(完整word版)汽车理论课后习题答案(余志生版)(免费版)教案.doc

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 Tf = Fza阻 碍车轮滚动3） 作用形式：滚动阻力 Ff =仙 Ff二匸 （f为滚动阻力系数）r1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：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、解答：1）（取四档为例） 由FtT Tq、 Tq > n =n 43・8445 kn n 2 , n 3Tq = -19 .13 259 .27 ( ) -165 .44 ( ) - 40 .874 ( )1000 1000 10000 . 377 rnu 二igi。

行驶阻力为Ff Fw :Ff Fw =Gf二 494312 0.131U由计算机作图有驱动力行驶阻力平衛图※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在nmin =600r/min , nmax = 4000r/min，取六个点分别代入 公式：2）⑴最高车速：有 Ft =Ff +Fw— . 2=Ft =494.312 0.131Ua 分别代入Ua和Ft公式：Tq 6.9 5.83 0.85 =494.312 0.131(0.377* 0.3697n)20.367把Tq的拟和公式也代入可得:5.83*6.09#n>4000而 n m ax = 4000 r/min1.0*5.83⑵最大爬坡度：挂I档时速度慢,Fw可忽略:Fi二 Ftm(Ff Fw)Gi二 Ft maxGfimFt m a x a x~G=0.366上竺0-0.0133 88*09.8••• Umax 二 0.377* 0.367* 4000 = 94.93 Km/h⑶克服该坡度时相应的附着率 「二FxFz忽略空气阻力和滚动阻力得:Fi3Fz a / l aiU°.366 * 3・2 "61 .9473）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）40.0626dta dug (DFt - Fw为动力因素）II 时，、：=1 • 1 I w2. 2I f i g i 0 T2r2 21 1.798 3.598 1 0.218*3.09 *5.83 * 0.85_1 3800 0.3672-1.128+380020.367Tqigio TTq = -19.13 259.27(-^) -165.44(-^)2 40.874(-^)3 -3.8445(丄)41000 1000 1000 1000Fw二空U21.15由以上关系可由计算机作出图为:加速度倒数曲线Ia55o.0 1020 30Ua(Km/hl4050②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I档起步加速不能至 70km/h ） 由运动学可知：dt = 1du 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？ 答：汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时, 的平均行驶速度1Ua曲线下两速度间的面a由纵向外力决定的所能达到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 Um ax，i，t j1一 Pf PPe丄_2Lt 3600Cd AU a m ax76140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）1.7、答：1＞对于F-F型轿车： 最大驱动力等于前轮附着力Fxbmax = F半二 Fz® = 61 .5%mg®对于F-R型轿车： 最大驱动力等于后轮附着力Fxbmax =F^=Fz® =（1—55.7%）mg®=44.3% m g显然F-F型轿车总的附着力利用情况较好。

2 ＞⑴对于二0.2 :Fxbmax = F " Fz "928.64N极限车速:FxbmaxFfFw二 Uamax 二 194.8km/h—■i max极限爬坡度：Fxbmax = Ff • Fi 二 Gf • GiF xb max rI max =_ g _ f 1928.64 0.02 1600*9.80.13极限加速度:Ff FjdUm——dt-Gf(2)同理可有：当U amax(吗dt二 0.7 时，二 388.0km/hmax —1.01km/(hs)0.4105dU Fw弋卫也m生 dt w L L dti max(-dU)ma^ 4.023km/(hs) dt1.8、解：＜1＞先求汽车质量换算系数 ;:, 1》Iw1 Ifigio^T—1 2 2m r m r代入数据有：「• =1.4168若地面不发生打滑，此时，地面最大驱动力F = F =从心宀 rxb1max 厂 tr=Fxzmax = 6597.36N由于不记滚动阻力与空气阻力，即 Ff、Fw=0 这时汽车行驶方程式变为Ft = Fi FjTtq i g i0 t duGi 、m - r dt当 Tq = M eMax =140N M 代入有: 二(乎)max 畝91b h [再由 Fz1 =G Gsi n。

mL L <将(dU) max代入上试有dtFz1m「6180.27N此时：Fxb1 0.6Fz1将出现打滑现象，所以：在加速过程中发动机扭矩不能否充分发挥＜2＞调整：要使发动机扭矩能否充分发挥，贝应使：Fxb1 =0.6Fz1其中：Fxb1 = 6597.36N 不变，b hg du则由公式：Fz1 = G m ——L L dt得出：b=1704.6mm前轴负荷率为： 匕*100% =——1704.6——*100%= 63.1%L (1250 +1450)1.9答：1＞由汽车行驶方程式：Ft 二 Ff Fw F「Fj低速滑行时Fw : 0 Fj, : 0 此时： Ft :- Ff由低速滑行曲线拟台直线公式可得2＞直接档，i g = 1＜以四档为例＞6d v6(1 97 & 0.5 9T)gdtg d t= 0.0 6 0先求汽车质量换算系数 ;:2 21 Ifig i0 T2m r代入数据得：= 1.02 66再有动力因素公式：、dUgdt0 = 0.060所以:D maxgdUdt)max而:)max2二 0.75m/sD max0.060 1.0266 * 0.75 * 3.6 二 0.342 559.813＞由、dUdtmax可得，最大爬坡度为:maximax0.28255i max= 16.41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丄匚二 （式loUa Ua中A为对某汽车而言的常数A = 0.3 7右）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' =P Pwnn'eT由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为将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2.4如何从改进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 ？式举例说明提示：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2.7、答：1） <考虑空车的情况 > 发动机输出功率：Tqi giPe 皿 t Ua/3600rTq = -19.13 259.27（』）-165.44（亠）2 40.874（』）3 - 3.8445［』）41000 1000 1000 10000.377rnigio由以上三条关系式，可以绘出各个档位下发动机的有效功率图。