,工程师们在前悬架上加装前横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度,结果汽车的转向特性变为不足转向。
试分析其理论根据(要求有必要的公式和曲线)。
答: 稳定性系数:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=122k b k a L m K 1k 、2k 变化,原来K ≤0,现在K>0,即变为不足转向。
5.3汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何(要求有必要的公式和曲线)?答: 汽车稳态响应有三种类型 :中性转向、不足转向、过多转向。
几个表征稳态转向的参数:1.前后轮侧偏角绝对值之差(α1-α2);2. 转向半径的比R/R 0;3.静态储备系数S.M.彼此之间的关系见参考书公式(5-13)(5-16)(5-17)。
5.4举出三种表示汽车稳态转向特性的方法,并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性? 答:方法:1.α1-α2 >0时为不足转向,α1-α2 =0时 为中性转向,α1-α2 <0时为过多转向;2. R/R0>1时为不足转向,R/R0=1时为中性转向,R/R0<1时为过多转向;3 .S.M.>0时为不足转向,S.M.=0时为中性转向,S.M.<0时为过多转向。
汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移使得 汽车质心至前后轴距离a 、b 发生变化,K 也发生变化。
5.5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样?答:否,因转弯时车轮受到的侧偏力,轮胎产生侧偏现象,行驶阻力不一样。
第二章、“车开得慢,油门踩得小,就—定省油”,或“只要发动机省油,汽车就必然省油”,这两种说法对不对?答:均不正确。
①由燃油消耗率曲线知:汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。
现在,后备功率较小,发动机负荷率较高燃油消耗率低,百千米燃油消耗量较小。
②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面,另一方面汽车列车的质量利用系数(即装载质量与整备质量之比)大小也关系汽车是不是省油。
,、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
提示:①采纳无级变速后,理论上克服了发动机特性曲线的缺点,使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率,充分发挥了内燃机的功率,大地改善了汽车动力性。
②同时,发动机的负荷率高,用无级变速后,使发动机在最经济工况机遇增多,提高了燃油经济性。
、用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线, 确信保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调剂特性”。
答: 无级变速器传动比I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系:a a u n A u ==0i nr 0.377i'(式中A 为对某汽车而言的常数 0377.0A i r =) 当汽车一速度'u a 在必然道路沙锅行驶时,依照应该提供的功率:T wP P ηφ+='P e由“最小燃油消耗特性”曲线可求动身动机经济的工作转速为e n'。
将'u a ,e n'代入上式,即得无级变速器应有的传动比i ’。
带同一φ植的道路上,不同车速时无级变速器的调剂特性。
、如何从改良汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?提示: ①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的缘故是大幅度地增加了转动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。
为了保证高动力性而装用的大排量发动机,行驶中负荷率低也是缘故之一。
②汽车外形与轮胎降低D C 值和采纳子午线轮胎,可显著提高燃油经济性。
、什么缘故汽车发动机与传动系统匹配不行会阻碍汽车燃油经济性与动力性?试举例说明。
第一章时间:2021.03.03 创作:欧阳学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阻碍车轮滚动。
3)作用形式:滚动阻力(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)由即行驶阻力为:由计算机作图有※本题也可采用描点法做图:由发动机转速在,,取六个点分别代入公式:………………………………2)⑴最高车速:有分别代入和公式:把的拟和公式也代入可得:n>4000而r/min∴ Km/h⑵最大爬坡度:挂Ⅰ档时速度慢,可忽略:=0.366(3)克服该坡度时相应的附着率忽略空气阻力和滚动阻力得:3)①绘制汽车行驶加速倒数曲线(已装货):40.0626(为动力因素)Ⅱ时,1.128由以上关系可由计算机作出图为:②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h的加速时间。
(注:载货时汽车用Ⅱ档起步加速不能至70km/h)由运动学可知:即加速时间可用计算机进行积分计算求出,且曲线下两速度间的面积就是通过此速度去件的加速时间。
经计算的时间为: 146.0535s1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化?为什么?答:汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时,由纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。
第一章时间:2021.03.07 创作:欧阳德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阻碍车轮滚动。
3)作用形式:滚动阻力(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)由即行驶阻力为:由计算机作图有※本题也可采用描点法做图:由发动机转速在,,取六个点分别代入公式:………………………………2)⑴最高车速:有分别代入和公式:把的拟和公式也代入可得:n>4000而r/min∴ Km/h⑵最大爬坡度:挂Ⅰ档时速度慢,可忽略:=0.366(3)克服该坡度时相应的附着率忽略空气阻力和滚动阻力得:3)①绘制汽车行驶加速倒数曲线(已装货):40.0626(为动力因素)Ⅱ时,1.128由以上关系可由计算机作出图为:②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h的加速时间。
(注:载货时汽车用Ⅱ档起步加速不能至70km/h)由运动学可知:即加速时间可用计算机进行积分计算求出,且曲线下两速度间的面积就是通过此速度去件的加速时间。
经计算的时间为: 146.0535s1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化?为什么?答:汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时,由纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。
qq 第一章 汽车的动力性2789731041.1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。
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。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 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23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q 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 )。
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而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩T f =F z a 阻碍车轮滚动。
3)作用形式:滚动阻力F f =T f /r =fw (f 为滚动阻力系数) 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关?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nmin=600r/min ,最高转速nmax=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 CDA =2.772m主减速器传动比 i 0=5.83飞轮转功惯量 If =0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 Iw1=1.798kg ·2m 四后轮转功惯量 Iw2=3.598kg ·2m变速器传动比 ig (数据如下表)轴距 L =3.2m 质心至前铀距离(满载) α=1.947m质心高(满载) h g =0.9m 解答:1)(取四档为例) 由uF n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→ 即ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=og i i rnu 377.0=行驶阻力为w f F F +:215.21a D w f U A C Gf F F +=+2131.0312.494aU +=由计算机作图有※本题也可采用描点法做图:由发动机转速在m in /600n min r =,m in /4000n max r =,取六个点分别代入公式: ……………………………… 2)⑴最高车速: 有w f t F F F +=⇒2131.0312.494a t U F += 分别代入a U 和t F 公式:2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q +=把q T 的拟和公式也代入可得: n>4000而4000m ax =n r/min ∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h⑵最大爬坡度:挂Ⅰ档时速度慢,Fw 可忽略: ⇒)(max w f t i F F F F +-=⇒GfF Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max-=-=f G F i t=0.366(3)克服该坡度时相应的附着率 zxF F =ϕ 忽略空气阻力和滚动阻力得: 6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi z ϕ 3)①绘制汽车行驶加速倒数曲线(已装货):40.0626)(1f D g du dt a -==δ (GFwFt D -=为动力因素) Ⅱ时,22022111r i i I m r I mT g f wηδ++=∑ 2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=215.21a D w U A C F =由以上关系可由计算机作出图为:②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h 的加速时间。
(注:载货时汽车用Ⅱ档起步加速不能至70km/h )由运动学可知:du a1dt =⇒A du ==⎰t0a1t即加速时间可用计算机进行积分计算求出,且a u -a1曲线下两速度间的面积就是通过此速度去件的加速时间。
经计算的时间为: 146.0535s1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化?为什么?答:汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时,由纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。
汽车的动力性有三个指标:1)最高车速 2)加速时间 3)最大爬坡度 且这三个指标均于汽车是空载、满载时有关 。
1.5、 如何选择汽车发动机功率? 答:依据(原则):常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率。
〔从动力性角度出发〕 这些动力性指标:j t i u ,,m ax发动机的最大功率应满足上式的计算结果,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。
(详见第三章课件) 1.6、超车时该不该换入低一档的排档? 答:可参看不同0i 时的汽车功率平衡图:显而可见,当总的转动比较大时,发动机后备功率大,加速容易,更易于达到较高车速。
1.7、统计数据表明,装有0.5~2L 排量发动机的轿车,若是前置发动机前轮驱动(F.F.)轿车,其平均的轴负荷为汽车总重力的61.5%;若是前置发动机后轮驱动(F.R.)轿车,其平均的前轴负荷为汽车总重力的55.7%。
设一轿车的轴距 L =2.6m ,质心高度h =0.57m 。
试比较采用F.F.及F. R .形式时的附着力利用情况,分析时其前轴负荷率取相应形式的平均值。
确定上述F. F.型轿车在φ=0. 2及0. 7路面上的附着力,并求由附着力所决定的权限最高车速与极限最大爬坡度及极限最大加速度(在求最大爬坡度和最大加速度时可设F w =0)。
其他有关参数为:m =1600kg ,C D =0.45,A =2.002m ,f =0.02,δ=1.00。
()w fte P PP +≥η1⎪⎭⎫⎝⎛+=3m ax m ax 7614036001a D a t e u A C u Gf P η答:1> 对于F-F 型轿车:最大驱动力等于前轮附着力ϕϕϕmg F F z %5.61F xbmax ===对于F-R 型轿车:最大驱动力等于后轮附着力ϕϕϕϕmg mg F F z %3.44%)7.551(F xbmax =-===ϕ44.3%mg =显然F-F 型轿车总的附着力利用情况较好。
2 > (1)对于0.2=ϕ:N F F z 64.1928F xbmax ===ϕϕ极限车速: 2xbmax 15.21F a D w f U A C Gf F F +=+=⇒h km /8.194U amax =极限爬坡度:Gi Gf F F i f +=+=xbmax F⇒13.0i maxmax =-=f G F xb⇒02.08.9*160064.1928i max -=13.0=极限加速度:dtdUmGf F F j f δ+=+=xbmax F⇒)/(01.1)(max hs km mGf F dt dU =-=δ (2)同理可有:当7.0=ϕ时,h km /0.388U amax =4105.0i max =)/(023.4)(max hs km dtdU =1.8、一轿车的有关参数如下:总质量1600kg ;质心位置:a =1450mm ,b =1250mm ,h g =630mm; 发动机最大扭矩M emax =140N ∙m ;I 挡传动比i I =0.385;主减速器传动比i o =4.08;传动效率ηm =0.9;车轮半径r =300mm ;飞轮转动惯量I f =0.25kg ∙m 2;全部车轮的转动惯量∑Iw =4.5kg ∙m 2 (其中,前轮的I w =2.25kg ∙m 2,后轮的I w =2.25 kg ∙m 2)。
若该轿车为前轮驱动,问:当地面附着系数为0.6时,在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度?应如何调整重心在前、后方向的位置(即b 值),才可以保证获得应有的最大加速度。
若令b/L ×100%为前轴负荷率,求原车的质心位置改变后,该车的前轴负荷率。
解题时,为计算方便,可忽略滚动阻力与空气阻力。
解:<1> 先求汽车质量换算系数δ:4186.111122022=++=∑ri i I m r I m mg f w ηδ代入数据有:δ=1.4168若地面不发生打滑,此时,地面最大驱动力N ri i T F mg tq t 36.6597F 0xb1max ===η⇒N 36.6597F xb1max =由于不记滚动阻力与空气阻力,即f F 、0=wF这时汽车行驶方程式变为当MN M T eMax tq ⋅==140 代入有:91.2)dtdu(max = 再由ji t F F F +=dtdumGi ri i T mg tq δη+=0⎪⎭⎫⎝⎛++-=w g z F dt du m G L h L b G F αsin 1dtdu m L h L b G g -=将max )dtdu(代入上试有N F z 27.6180min 1=此时: 6.011>z xb F F将出现打滑现象,所以:在加速过程中发动机扭矩不能否充分发挥。
<2> 调整:要使发动机扭矩能否充分发挥,则:应使:6.011=z xb F F 其中:N 36.6597F xb1= 不变,则由公式:dtdumL h L b G F g z -=1得出:b=1704.6mm∴ 前轴负荷率为:%1.63%100*)14501250(6.1704%100*=+=L b %1.63=1.9、一辆后袖驱动汽车的总质量2152kg ,前轴负荷52%,后轴负荷48%,主传动比i o =4.55,变速器传动比:一挡:3.79,二挡:2.17,三挡:1.41,四挡:1.00,五挡:0. 86。