合肥工业大学 汽车理论 习题答案

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 汽车的动力性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 ）。

发动机的最低转速n min =600r/min,最高转速n max =4000r/min 。

装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880kg 车轮半径 传动系机械效率 ηt = 滚动阻力系数 f = 空气阻力系数×迎风面积 C D A = 主减速器传动比 i 0= 飞轮转动惯量 I f =•m 2二前轮转动惯量 I w1=•m 2 四后轮转动惯量 I w2=•m 2变速器传动比 ig(数据如下表)轴距 L= 质心至前轴距离（满载） a= 质心高（满载） hg=分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力－行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。

只要对汽车行使方程理解正确，本题的编程和求解都不会有太大困难。

常见错误是未将车速的单位进行换算。

2）首先应明确道路的坡度的定义tan i α=。

求最大爬坡度时可以对行使方程进行适当简化，可以简化的内容包括两项cos 1α≈和sin tan αα≈，简化的前提是道路坡度角不大，当坡度角较大时简化带来的误差会增大。

计算时，要说明做了怎样的简化并对简化的合理性进行评估。

3）已知条件没有说明汽车的驱动情况，可以分开讨论然后判断，也可以根据常识判断轻型货车的驱动情况。

1.3、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n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n档起步加速至70km/h的加速时间。

n_min=600; n_max=4000;m仁2000;m2=1800;mz=3880;g=9.81;r=0.367;CdA=2.77;f=0.013;nT=0.85;ig=[5.56 2.769 1.644 1.00];i0=5.83;If=0.218;lw仁 1.798;Iw2=3.598;Iw=2*lw1+4*lw2;L=3.2;a=1.947;b=L-a;hg=0.9;g=9.8;1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图：for i=1:3401n(i)=599+i;Ttq(i)=-19.313+295.27*( n( i)/1000)-165.44*( n(i)/1000)A2+40.874*( n(i)/1000)A3-3.8445*( n( i)/1000)A4; end for j=1:4 for i=1:3401Ft(i,j)=Ttq(i)*ig(j)*i0* nT/r;ua(i,j)=0.377*r* n( i)/(ig(j)*i0);Fz(i,j)=CdA*ua(i,j)A2/21.15+mz*g*f;endendplot(ua,Ft,ua,Fz) ,gridtitle('汽车驱动力与行驶阻力平衡图');xxxxxx ('ua(km/h)');yyyyyy('Ft(N)');2）①汽车的最高车速：② 最大爬坡度：for k=1:1000n1(k)=1800+k*0.5;Ttq(k)=-19.313+295.27*( n1(k)/1000)-165.44*( n1(k)/1000F2+40.874*( n1(k)/1000)A3-3.8445*( n1(k)/1000F4;Ft(k)=Ttq(k)*ig(1)*i0*nT/r;ua(k)=0.377*r*n1(k)/(ig(1)*i0);Fz(k)=CdA*ua(k)A2/21.15+mz*g*f;af(k)=asin((Ft(k)-Fz(k))/(mz*g));endfor k=1:1000if(af(k)==max(af))i=tan(af(k));disp('汽车最大爬坡度=');disp(i);endend汽车最大爬坡度= 0.3522③相应的附着率：3)① 绘制汽车行驶加速倒数曲线:n=(n_min:1:n_max);N=n./1000;Tq=-19.313+295.27*N-165.44*N.A2+40.874*N.A3-3.8445*N.A4;Ft1=Tq*ig(1) *i0*nT/r;Ft2=Tq*ig(2) *i0*nT/r;Ft3=Tq*ig(3)*i0*nT/r;Ft4=Tq*ig(4)*i0*nT/r;ua1=0.377*n*r/ig(1) /i0;ua2=0.377*n*r/ig(2)/i0;ua3=0.377*n*r/ig(3)/i0;ua4=0.377*n*r/ig(4)/i0;Fw1= CdA*ua1.A2/21.15;Fw2= CdA*ua2.A2/21.15;Fw3= CdA*ua3.A2/21.15;Fw4= CdA*ua4.A2/21.15;Ff= mz*g*f;deta1=1+Iw/(mz*r A2)+If*ig(1)A2*i0A2* nT/(mz*r A2);deta2=1+Iw/(mz*r A2)+If*ig(2)A2*i0A2* nT/(mz*「A2);deta3=1+lw/(mz*「A2)+lf*ig(3)A2*iOA2* nT/(mz*「A2);deta4=1+lw/(mz*「A2)+lf*ig(4)A2*iOA2* nT/(mz*「A2);a1=( Ft1- Fw1- Ff)/(deta1*mz);a2=( Ft2- Fw2- Ff)/(deta2*mz);a3=( Ft3- Fw3- Ff)/(deta3*mz);a4=( Ft4- Fw4- Ff)/(deta4*mz);x1=1./a1;x2=1./a2;x3=1./a3;x4=1./a4;plot(ua1,x1, 'k', ua2,x2, 'b',ua3,x3, 'r', ua4,x4,'y'),grid title('加速度倒数曲线');xxxxxx ('ua(km/h)');yyyyyy('i/a');②汽车用n档起步加速至70km/h的加速时间2.7、计算与绘制题1中货车的1）汽车功率平衡图；2）最高档与次高档的等速百公里油耗曲线。

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 曲线的拟合公式为式中，Tq 为发动机转矩（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 =4000r/min 。

汽车理论第五版_课后习题答案(正确)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 ）。

1.3(1).绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图Matlab程序如下所示：i0=5.83;nt=0.85;r=0.367;n=600:100:4000;ig1=6.09;ig2=3.09;ig3=1.71;ig4=1.00;Tq=-19.313+295.27*(0.001*n)-165.44*(0.001*n).^2+40.874*(0.001*n). ^3-3.8445*(0.001*n).^4;ua1=0.377*r*n/(ig1*i0);ua2=0.377*r*n/(ig2*i0);ua3=0.377*r*n/(ig3* i0);ua4=0.377*r*n/(ig4*i0);Ft1=Tq*ig1*i0*nt/r;Ft2=Tq*ig2*i0*nt/r;Ft3=Tq*ig3*i0*nt/r;Ft4=Tq*i g4*i0*nt/r;ua=1:1:120;Ff=504.4;t=2.77;Fw=t*ua.^2/21.15;F=Ff+Fw;plot(ua1,Ft1,'r-',ua2,Ft2,'b-',ua3,Ft3,'g-',ua4,Ft4,'y-',ua,F,'r-'),grid;gtext('I');gtext('II');gtext('III');gtext('VI');gtext('Ff+Fw'); hold on;xlabel('速度km/h');ylabel('F /N');title('驱动力与阻力平衡关系图');（2）求汽车最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应附着率1.由上图易知，最高车速出现在4档行驶时驱动力与阻力的交点处，Uamax=99.08km/h。

2.作出不同档位时，最大爬坡度与车速变化关系图。

1、汽车行驶速度（）A：与发动机转速、车轮半径和传动系传动比成正比B：与发动机转速和车轮半径成正比，与传动系传动比成反比C：与发动机转速和传动系传动比成正比，与车轮半径成反比D：与发动机转速成正比，与车轮半径和传动系传动比成反比批阅：选择答案：B正确答案：B2、评价汽车动力性的指标是( )A：汽车的最高车速、加速时间和汽车能爬上的最大坡度B：汽车的最高车速、加速时间和传动系最大传动比C：汽车的最高车速、加速时间和传动系最小传动比D：汽车的最高车速、加速时间和最大驱动力批阅：选择答案：A正确答案：A3、确定汽车传动系的最大传动比时，需要考虑（）A：汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和附着率B：汽车的最大爬坡度、最高车速和附着率C：汽车的最大爬坡度、最低稳定车速和最高车速D：汽车的加速时间、最高车速和附着率批阅：选择答案：A正确答案：A4、汽车的质量利用系数是指（）。

A：汽车整备质量与总质量之比B：汽车装载质量与总质量之比C：汽车装载质量与整备质量之比D：汽车整备质量与装载质量之比批阅：选择答案：C正确答案：C5、汽车行驶时，空气阻力所消耗的功率（）。

A：与迎风面积和车速成正比B：与迎风面积的3次方和车速成正比C：与迎风面积和车速的3次方成正比D：与迎风面积的3次方和车速的3次方成正比批阅：选择答案：C正确答案：C6、汽车行驶的附着条件是（）A：驱动轮的地面切向反作用力大于等于附着力B：驱动轮的地面切向反作用力大于附着力C：驱动轮的地面切向反作用力小于等于附着力D：驱动轮的地面切向反作用力小于附着力批阅：选择答案：C正确答案：C7、汽车制动性的评价主要包括（）A：制动效能、制动效能的恒定性、滑动率B：制动效能、制动时汽车的方向稳定性、滑动率C：制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性、滑动率D：制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性批阅：选择答案：D正确答案：D8、制动距离一般是指（）。

A：持续制动时间内汽车行驶的距离B：持续制动时间和制动消除时间内汽车行驶的距离C：制动器的作用时间和持续制动时间内汽车行驶的距离D：驾驶员反应时间和持续制动时间内汽车行驶的距离批阅：选择答案：C正确答案：C9、汽车等速百公里燃油消耗量（）。

11-1试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式？提示：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：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Fz 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Tf = Fz ⋅a 。

为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力Fp 与地面切向反作用力构成一力偶矩。

1-5如何选择汽车发动机功率?提示：〔1〕根据最大车速uamax 选择Pe ，即e T D a D a T e Pf A C m u A C u mgfP ，则可求出功率、、、、，若给定η+η=)761403600(13max max〔2〕根据汽车比功率〔单位汽车质量具有的功率〕变化较大。

，但是，大致差不多，及、、若已知汽车比功率＝m A const u fgu C f u m A C u fg m P a Ta D T a TD a T e /6.314.766.31000max max 3maxmax ≈ηηη+η=1-6超车时该不该换入低一档的排档?提示：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。

如果在该车速时，汽车在此排档的加速度倒数大于低排挡时的加速度倒数，则应该换入低一档，否则不应换入低一挡。

还要注意高速时换入低挡可能造成车速下降，反而不适合超车。

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。

《汽车电子控制技术》练习题一、填空题1．液力耦合器由泵轮、涡轮等基本元件组成。

2．自动变速器主要是根据车速和节气门开度的变化来实现自动换档的。

3．常见的自动变速器控制模式有标准模式、经济模式及动力模式。

4．自动变速器性能试验包括失速试验、时滞试验、油压试验、路试及手动换档试验等。

5．ECU的组成：输入回路、 A/D转换器、微型计算机、输出回路等四部分组成。

6．爆燃传感器用于检测发动机是否产生爆燃以此实现发动机点火时刻的精确控制。

7．热式空气流量计可分为热线式和热膜式两种形式。

8．齿轮架并非齿轮，其齿数是虚拟的，其齿数等于太阳轮和齿圈齿数之和。

9．汽油喷射系统按喷油器安装部位可分为单点汽油喷射系统、多点汽油喷漆射系统；10.安全气囊系统由安全气囊、气体发生装置、控制模块（ECU）和碰撞传感器等组成。

11.汽油喷射系统按喷射时序可分为：同时喷油、顺序喷油、分组喷油等。

12.目前常用的自动变速器的行星齿轮装置有拉维纳式和辛普森式。

13.断油控制主要是减速断油、发动机超速断油、汽车超速行驶断油。

14.现代汽车电子点火系统，触发方式有磁脉冲式、霍尔式、光电式三种。

15.无触点磁脉冲式电子点火系统由信号发生器、点火控制器、高能点火线圈、火花塞等组成。

16.光电式曲轴、凸轮轴位置传感器，由信号盘、信号发生器、配电器等组成。

17.曲轴位置传感器的功用是检测发动机转速信号和活塞运行位置。

发动机ECU据此信号控制点火时刻和喷油正时。

18.霍尔集成电路由霍尔元件、放大电路、稳压电路、温度补偿电路、信号变换电路和输出电路等组成。

19.EFI燃油喷射系统可分为单点喷射（SPI）和多点喷射（MPI）两大类型。

20.汽车发动机电子控制燃油喷射系统由空气供给系统、燃油供给系统和电子控制系统三个子系统组成。

21.在汽油泵的出口处设有单向阀，保证发动机熄火后，供油管内的燃油仍有一定压力，便于下一次顺利启动。

22.电子控制系统由电控单元（ECU）、传感器、执行器三大部件组成。