汽车理论课后题答案.docx
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汽车理论课后题答案
Tq
191325927(卷01654
4Q87
r
38%
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?
:
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(取四档为例)
Ft
Tq
Ft
Tq
0.377rn
行驶阻力为
FfFw:
Ff
FwGf
494.3120.131Ua2
由计算机作图有
駆动力行驶阻力平術圈
Ua(Km/h)
※本题也可采用描点法做图:
由发动机转速在nmin
600r/min
nmax4000r/min,取六个点分别代入公式:
2)⑴最高车速:
有FtFfFw
Ft
494.3120.131U
分别代入Ua和Ft公式:
Tq*6.9*5.83*0.85
0.367
494.312
0.131(运津野
5.83*6.09
把Tq的拟和公式也代入可得:
n>4000
而nmax
4000r/min
0.377*0367*400094.93Km/h
1.0*5.83
⑵最大爬坡度:
挂i档时速度慢,
Fw可忽略:
Fi
Ftmax
(FfFw)
Gi
Ftmax
Gf
imax
Ftmax
14400
0.013
3880*9.8
=0.366
(3)克服该坡度时相应的附着率
Fx
Fz
忽略空气阻力和滚动阻力得:
Fi
il
0.366*3.2
Fza/l
1.947
0.6
3[①绘制汽车行驶加速倒数曲线(已装货)
:
40.0626
dt
du
g(Df)
(D
FtFw
为动力因素)
2.2
1figi0T
2
r
11.7983.598
0.218*3.092*5.832*0.85
38000.3672
3800
0.3672
1.128
Ft
Tqigi。
T
Tq
19.13259.27(」)
1000
n2n3n
165.44()240.874()33.8445(—
10001000100C
由以上关系可由计算机作岀图为:
②用计算机求汽车用W档起步加速至70km/h的加速时间。
(注:
载货时汽车用H档起步加速不能至70km/h)
由运动学可知:
dt-dua
即加速时间可用计算机进行积分计算求岀,
1
且—Ua曲线下两速度间的面积就是通过此速度去件的a
加速时间。
经计算的时间为:
146.0535s
1.4、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)且这三个指标均于汽车是空载、满载时有关。
加速时间3)最大爬坡度
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。
PfGfPw
amax
发动机的最大功率应满足上式的计36果0但也不宜过大,济性。
(详见第三章课件)
Pe
It
CdA
3
Uamax
否则76因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经
1.6、超车时该不该换入低一档的排档
答:
可参看不同i0时的汽车功率平衡图:
1.7答:
1>对于F-F型轿车:
最大驱动力等于前轮附着力
FxbmaxFFz
61.5%mg
对于F-R型轿车:
最大驱动力等于后轮附着力
FxbmaxFFz(1
55.7%)mg
44.3%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:
Fz
1928.64N
极限车速:
Ff
CDA]]2
a
礼Gf詣
amax
194.8km/h
极限爬坡度:
FxbmaxFfFiGfGi
iFxbmaxf
imaxf
G
1928.64小“imax0.02
1600*9.8
0.13
LlL~dU
极限加速度:
1
FxbmaxFfFjGfm
dt
dUFGf
()max1.01km/(hs)
dtm
(2)同理可有:
当
i0.7时,
Uamax388.0km/h
imax0.4105
严)max4.023km/(hs)dt
答:
1>由汽车行驶方程式:
FtFf
FwFiFj
低速滑行时,
Fw0Fj0
此时:
FtFf
由低速滑行曲线拟台直线公式可得:
dvgdt
(19.760.59T)
gdt
0.060
<以四档为例>
2>直接档,Ig
先求汽车质量换算系数
1Iw
2mr
2.2
1Ifigi0T
2
mr
代入数据得:
1.0266
再有动力因素公式:
dUgdt
其中:
00.060
所以:
Dmax
g(dU
)max
dU2
而:
()max0.75m/sdt
3>由
Dmax
Dmax0.060
0.34255
可得,最大爬坡度为:
Imax
imax
max
1.0266*0.75*3.6
g(詈)max
gdt
Dmax
0.28255
16.41
9.81
第二章
2.1、“车开得慢,油门踩得小,就一定省油”,或者“只要发动机省油,汽车就一定省油”,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。
此时,后备功率较小,发动机负荷率较高燃油消耗率低,百公里燃油消耗量较小。
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)大小也关系汽车是否省油。
,
2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
提示:
①采用无级变速后,理论上克服了发动机特性曲线的缺陷,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会增多,提高了燃油经济性。
2.3、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,确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。
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:
i'
0.377
nr
i0Ua
r
(式中A为对某汽车而言的常数A0.377—)
i0
当汽车一速度Ua'在一定道路沙锅行驶时,根据应该提供的功率:
Pe'-
Pw
由“最小燃油消耗特性”曲线可求岀发动机经济的工作转速为
n'e
将Ua',n'e代入上式,即得无级变速器应有的传动比i'。
带同一
植的道路上,不同车速
时无级变速器的调节特性。
提示:
①缩减轿车总尺寸和减轻质量
大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、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原因之一。
2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性
②汽车外形与轮胎
降低Cd值和采用子午线轮胎,可显著提高燃油经济性。
2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?
试举例说明。
提示:
发动机最大功率要满足动力性要求(最高车速、比功率)]
1最小传动比的选择很重要,(因为汽车主要以最高档行驶)
若最小传动比选择较大,后备功率大,动力性较好,但发动机负荷率较低,燃油经济性较差。
若最小传动比选择较小,后备功率较小,发动机负荷率较高,燃油经济性较好,但动力性差。
2若最大传动比的选择较小,汽车通过性会降低;若选择较大,则变速器传动比变化范围较大,档数多,结构复杂。
3同时,传动比档数多,增加了发动机发挥最大功率的机会,提高了汽车的加速和爬坡能力,动力性较好;档位数多,也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,燃油经济性也较好。
2.6、试分析超速挡对汽车动力性和燃油经济性的影响。
提示:
因为汽车并不经常以此速度行驶,低速档只要满足动力性的要求。
2.9、为什么公共汽车起步后,驾
驶员很快换入高档?
提示:
汽车起步后换入高档,此时,发动机负荷率大,后备功率小,燃油经济性较高.
2.10、达到动力性最佳的换挡时机是什么?
达到燃油经济性最佳的换档时机是什么
?
二者是否相同?
答:
①动力性最佳:
只要{Ft(FwFf)}max时换档,
以1.3题图为例,在{Ft1(FW1Ffi)}{Ft2(Fw2Ff2)}时换档
显然满足动力性最佳。
②燃油经济性最佳要求发动机负荷率高,后备功率低。
由下图知,在最高档时,后备功率最低,燃油经济性最佳。
第四章
4.1一轿车驶经有积水层的一良好路面公路,当车速为100km/h时要进行制动。
问此时有无可能岀现滑
空载时:
0
hg
3.950.381.85
0.845
0.413
水现象而丧失制动能力?
轿车轮胎的胎压为
179.
27kPa。
答:
假设路面水层深度超过轮胎沟槽深度
估算滑水车速:
h6.34.Pi
pi为胎压(kPa)
代入数据得:
h84.89km/h而
h故有可能岀现滑水现象而失去制动能力。
4.3答案:
1)前轴利用附着系数为:
Lz
f
bzhg
后轴利用附着系数为:
r
z
a
zhg
0故空载时后轮总是先抱死
由公式Er土込一
r1rhg/L
代入数据Er
2.1
2.4490.845r
(作图如下)
满载时:
0
3.950.381
hg
1.17
0.4282
0时:
前轮先抱死
Ef
b/L
fhg/L
代入数据
1
1.17f
(作图如下)
0时:
后轮先抱死
Er
a/L
rhg/L
代入数据Er=
2.95
2.4491.17r
(作图如下)
^1
n.2
00.10.2030.4050.6070.80.9
B.6.4o.o.o.
0
2)由图或者计算可得:
空载时0.8制动效率约为0.7
因此其最大动减速度abmax0.8g0.70.56g
代入公式:
s
3.6
Ua0
2
Ua0
25.92a
bmax
3.6
0.02
0.02
302
25.920.56g
=6.57m
由图或者计算可得:
满载时制动效率为0.87
因此其最大动减速度a
bmax
0.8g0.870.696g
制动距离
1
s
3.6
3.6
2yua0
0.02瞠
2
3)A.若制动系前部管路损坏
匚Gdu
Fxb2
gdt
Gz
后轴利用附着系数
代入数据得:
空载时:
a)空载时
代入公式:
3.6
0.02应
2
b)满载时
其最大动减速度
代入公式:
B.
Ef
2
Ua0
25・92abmax
30
Fz2
Er=0.45
302
=5.34m
25.920.696g
G
〔(azhg)
Lz
Zhg
满载时:
其最大动减速度abmax
30
3.6
abmax
丄0.02陛
3.62
若制动系后部管路损坏
Fz1
L(b
b/L
速度abmax
后轴制动效率Er
Er=0.60
0.8g0.45
0.36g
a/L
1rhg/L
2
2—Ua0
302
25.920.36g
0.8g0.6
3.6
30
xb1
Zhg)
2
Ua0
25.92abmax
=10.09m
0.48g
2
Ua0
a0
302
25・92abmax
=7.63m
25.920.48g
业Gz
gdt
代入数据
1fhg/L
空载时:
附着系数
Ef
=0.57
满载时:
Lz
bZhg
Ef=0.33a)空载时其最大动减
0.8g0.570.456g
代入公式:
3.6
2
Ua0
Ua0
25.92abmax
1
0.02
0.02
30
30
=8.02m
3.6
2
25.920.456g
b)满载时其最大动减速度
abmax
0.8g
0.33
0.264g
代入公式:
1
s
2
Ua(
2
Ua0
2
025.92abmax
3.6
2
1
0.02
0.02
30
302
=13.67m
3.6
2
25.920.264g
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