第二章 汽车的燃油经济性.
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第一章汽车的动力性1汽车动力性:指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
2汽车动力性主要由三方面指标来评定:1)汽车的最高车速µamax:是指在水平良好的路面(混凝土或沥青)上汽车能达到的最高行驶车速2)汽车的加速时间t:表示汽车的加速能力。
常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力原地起步加速时间指汽车由Ⅰ挡或Ⅱ挡起步,并以最大的加速强度(包括选择恰当的换挡时机)逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。
超车加速时间指用最高档或次高挡由某一较低车速权利加速至某一高速所需的时间3)汽车的最大爬坡度ⅰmax:是指Ⅰ挡最大爬坡度。
汽车的上坡能力实用满载(或某一载质量)时汽车在良好路面上的最大爬坡度ⅰmax表示的。
3汽车的驱动力:地面对驱动轮的反作用力Ft(方向与Fo相反)即是驱动汽车的外力,此外力称为汽车的驱动力。
4汽车驱动力公式Ft=5汽车驱动力图6汽车的行驶阻力的分类1)滚动阻力Ff2)空气阻力Fw(汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力)空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分压力阻力又分为四部分:形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力3)坡度阻力Fi(汽车重力沿坡道的分力表现为汽车的坡度阻力)道路阻力:由于坡度阻力和滚动阻力均属于与道路有关的阻力,而且均与汽车重力成正比,故可以把这两种阻力合在一起称作道路阻力4)加速阻力Fj(汽车加速行驶时,需要克服其质量加速运动时的惯性力)7汽车行驶方程式Ft=Ff+Fw+Fi+Fj (N)Ff=Wf f-滚动阻力系数 W-车轮负荷Fw=C D Au a²/21.15 C D-空气阻力系数A-迎风面积m²u a-汽车行驶速度km/hFi=Gsinα G-汽车重力Fj=δm d u/d t δ-汽车旋转质量换算系数 m-汽车质量kg d u/d t 行驶加速度m/s²第二章汽车的燃油经济性1汽车的燃油经济性:在保证动力性的条件下,汽车以尽量少的油消耗量经济行驶的能力2汽车燃油经济性的评价指标: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。
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/r1.2 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,所以是否应该换入低一挡的排挡应该由汽车的加速度倒数曲线决定。
第二章 燃油经济性作业1、已知某汽车的总质量m =9600 kg ,D C =0.7,A =52m ,传动系效率T η=0.86,若燃油密度为 0.82mL g ,发动机燃油消耗率为 260h kW g ⋅,怠速油耗为 0.28mL ,该车在滚动阻力系数 f =0.03 的水平道路上以速度a u =50h km 等速行驶1 km 后,以2.02s m 的减速度等减速制动到停车,计算确定该过程汽车的燃油消耗量(mL )。
解:1)滚动阻力功率kW2.3936000cos 5003.08.996003600cos =××××==αa f Gfu P 2)空气阻力功率kW75.5761405057.07614033=××==a D W Au C P3)坡度阻力功率kW 03600sin ==αa i Gu P 4)加速阻力功率kW 03600==dt dumu P a j δ5)发动机输出功率kW3.5286.00075.52.39)(1=+++=+++=j i W f T e P P P P P η 6)以速度a u =50h km 等速行驶1km 的燃油消耗量mL66.3315082.013.52260=×××==a s u bPs Q ρ7)以2.02m 的减速度等减速制动到停车的燃油消耗量mL 94.126.35028.0d d =××=∆=∆=dii d t u u Q t Q Q 8)整个过程汽车的燃油消耗量mL 6.33394.166.331=+=+=d s Q Q Q2. 已知某汽车的总质量m =9200kg ,D C =0.75,A =42m ,传动系效率T η=0.85,若燃油密度为0.75mL g ,发动机燃油消耗率为260h kW g ⋅,确定汽车在滚动阻力系数f =0.015、坡度角α= 15的上坡道路上以速度a u =30h km 等速行驶时的等速百公里燃油消耗量(100km L )。
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。