《汽车理论》课后参考答案（精编版）.docx

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 TfFz a 阻Ffw碍车轮滚动3）作用形式： 滚动阻力 fT fF f r （ 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Tq 19.13259.27(n)1000165 .44(n 2)100040.874 (n 3)10003.8445 (n 4)1000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装载质量整车整备质量2000kg1800kg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 ＝ 2.77 m22主减速器传动比 i0＝ 5.832飞轮转功惯量 If ＝ 0.218kg m二前轮转动惯量 Iw1 ＝ 1.798kg m四后轮转功惯量 Iw2 ＝3.598kg m2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)解答：hg＝ 0.9m1）（取四档为例）由Ft Tq Tq nu nFt uT q iF tg i o T234rTq 19.13 259.27( n )165.44( n )40.874( n )3.8445( n )u 0 . 3771000rn100010001000i g i o行驶阻力为F f Fw ：F f Fw GfCD A 2Ua21.15494.31220.131U a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n min600r/ min， n max4000r/ min， 取六个点分别代入公式：2） ⑴ 最高车速 ：有 FtF f FwFt 494.31220.131U a分别代入 U a 和Ft 公式：Tq *6.9 * 5.83 *0.85494.3120.131(0.377 * 0.3697n ) 20.3675.83 *6.09把Tq 的拟和公式也代入可得：n>4000而 nm ax4000r/min∴ U max0.377 *0.367 *400094.93Km/h⑵最大爬坡度：1.0* 5.83挂Ⅰ档时速度慢， Fw 可忽略：Fi Ft max(F fFw )Gi Ft max Gfi maxFt max f G=0.366144003880 * 9.80.013（ 3）克服该坡度时相应的附着率 F xF z忽略空气阻力和滚动阻力得：Fi i il 0.366*3.20.6Fz a / l a1.9473） ① 绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货） ：40.06261 dta dug( D1f ) （ DI w 1Ft Fw Gi2I f i g 0为动力因素）2TⅡ时，1 m r 2m r 21 1 1.7983.59821 0.218*3.092 *5.8322* 0.8538001.1280.36738000.367Tq i gioFtrTq 19.13T259.27(n ) 165.44(n )240.874( n )33.8445(n )4F CD A U 21000100010001000w 21.15 a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：dt 1 du at t 1du A0 a即加速时间可用计算机进行积分计算求出，且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？1uaa 曲线下两速度间的面答：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：umax, i , t j1Pe Pf PwtP 1 Gf u C D A u 3te 3600a m ax 76140a 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i 0 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 Fw＝0)其他有关参数为： m＝ 1600kg， CD＝0.45， A＝2.00 m2答： 1> 对于 F-F 型轿车： 最大驱动力等于前轮附着力，f＝0.02， δ＝ 1.00Fxbmax F Fz对于 F-R 型轿车：61.5%mg最大驱动力等于后轮附着力Fxbmax F Fz(1 55.7%) mg44.3%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 ：Fxbmax FFz 1928 .64NF F FGf CD A U 2极限车速：xbmax f w21.15aU amax194.8km / h极限爬坡度：FxbmaxF f FiGf Gii maxi maxFxb maxG 1928.64f0.021600 * 9.8极限加速度： F0.13F F Gfm dUxbmax( dUdtf) maxjF Gf mdt1.01km /(hs)（2）同理可有：当U amaxi max0.7 时 ， 388.0km/ h 0.4105( dUdt) max4.023km/( hs)1.8、一轿车的有关参数如下：总质量 1600kg；质心位置： a=1450mm，b＝ 1250mm， hg＝630mm; 发动机最大扭矩 Memax ＝140N m; I 挡传动比 iI ＝0.385；主减速器传动比 io＝4 ． 08; 传动效 率η m ＝ 0.9 ； 车轮 半径 r ＝ 300mm; 飞轮转 动惯量 If ＝0.25kg m2 ；全部车轮的转动惯量∑ Iw ＝4.5kg m2 (其中，前轮的 Iw ＝2.25 kg m 2 ，后轮的 Iw ＝2.25 kg m2 )。

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b的位置 (即 b 值)，才可以保证获得应有的最大加速度若令 L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 ： 100％为前轴1 I w。