汽车理论计算题.docx
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汽车理论计算题
五、计算题1
2
1=
0.03
20.03
f=0.015,传动系机械效
1某汽车的总质量m=4600kg,C=0.75,A=4m,
D
率η=0.82,传动系总传动比
i
i0ig
10
假想发动机输出转矩为
T=35000N.m,车轮半径
T
e
r0.360m,道路附着系数为
0.4,求汽车全速从
30km/h加速至50km/h所用的时间。
u2u1
t
50
30
1.42s
由于FtF
a
3.6
0.4
所以,
t
即
9.81
2某汽车的总质量
2
=0.03,
δ
=0.03,坡
m=4600kg,C=0.75,A=4m,旋转质量换算系数δ
D
1
2
度角α=5°,f=0.015,
车轮半径rr
=0.367m,传动系机械效率
ηT=0.85,加速度
du/dt=0.25m/s
2,ua=30km/h,计算汽车克制各种阻力所需要的发动机输出功率?
Pe
1
(
Gfuacos
Guasin
CDAua3
mua
du
3600
3600
76140
3600
)
t
dt
1
9.8130cos54600
9.81
30sin5
(46000.015
0.85
0.75
4
303
4600
30
1
1.06
0.25)
76140
3600
57.18kw
3某车总质量为
8025kg,L=4m(轴距),质心离前轴的距离为
a=2.5m,至后轴距离为
b=1.5m,质心高度hg=1.15m,在纵坡度为i=3.5的良好路面上等速下坡时
求轴荷再分配系
数(注:
再分配系数mf1=FZ1/FZ,mf2=FZ2/FZ)。
1.5
1.15i
9.81
3090
9.81N
Fz1
8025
1.5
2.5
Fz2
2.5
1.15
i
9.81
4935
9.81N
1.5
2.5
8025
mf1
3090/8025
0.385,
mf2
10.3850.615
4某汽车发动机的外特性曲线回归公式为
tq
e
-150×10
-6
e
2
T
=19+0.4n
n
,传动系机械效率
ηT=0.90-1.35×10
-4ne,车轮滚动半径rr=0.367m,汽车总质量
4000kg,汽车整备质量为
1900kg,滚动阻力系数
f=0.009+5.0×10
-5
a
2
u,空气阻力系数×迎风面积=
2.77m,主减速器
2
2
前轮总转动惯量
速比i0=6.0,飞轮转动惯量If=0.2kg·m,
前轮总转动惯量Iw1=1.8kg·m,
I
2
n=4100r/min,最低转速
n
=720r/min,各档速比为:
=3.6kg·m,发动机的最高转速
min
w1
max
档位
I
II
III
IV
V
速比
5.6
2.8
1.6
1.0
0.8
计算汽车在V档、车速为70km/h时汽车传动系机械损失功率,并写出不带具体常数值的公式。
Pm
Pe(1
T)
Ttqne[1
(0.9
1.35
10
4ne)]
9549
ne
60uaigi0
60
706.00.8
/min
2
3.6
2
3.14
3.6
892r
Pm
19
0.4
892
150
106
8922
892[1(0.91.35104
892)]5.3kw
9549
5某汽车的总重力为
20210,
=3.2m,静态时前轴荷占
55%,后轴荷占45%,
NL
K=-38920N/rad,K=-38300N/rad,求特征车速,并分析该车的稳态转向特性。
1
2
K
20210
0.45
3.2
0.55
3.2
0.05
9.81
3.2
38300
38920
因为
,所以汽车为缺乏转向特性。
特征车速
1
20
2
5
uch
K
6参考?
汽车理论?
图5-23和图5-24写出导出二自由度汽车质心沿oy轴速度分量的变化及加速度分量的过程。
沿oy轴速度分量:
[(uu)sin
+(
)cos
]
u
u
+
u+
沿oy轴加速度分量:
ay
lim
u+
u
r+
t
0
t
五、计算题2
m=4000kg,前轴负荷1350kg,后轴负荷为2650kg,h
=0.88m,L=2.8m,同
2某汽车质量为
g
步附着系数为
φ0=0.6,试确定前后制动器制动力分配比
例。
L
L2
0.6
2.8
0.945
=0.5261
0
0.88
hg
3请表达驾驶员、制动系构造形式、制动系调整〔踏板自由行程、制动鼓
/盘与摩擦片之间
间隙〕以及道路条件对汽车制动性能的影响,并计算单位初速度变化对汽车制动距离的影
响〔ua0=50km/h,τ
’
=0.2s
〞
=0.15〕。
2
τ2
"
2
s
1
(2'
2)ua0
ua0
由制动距离计算式
3.6
2
25.92jmax可知,S是制动器摩擦副间隙消除时间
2、制动力增长时间
2的线性函数,
2是与使用调整有关,而
2与制动系型式有关,改
进制动系构造设计,可缩短
2,从而缩短S,另外,缩短驾驶员反响时间也对缩短制动距
离起着重要的作
用。
5某轿车轴距L=3.0m,质心至前轴距离a=1.55m,质心至后轴距离b=1.45m,汽车围绕oz轴的
转动惯量I
z
2
1
=3900kg·m,前轮总侧偏刚度
k=-6300N/rad,后轮总侧偏刚度
k2=-110000N/rad,转向系总传动比i=20,
汽车的总质量为2000kg,请求〔画出〕稳态横摆角
速度增益曲线、车速为
u=22.35m/s汽车的稳态横摆角速度增益。
r
u/L
u/L
S
m
L1
L2
2
1Ku2
1
L
2
(k
2
k
)u
1
22.35
3.0
67.05
2000
1.55
1.45
44.7deg/s/deg
1
(
)
1.5084222
3.02
110000
6300
6请推导出下述公式〔注意单位和常数换算〕
Pe
Ten
ua
0.377
rn
9549
i0ig
P〔e
kW〕
Te(N)n(r/min)
Te
2n
Ten
1000
60
9549
60
1000
9549
其中
2
r(m)2n(r/min)
rn
2
ua(km/h)
60i0ig
3.6
0.377
3.6
0.377
其中60
i0ig
7请推导出公式(参考P42,注意单位和常数换算)
Qt
Peb
其中Pe
1
Gfua
CDAua3
mua
du
367.1
(
3600
76140
3600
dt
)
T
Q〔ml/s)
Pe(kw)b(g/kWh)
t
(N/L)
Pe(kW)b(g/kWh)
1
Peb
〔
ml/s)
3600
Qt
(N
/L)
1000
367.1
1000
9.81
五、计算题3
1某汽车总质量
m=4600kg,C=0.75,A=4m
2
旋转质量换算系数
1
1
2ig
〔其中
D
1
0.034
2
0.03
〕,
f
0.012
传动系机械效率η=0.85,传动系总速比
i
igi0
〔其中
T
ig
3.15,i0
4.12〕,车轮滚动半径
r0.365m,发动机转矩Ttq24000N
m,道路附着系数
0.45,求汽车全速从
25km/h加速至40km/h所经过的路程。
①Ft
Ft
Ttqi0ig
24000
3.15
4.12
0.85725345.8N
计算过程:
r
0.365
。
mg
4600
9.81
.0.45
20306.7N
2gS
402
252
②由于Ft
mg
3.62
3.62
S8.52m
因此
2汽车的
B=1.8m,hg=1.15m,横坡度角为10°,R=22m,求汽车在此圆形跑道上行驶
设
侧向附着系数为的0.3,
计算发生侧滑的车速〔其要求绘图〕。
mgsin
u2
R
Fc
m
R
Fmgcos
hg
mgcos
mg
B
u
g(
tg
)R
9.81(0.30.174)22
10.11m/s
3某轿车的轴距=3.0
质心至前轴距离
L
1=1.55
质心至后轴距离
2=1.45,汽车围绕oz
L
m
m
L
m
轴的转动惯量
Iz=3900kg·m2,前轮总侧偏刚度
k1=-7000N/rad,
后轮总侧偏刚度
k2
=-110000N/rad,
转向系总传动比
i=20,汽车的总质量为
2000kg,侧面加速度为
0.4g时
汽车前后轮侧偏角绝对值之差
1
2及车速25m/s时转向半径比值
R/R0。
K
m
(L1
L2)
2000
1.55
1.45
0.0429111
L
2
k
2
k
3
2
110000
7000
1
1
2
KayL
0.0429111
0.4
9.81
3.0
0.505deg
R
1
Ku2
1
0.0429111252
27.82
R0
ax
du
d
du
r
4.
dt
dt
dt
(参考新书
P117或旧书P114)。
请推导出公式
u0
u和0
[(u
u)cos
(
)sin
]
u
u
u
u
u
(其中cos
1和sin
)
ax
lim
u
du
r
t
dt
t
0
y
V
V
x
u
u
y
V
u
x
Qs
Pb
Qs
CFb
6.
1.02ua
请推导两公式
T的变换过程并注明符号的单位。
Qs
Peb
Pe
1
Ftua
1.02ua
T
3600
∵
Qs
b
1Ftua
CFb
1
1.02ua
T3600
C
1.023600
∴
T,其中
五、计算题
4
2
1
1
2ig
〔其中
1某汽车总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m,旋转质量换算系数
1=0.025,
20.03〕,,f=0.025,
传动系机械效率
ηT=0.82,传动系总传动比
ii0ig10〔其
中ig3.15),假设发动机输出转矩为Te=20000N·m,车轮半径r0.360m,道路附着系数
为0.4,求汽车全速从20km/h加速10s时所能到达的车速。
Ft
2000010
0.82
45555.5N
①计算Ft
Ttqi0ig
结果,
r
0.360
。
mg
4600
9.81
.0.40
18050.4N
②由于
Ft
F
所以,
a
g
0.49.81
3.924m/s2
v1
v0
at
5.56m/s
3.924m/s210s
44.8m/s
161.28km/h
2
某汽车的总质量
m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,,
1=0.03,2
0.03,f=0.025
传动系机
械效率ηT=0.85,传动系总传动比
i
i0ig
9
假想发动机输出转矩
Ttq
35000N
m
车轮
半径r
0.360m,道路附着系数为
0.5,求汽车全速从
20km/h加速至40km/h所经过的
路程。
由于Ft
mg
2g
S
402
202
因此
3.62
3.62
S
9.45m
1=0.035
20.03
3
某汽车的总质量
2
m=4600kg,C=0.75,A=4m,旋转质量换算系数
D
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