汽車?yán)碚摰谖灏鎋課后習(xí)題答案(正確)

1、第一章汽車的動(dòng)力性1.1試說明輪胎滾動(dòng)阻力的定義，產(chǎn)生機(jī)理和作用形式。答：車輪滾動(dòng)時(shí)，由于車輪的彈性變形、路面變形和車轍摩擦等原因所產(chǎn)生的阻礙汽車行駛的力稱為輪胎滾動(dòng)阻力。產(chǎn)生機(jī)理和作用形式：彈性輪胎在硬路面上滾動(dòng)時(shí)，輪胎的變形是主要的，由于輪胎有內(nèi)部摩擦，產(chǎn)生彈性遲滯損失，使輪胎變形時(shí)對(duì)它做的功不能全部回收。由于彈性遲滯，地面對(duì)車輪的法向作用力并不是前后對(duì)稱的，這樣形成的合力Fz并不沿車輪中心向車輪前進(jìn)方向偏移 a。如果將法向反作用力平移至與通過車輪中心的垂線重合，那么有一附加的滾動(dòng)阻力偶矩Tf Fz a。為克服該滾動(dòng)阻力偶矩，需要在車輪中心加一推力Fp與地面切向反作用力構(gòu)成一力偶矩。2輪胎

2、在松軟路面上滾動(dòng)時(shí)，由于車輪使地面變形下陷，在車輪前方實(shí)際形成了具有一定坡度的斜面，對(duì)車 輪前進(jìn)產(chǎn)生阻力。3 輪胎在松軟地面滾動(dòng)時(shí)，輪轍摩擦?xí)鸶郊幼枇Α?車輪行駛在不平路面上時(shí)，引起車身振蕩、減振器壓縮和伸長時(shí)做功，也是滾動(dòng)阻力的作用形式。 1.2滾動(dòng)阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？答：滾動(dòng)阻力系數(shù)與路面的種類、行駛車速以與輪胎的構(gòu)造、材料和氣壓有關(guān)。這些因素對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)的具體 影響參考課本P9。1.3確定一輕型貨車的動(dòng)力性能貨車可裝用4擋或5擋變速器，任選其中的一種進(jìn)行整車性能計(jì)算：1繪制汽車驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖。2求汽車最高車速，最大爬坡度與克服該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率。3 繪制汽車行駛加速度

3、倒數(shù)曲線，用圖解積分法求汽車用2檔起步加速行駛至 70km/h的車速-時(shí)間曲線，或者 用計(jì)算機(jī)求汽車用 2檔起步加速行駛至 70km/h的加速時(shí)間。輕型貨車的有關(guān)數(shù)據(jù)：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性的Tq-n曲線的擬合公式為19.313 295.27n10004°.874阪3踴445為式中，Tq為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩N? m;n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min 。發(fā)動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速nmin=600r/mi n,最高轉(zhuǎn)速 nmax=4000r/min 。裝載質(zhì)量整車整備質(zhì)量總質(zhì)量車輪半徑傳動(dòng)系機(jī)械效率滾動(dòng)阻力系數(shù)空氣阻力系數(shù)x迎風(fēng)面積 主減速器傳動(dòng)比飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量二前輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量四后輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2000kg1800kg38

4、80kg0.367mn t=0.85f =0.013CiA=2.77m2i 0=5.832I f=0.218kg ? m2I w1=1.798kg ? m2I w2=3.598kg ? mI檔n檔川檔"檔V檔四檔變速器6.093.091.711.00-五檔變速器5.562.7691.6441.000.793變速器傳動(dòng)比ig數(shù)據(jù)如下表軸距L=3.2m質(zhì)心至前軸距離滿載a=1.974m質(zhì)心高滿載hg=0.9m分析：此題主要考察知識(shí)點(diǎn)為汽車驅(qū)動(dòng)力-行使阻力平衡圖的應(yīng)用和附著率的計(jì)算、等效坡度的概念。只要對(duì)汽車行使方程理解正確，此題的編程和求解都不會(huì)有太大困難。常見錯(cuò)誤是未將車速的單位進(jìn)行換

5、算。2首先應(yīng)明確道路的坡度的定義i tan 。求最大爬坡度時(shí)可以對(duì)行使方程進(jìn)行適當(dāng)簡化，可以簡化的內(nèi)容包 括兩項(xiàng)cos 1和sin tan ，簡化的前提是道路坡度角不大，當(dāng)坡度角較大時(shí)簡化帶來的誤差會(huì)增大。計(jì)算時(shí)， 要說明做了怎樣的簡化并對(duì)簡化的合理性進(jìn)行評(píng)估。3條件沒有說明汽車的驅(qū)動(dòng)情況，可以分開討論然后判斷，也可以根據(jù)常識(shí)判斷輕型貨車的驅(qū)動(dòng)情況。解：1繪制汽車驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖汽車驅(qū)動(dòng)力 Ft= Ttqigio tr行駛阻力 Ff+Fv+ Fi+F = G? f + Cdau2+G? i+ mdU21.12dtr n發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系式為：ua 0.377 -igio由

6、此題的條件，即可求得汽車驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力與車速的關(guān)系，編程即可得到汽車驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖。2求汽車最高車速，最大爬坡度與克服該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率 由1得驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖，汽車的最高車速出現(xiàn)在 5檔時(shí)汽車的驅(qū)動(dòng)力曲線與行駛阻力曲線的交點(diǎn)處,2Uaax= 99.08m/s。 汽車的爬坡能力，指汽車在良好路面上克服Ff Fw后的余力全部用來等速克服坡度阻力時(shí)能爬上的坡度，duF t F f F w此時(shí)-0,因此有Fi Ft Ff Fw，可得到汽車爬坡度與車速的關(guān)系式：i tana聞;而汽車最大爬坡度imax為I檔時(shí)的最大爬坡度。利用MATLAB十算可得，imax 0.352。如是前輪驅(qū)動(dòng)，

7、C1 = b Thg ；相應(yīng)的附著率C1為任，不合理，舍去。L L q如是后輪驅(qū)動(dòng)，C 2 =q;相應(yīng)的附著率C 2為0.50。a hgqL L3繪制汽車行駛加速度倒數(shù)曲線，求加速時(shí)間求得各檔的汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)如下表所示:汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)I檔n檔川檔"檔V檔2 21Iw Ifigio T1 2 2 mrmr1.38291.10271.04291.02241.0179閱三忽略原地起步時(shí)的離合器打滑過程，假設(shè)在初時(shí)刻時(shí)，汽車已具有n檔的最低車速。由于各檔加速度曲線不相交利用MATLAB畫出汽車的行駛加速度圖和汽車的加速度倒數(shù)曲線圖:結(jié)26.0s。如圖三所示，即各低檔位加速行駛至發(fā)

8、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)最到轉(zhuǎn)速時(shí)換入高檔位；并且忽略換檔過程所經(jīng)歷的時(shí)間果用MATLAB畫出汽車加速時(shí)間曲線如圖五所示。如下圖，汽車用H檔起步加速行駛至 70km/h的加速時(shí)間約為1.4空車、滿載時(shí)汽車動(dòng)力性有無變化？為什么？答：動(dòng)力性會(huì)發(fā)生變化。因?yàn)闈M載時(shí)汽車的質(zhì)量會(huì)增大，重心的位置也會(huì)發(fā)生改變。質(zhì)量增大，滾動(dòng)阻力、坡度阻力和加速阻力都會(huì)增大，加速時(shí)間會(huì)增加，最高車速降低。重心位置的改變會(huì)影響車輪附著率，從而影響最大爬坡度。1.5如何選擇汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率？答：發(fā)動(dòng)機(jī)功率的選擇常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來初步確定。假設(shè)給出了期望的最高車速，選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)功1 GfC a率應(yīng)大體等于，但不小于以最高車速行駛

9、時(shí)的行駛阻力功率之和，即Pe 丄一匯 Uamax D Uamax。t 360076140在實(shí)際工作中，還利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)初步估計(jì)汽車比功率來確定發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有功率。不少國家還對(duì)車輛應(yīng)有的最小比功率作出規(guī)定，以保證路上行駛車輛的動(dòng)力性不低于一定水平，防止某些性能差的車輛阻礙車流。1.6超車時(shí)該不該換入低一擋的排擋？答：超車時(shí)排擋的選擇，應(yīng)該使車輛在最短的時(shí)間內(nèi)加速到較高的車速，所以是否應(yīng)該換入低一擋的排擋應(yīng)該由汽車的加速度倒數(shù)曲線決定。如果在該車速時(shí)，汽車在此排檔的加速度倒數(shù)大于低排擋時(shí)的加速度倒數(shù)，那么應(yīng)該換入 低一檔，否那么不應(yīng)換入低一擋。1.7統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)說明，裝有 0.52L排量發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車

10、，假設(shè)是前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng) F.F.轎車，其平均的前軸負(fù) 荷為汽車總重力的61.5 %;假設(shè)是前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)F.R.轎車，其平均的前軸負(fù)荷為汽車總重力的55.7 %。設(shè)一轎車的軸距L=2.6m,質(zhì)心高度h=0.57m。試比擬采用F.F與F.R.形式時(shí)的附著力利用情況，分析時(shí)其前軸負(fù)荷率取相應(yīng) 形式的平均值。確定上述 F.F轎車在0 = 0.2與0.7路面上的附著力，并求由附著力所決定的極限最高車速與極限最 大爬坡度與極限最大加速度在求最大爬坡度和最大加速度時(shí)可設(shè)Fw=0 o其它有關(guān)參數(shù)為：2m=1600kg, G=0.45, A=2.00m , f =0.02, $ 1.00。分析：分析此

11、題的核心在于考察汽車的附著力、地面法向反作用力和作用在驅(qū)動(dòng)輪上的地面切向反作用力的理解和應(yīng)用。應(yīng)熟知公式1-13 1-16 的意義和推導(dǎo)過程。分析1比擬附著力利用情況，即比擬汽車前F.F 、后輪F.R.地面切向反作用力與地面作用于前 F.F 、后輪F.R.的法向反作用力的比值。解題時(shí)應(yīng)注意，地面法向發(fā)作用力包括靜態(tài)軸荷、動(dòng)態(tài)分量、空氣升力和滾動(dòng)阻力 偶矩產(chǎn)生的局部，如假設(shè)進(jìn)行簡化要對(duì)簡化的合理性給予說明。地面作用于車輪的地面切向反作用力那么包括滾動(dòng)阻力和 空氣阻力的反作用力。2 求極限最高車速的解題思路有兩個(gè)。一是根據(jù)地面作用于驅(qū)動(dòng)輪的地面切向反作用力的表達(dá)式1 - 15,由附著系數(shù)得到最大附

12、著力，滾動(dòng)阻力，即可求得最高車速時(shí)的空氣阻力和最高車速。二是利用高速行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)輪附著率的表達(dá)式，令附著率為附著系數(shù)，帶入項(xiàng)，即可求得最高車速。常見錯(cuò)誤：地面切向反作用力的計(jì)算中滾動(dòng)阻力的計(jì)算錯(cuò)誤，把后輪的滾動(dòng)阻力錯(cuò)計(jì)為前輪或整個(gè)的滾動(dòng)阻力。3 最極限最大爬坡度時(shí)依然要明確道路坡度的定義和計(jì)算中的簡化問題，具體見1.3題的分析。但經(jīng)過公式推導(dǎo) 此題可以不經(jīng)簡化而方便得求得準(zhǔn)確最大爬坡度。解：1.比擬采用F.F與F.R.形式時(shí)的附著力利用情況i對(duì)于前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)F.F.式轎車，1 2空氣升力 Fzw1-CLfA ur2,由m=1600kg，平均的前軸負(fù)荷為汽車總重力的61.5 %,靜態(tài)軸荷的法

13、向反作用力Fzs1 = 0.615X1600X9.8 = 9643.2N, 汽車前輪法向反作用力的簡化形式為：1 2Fz1= Fzs1-Fzw1= 9643.2-CLf A ur2地面作用于前輪的切向反作用力為：Fx1 = F f2+Fw = 0.385Gf +C D A 2 ua 21.15=120.7 +Cd A21.15Z2附著力利用情況:Fx12。.7 紅u2XiiQCLfAU：ii>對(duì)于前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)f.r.式轎車同理可得:174.7CAu221.15 a6946.22CLrA U般地，Qr與CLf相差不大，且空氣升力的值遠(yuǎn)小于靜態(tài)軸荷的法向反作用力，以此可得F XiFX2

14、F Z1F Z2前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)有著更多的儲(chǔ)藏驅(qū)動(dòng)力。結(jié)論：本例中，前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)F.F 式的轎車附著力利用率高。2.對(duì)F.F.式轎車進(jìn)行動(dòng)力性分析1附著系數(shù) 0.2時(shí)i>求極限最高車速：忽略空氣升力對(duì)前輪法向反作用力的影響，F(xiàn)Z1= 9643.2 N 。最大附著力F1二刃=1928.6 N 。令加速度和坡度均為零，那么由書中式1 有：F 1二Fx1 二Fw+Ff2 ,那么 FwF 1Ff2 = 1928.6-0.02X0.385X1600X9.8= 1807.9 N又FwCdA21.152Uamax由此可推出其極限最高車速:Uamax = 206.1 km/h 。ii> 求

15、極限最大爬坡度計(jì)算最大爬坡度時(shí)加速度為零，忽略空氣阻力。hgsinK前輪的地面反作用力 Fz1 Fz G-cos最大附著力Fz1由書中式1 15,有F 1 =FX1 =F +Ff2 GsinGfcos 討b af以上三式聯(lián)立得：imax tan= 0.095。L hgiii>求極限最大加速度：令坡度阻力和空氣阻力均為0, FZ1= 9643.2 NF 1= *Fz1 = 1928.6N由書中式1 15F 1 =Fx1 =Ff2mamax解得amax1.13。2當(dāng)附著系數(shù)=0.7時(shí)，同理可得:最咼車速：uamax= 394.7 km/h 。最大爬坡度：imax 0.347。最大加速度：am

16、ax 4.14方法忽略空氣阻力與滾動(dòng)阻力，有:b/L1/hg /L最大爬坡度imaxq，最大加速度 amaxq.gamaxFt maxS mFtmaxMemaxi0i1 mr=6597.4 N=1豈 + lfi1i02m=1.42 mr mr所以 0.2 時(shí)，imax 0.118, amax 1.16m/s?。20.7 時(shí),imax 0.373,amax 3.66m/s1.8 一轎車的有關(guān)參數(shù)如下：總質(zhì)量1600kg;質(zhì)心位置：a=1450mmb=1250mmhg=630mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩 Mmax=140Nm,I檔傳動(dòng)比i 1=3.85 ; 主減速器傳動(dòng)比i 0=4.08 ;傳動(dòng)效率n m=

17、0.9 ;車輪半徑 r=300mm;飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 I f=0.25kg m ;全部車輪慣量刀I w=4.5kgni其中后輪lw=2.25 kgnf,前輪的Iw=2.25 kgni。假設(shè)該轎車為前輪驅(qū)動(dòng)，問：當(dāng)?shù)孛娓街禂?shù)為0.6時(shí)，在加速過程中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩能否充分發(fā)揮而產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速度？應(yīng)如何調(diào)整重心在前前方向的位置b位置，才可以保證獲得應(yīng)有的最大加速度。假設(shè)令-為前軸負(fù)荷率，求原車得質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負(fù)荷率。L如果前者分析：此題的解題思路為比擬由發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩決定的最大加速度和附著系數(shù)決定的最大加速度的大小關(guān)系。大于后者，那么發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩將不能充分發(fā)揮而產(chǎn)生應(yīng)有的加速度。解：忽略滾動(dòng)阻力

18、和空氣阻力，假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)能夠充分發(fā)揮其扭矩那么前輪驅(qū)動(dòng)汽車的附著率 C 1hgTq等效坡度q旦竺0.297。g那么有，C© 1 = 0.754>0.6,所以該車在加速過程中不能產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速度。為在題給條件下產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速度，令C© 1= 0.6 ,代入 q=0.297 , hg=0.63m, L=2.7m,解得b1524mm那么前軸負(fù)荷率應(yīng)變?yōu)?b/L= 0.564 ，即可保證獲得應(yīng)有的最大加速度。1.9 一輛后軸驅(qū)動(dòng)汽車的總質(zhì)量2152kg,前軸負(fù)荷52%，后軸負(fù)荷 48%，主傳動(dòng)比i o=4.55，變速器傳動(dòng)比：一擋：3.79，二檔：2.17，三檔：1.4

19、1，四檔：1.00，五檔：0.86。質(zhì)心高度 hg = 0.57m, CDA=1.5m解得 amax 2.91m/ s。，軸距 L=2.300m,2 2飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I f=0.22kg m,四個(gè)車輪總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I w=3.6kg m,車輪半徑r = 0.367m。該車在附著系數(shù)0.6的汽車在該路面上的滾動(dòng)阻力系數(shù)。 求直接檔的最大動(dòng)力因數(shù)。在此路面上該車的最大爬坡度。1 )求滾動(dòng)阻力系數(shù)汽車在路面上滑行時(shí)，驅(qū)動(dòng)力為0，飛輪空轉(zhuǎn)，3.62152=1豈1mr行駛方程退化為:Gf0.3672dumdt1.012。0，減速度:根據(jù)滑行數(shù)據(jù)的擬合直線可得:du0.59質(zhì)量系數(shù)中該項(xiàng)為dudtGf。m0。

20、dt3.620.164m/s 。解得：f-J.一史 0.0169。g dt2)求直接檔最大動(dòng)力因數(shù)直接檔:1.027。動(dòng)力因數(shù)：D fdu。gdt尸2.2厶 I w I I f i4 i0 m2 12mr mrD max最大動(dòng)力因數(shù):famax O.。169g1.0279.80.750.096。km/h , T的單位為s,直接檔最大加速度 ama尸0.75m/s 2 ( ua= 50km/h )。設(shè)各檔傳動(dòng)效率均為0.90，求:1)2)3)解：3)在此路面上該車的最大爬坡度由動(dòng)力因數(shù)的定義，直接檔的最大驅(qū)動(dòng)力為:Ft max4FwDmax4GTtqma/ i 0i 4 tI tqi 01 t最

21、大爬坡度是指一擋時(shí)的最大爬坡度：血 Gf Gimaxra/L1/ hg/L0.338。以上兩式聯(lián)立得：GfGl maxFwD max4G.1.4.(CD Almax '1(21.15g'2uaDmax4)f0.654由地面附著條件，汽車可能通過的最大坡度為:所以該車的最大爬坡度為 0.338。第二章 汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性2.1 “車開得慢，油門踩得小，就一定省油，或者“只要發(fā)動(dòng)機(jī)省油，汽車就一定省油這兩種說法對(duì)不對(duì)？答：不對(duì)。由汽車百公里等速耗油量圖，汽車一般在接近低速的中等車速時(shí)燃油消耗量最低，并不是在車速越低 越省油。由汽車等速百公里油耗算式(2-1 )知，汽車油耗量不僅與發(fā)動(dòng)

22、機(jī)燃油消耗率有關(guān)，而且還與發(fā)動(dòng)機(jī)功率以與車速有關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)省油時(shí)汽車不一定就省油。2.2試述無級(jí)變速器與汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。答：為了最大限度提高汽車的動(dòng)力性，要求無級(jí)變速器的傳動(dòng)比似的發(fā)動(dòng)機(jī)在任何車速下都能發(fā)出最大功率。為了提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)該根據(jù)“最小燃油消耗特性曲線確定無級(jí)變速器的調(diào)節(jié)特性。二者的要求是不一致的，一般地，無級(jí)變速器的工作模式應(yīng)該在加速階段具有良好的動(dòng)力性，在正常行駛狀態(tài)具有較好的經(jīng)濟(jì)性。2.3用發(fā)動(dòng)機(jī)的“最小燃油消耗特性和克服行駛阻力應(yīng)提供的功率曲線，確定保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最經(jīng)濟(jì)狀況下工作 的“無級(jí)變速器調(diào)節(jié)特性。答：由發(fā)動(dòng)機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性曲線的包絡(luò)線即為發(fā)

23、動(dòng)機(jī)提供一定功率時(shí)的最低燃油消耗率曲線，如課本圖2-9a。利用此圖可以找出發(fā)動(dòng)機(jī)提供一定功率時(shí)的最經(jīng)濟(jì)狀況轉(zhuǎn)速與負(fù)荷。把各功率下最經(jīng)濟(jì)狀況運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速與負(fù)荷率說明在外特性曲線上，便得到“最小燃油消耗特性。無級(jí)變速器的傳動(dòng)比i'與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n與汽車行駛速nr度之間關(guān)系i' 0.377，便可確定無級(jí)變速器的調(diào)節(jié)特性，具體方法參見課本P47。ioUa2.4如何從改良汽車底盤設(shè)計(jì)方面來提高燃油經(jīng)濟(jì)性？答：汽車底盤設(shè)計(jì)應(yīng)該從合理匹配傳動(dòng)系傳動(dòng)比、縮減尺寸和減輕質(zhì)量來提高燃油經(jīng)濟(jì)性。2.5為什么汽車發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)匹配不好會(huì)影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性？試舉例說明。答：在一定道路條件下和車速下

24、，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率相同，但傳動(dòng)比大時(shí)，后備功率越大，加速和爬坡能力 越強(qiáng)，但發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，傳動(dòng)比小時(shí)那么相反。所以傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 應(yīng)該綜合考慮動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性因素。如最小傳動(dòng)比的選擇，根據(jù)汽車功率平衡圖可得到最高車速UmaX驅(qū)動(dòng)力曲線與行駛阻力曲線的交點(diǎn)處車速，發(fā)動(dòng)機(jī)到達(dá)最大功率時(shí)的車速為UP。當(dāng)主傳動(dòng)比擬小時(shí)，Up>Umax,汽車后備功率小，動(dòng)力性差，燃油經(jīng)濟(jì)性好。當(dāng)主傳動(dòng)比擬大時(shí)，那么相反。最小傳動(dòng)比的選擇那么應(yīng)使Up與Umax相近，不可為追求單純的的動(dòng)力性或經(jīng)濟(jì)性而降低另一方面的性能。2.6試分析超速檔對(duì)汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。答

25、：汽車在超速檔行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率高，燃油經(jīng)濟(jì)性好。但此時(shí)，汽車后備功率小，所以需要設(shè)計(jì)適宜的次 一擋傳動(dòng)比保證汽車的動(dòng)力性需要。2.7貨車裝用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性與萬有特性。負(fù)荷特性曲線的擬合公式為：b Bo BiPe B2Pe2 B3R3 B4FV其中，b為燃油消耗率g/kW ?h ；Pe為發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率kW;擬合式中的系數(shù)隨轉(zhuǎn)速 n變化。怠速油耗Qid 0.299mL/s 怠速轉(zhuǎn)速400r/min 。計(jì)算與繪制題1.3中貨車的1汽車功率平衡圖。2最高檔與次高檔的等速百公里油耗曲線3 利用計(jì)算機(jī)求貨車按3352-83規(guī)定的六工況循環(huán)行駛的百公里油耗。計(jì)算中確定燃油消耗值b時(shí)，假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與

26、負(fù)荷特性中給定的轉(zhuǎn)速不相等，可由相鄰轉(zhuǎn)速的兩根曲線用插值法求得。注意：發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率和外特性功率的概念不同。發(fā)動(dòng)機(jī)外特性功率是發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門全開時(shí)的功率，計(jì)算公式為Pe誥，在某一轉(zhuǎn)速下，外特性功率是唯一確定的。發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率那么表示發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際發(fā)出功率，可以根據(jù)汽車行駛時(shí)的功率平衡求得，和轉(zhuǎn)速?zèng)]有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。解：1汽車功率平衡圖P P發(fā)動(dòng)機(jī)功率在各檔下的功率Pe、汽車經(jīng)常遇到的阻力功率W對(duì)車速Ua的關(guān)系曲線即為汽車功率平衡圖,T其中:Pe % 詈 10330000*，nUaigi。0.377rTtq為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩單位為N mPfPw1 GfUaCd Au3t 360076140編程計(jì)算，汽車的功率平

27、衡圖為:(FfI5w)uaPe気丁。然后根據(jù)不對(duì)應(yīng)下的功率求出對(duì)應(yīng)的耗油量燃油消耗率b。利用公式:QsPb1.02Ua g即可求出對(duì)應(yīng)的車速的百公里油耗2)最高檔和次高檔的等速百公里油耗曲線先確定最高檔和次高檔的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的X圍，然后利用Ua，求出對(duì)應(yīng)檔位的車速。由于汽車是等速行ioig駛，因此發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率應(yīng)該與汽車受到的阻力功率折合到曲軸上的功率相等，即同的Pe和n，用題中給出的擬合公式求出對(duì)應(yīng)工況的燃油消耗率。先利用表中的數(shù)據(jù)，使用插值法，求出每個(gè)n值所對(duì)應(yīng)的擬合式系數(shù)：B0,B1, B2,B3,B4。在這里為了保證曲線的光滑性，使用了三次樣條插值。利用求得的各個(gè)車速(L/100km)

28、o實(shí)際繪出的最高檔與次高檔的等速百公里油耗曲線如下:3Biill* /20-2jH16 -i1410W«««鈾如h嚴(yán)w»1W從圖上可以明顯看出，第三檔的油耗比在同一車速下，四檔的油耗高得多。這是因?yàn)樵谕卉囁俚人傩旭傁?，汽車所受到的阻力根本相等，因此F根本相等，但是在同一車速下，三檔的負(fù)荷率要比四檔小。這就導(dǎo)致了四檔的油耗較小。但是上圖存在一個(gè)問題，就是在兩頭百公里油耗的變化比擬奇怪。這是由于插值點(diǎn)的X圍比節(jié)點(diǎn)的X圍要來得大,于是在轉(zhuǎn)速超出了數(shù)據(jù)給出的X圍的局部，插值的結(jié)果是不可信的。但是這對(duì)處在中部的插值結(jié)果影響不大。而且在完成后(3)按3352-83

29、規(guī)定的六工況循環(huán)行駛的百公里油耗。從功率平衡圖上面可以發(fā)現(xiàn)，III檔與IV檔可以滿足六工況測(cè)試的速度X圍要求。分為III檔和IV檔進(jìn)行計(jì)算。先求勻速行駛局部的油耗先使用巳 幻 Fw)Ua，求出在各個(gè)速度下，發(fā)動(dòng)機(jī)所應(yīng)該提供的功率。然后利用插值法求出，三個(gè)勻速行駛3600 tPbs速度對(duì)應(yīng)的燃油消耗率 b。由Q求出三段勻速行駛局部的燃油消耗量(mL)o102 ua g計(jì)算的結(jié)果如下:勻速行駛階段：第一段第二段第三段勻速行駛速度/ (km/ h)254050持續(xù)距離/ (m)50250250發(fā)動(dòng)機(jī)功率Fe /(kw)4.70739.202113.4170燃油消耗率b/g/(kWh)三檔678.32

30、33563.0756581.3972四檔492.3757426.5637372.6138燃油消耗量Q/(ml)三檔8.868144.964454.2024四檔6.437134.063234.7380再求勻加速階段:對(duì)于每個(gè)區(qū)段，以1km/h為區(qū)間對(duì)速度區(qū)段劃分。對(duì)應(yīng)每一個(gè)車速ua,都可以求出對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率:31 Gfua Cd Auat 360076140mua du3600 dt。此時(shí)，車速與功率的關(guān)系已經(jīng)發(fā)生改變，因此應(yīng)該要重新對(duì)燃油消耗率的擬合公式中的系數(shù)進(jìn)行插值。插值求出對(duì)應(yīng)的各個(gè)車速的燃油消耗率b，進(jìn)而用QtPb367.1 g求出每個(gè)速度對(duì)應(yīng)的燃油消耗率Qt0,Qt1,Qt2,Qt

31、n。每小段的加速時(shí)間：3.6蟲 dt每一個(gè)小區(qū)間的燃油消耗量:Qn l(Qt(n1) Qtn) t。對(duì)每個(gè)區(qū)間的燃油消耗量求和就可以得出加速過程的燃油消耗量。2計(jì)算結(jié)果如下:加速階段第一段第二段取大速度uamax/(km/h)4050最小速度 uamin /(km/h):2540加速度a /(m / s2)0.25 (注：書中的數(shù) 據(jù)有誤)0.20燃油消耗量Qa /mL三檔38.370544.2181四檔30.100138.4012勻減速階段：對(duì)于勻減速階段，發(fā)動(dòng)機(jī)處在怠速工況。怠速燃油消耗率Qid是一定值。只要知道勻減速階段的時(shí)間，就可以求出耗油量：Qd Qidt。Qd Qidt 0.299

32、mL/s 19.3s 5.77mL。根據(jù)以上的計(jì)算，可以求出該汽車分別在三檔和四檔的六工況耗油量: 三檔：Qs1008.8681 A%644 魚2024 如705 必21815.77100s18.2692L1075四檔:Qs1006.437134.°632 狄73803°.100138.4°125.77100107513.9079L一、關(guān)于插值方法的討論：在完成此題的第二個(gè)小問題，即求等速百公里油耗曲線的時(shí)候，處理題中所給的擬合函數(shù)的時(shí)候有兩種處理方法：一是先使用已經(jīng)給出的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，使用插值方法，得出轉(zhuǎn)速插值點(diǎn)的對(duì)應(yīng)燃油消耗率b。然后再進(jìn)而求出對(duì)應(yīng)車速的等速燃油消

33、耗量。在這里的處理方法就是這種。從得到的等速百公里油耗曲線上可以發(fā)現(xiàn)，曲線有比擬多的曲折。估 計(jì)這是使用三次樣條插值方法得到的結(jié)果。因?yàn)槿螛訔l插值具有很好的光滑性。如果改用線形內(nèi)插法的話，得到的 曲線雖然不光滑，但是能夠表達(dá)一個(gè)大體的趨勢(shì)。經(jīng)比擬發(fā)現(xiàn)，使用三次樣條插值得到的曲線中部與線形內(nèi)插得到的 曲線十分相似。ZZ205; rf|S-%p5.,l|ri3Ckmri|I丨II010-20XI40帥閨7DM抽104手副嚴(yán)的但是使用線形內(nèi)插的最大問題在于，對(duì)于超出節(jié)點(diǎn)兩頭的地方無法插值。在處理的時(shí)候，如果把頭尾的轉(zhuǎn)速去掉， 即只考慮n從815rpm到3804rpm的時(shí)候。在完成全部的計(jì)算任務(wù)之后

34、，得到的三、四檔的六工況百公里油耗如下: 三檔：18.4090L與使用三次樣條插值得到的結(jié)果相比，誤差為：0.77%四檔：14.0362L與使用三次樣條插值得到的結(jié)果相比，誤差為：0.92%因此，兩種方法得到的結(jié)果十分相近。這種對(duì)系數(shù)進(jìn)行插值的方法的精度依靠于所給出的擬合公式中各個(gè)系數(shù)與n之間的關(guān)系。如果存在很好的線形關(guān)系，那么使用線性內(nèi)插的精度比擬高。另外一種處理方法就是，先利用給出的各個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，求出了八個(gè)b值，然后利用這八個(gè) b與ua的數(shù)據(jù)，進(jìn)行插值。這種處理方法插值時(shí)所用的結(jié)點(diǎn)數(shù)比擬少，插值得出的等速百公里油耗曲線比擬平緩。二、關(guān)于加速過程的加速阻力的處理討論：在計(jì)算勻加速過程的時(shí)候，

35、因?yàn)楸葎蛩傩旭偟臅r(shí)候，增加了加速阻力，因此車速與發(fā)動(dòng)機(jī)功率之間的關(guān)系已經(jīng)改 變了。這樣，就應(yīng)該使用擬合公式，重新對(duì)b進(jìn)行計(jì)算，得出在加速過程中，速度對(duì)應(yīng)的燃油消耗率。而且對(duì)于不同的加速階段加速度不同，就會(huì)得到不同的b與ua的關(guān)系。但是，這種方法仍然只是對(duì)實(shí)際情況的一種近似。因?yàn)?對(duì)于加速過程，發(fā)動(dòng)機(jī)是處在一個(gè)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)過程，而前面的處理方法仍然是使用穩(wěn)態(tài)的時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性進(jìn)行計(jì) 算。也就是說把加速階段近似為一個(gè)參加了加速阻力功率的勻速過程來看待。這必然會(huì)出現(xiàn)一些誤差。2.8輪胎對(duì)汽車動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性有些什么影響？答：1 輪胎對(duì)汽車動(dòng)力性的影響主要有三個(gè)方面：輪胎的結(jié)構(gòu)、簾線和橡膠的品種，對(duì)

36、滾動(dòng)阻力都有影響， 輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)還會(huì)隨車速與充氣壓力變化。滾動(dòng)阻力系數(shù)的大小直接影響汽車的最高車速、極限最大加速度和 爬坡度。汽車車速到達(dá)某一臨界值時(shí)，滾動(dòng)阻力迅速增長，輪胎會(huì)發(fā)生很危險(xiǎn)的駐波現(xiàn)象，所以汽車的最高車速應(yīng)該低于該臨界車速。輪胎與地面之間的附著系數(shù)直接影響汽車的極限最大加速度和爬坡度。2輪胎對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)直接影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。滾動(dòng)阻力大燃油消耗量明顯升高。2.9為什么公共汽車起步后，駕駛員很快換入高檔？答：因?yàn)槠囋诘蜋n時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率低，燃油消耗量好，高檔時(shí)那么相反，所以為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性應(yīng)該在起步后 很快換入高檔。2.10到達(dá)動(dòng)力性最正確換檔時(shí)機(jī)是

37、什么？到達(dá)燃油經(jīng)濟(jì)性的最正確換檔時(shí)機(jī)是什么？二者是否相同？答：到達(dá)動(dòng)力性最正確應(yīng)該使汽車加速到一定車速的時(shí)間最短，換檔時(shí)機(jī)應(yīng)根據(jù)加速度倒數(shù)曲線確定，保證其覆蓋 面積最小。到達(dá)燃油經(jīng)濟(jì)性的換檔時(shí)機(jī)應(yīng)該根據(jù)由“最小燃油消耗特性確定的無級(jí)變速器理想變速特性，考慮道路 的 值，在最接近理想變速特性曲線的點(diǎn)進(jìn)行換檔。二者一般是不相同的。第三章汽車動(dòng)力裝置參數(shù)的選定3.1改變1.3題中輕型貨車的主減速器傳動(dòng)比，做出io為5.17、5.43、5.83、6.17、6.33時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性一加速時(shí)間曲線，討論不同io值對(duì)汽車性能的影響。解：加速時(shí)間的結(jié)算思路與方法：在算加速時(shí)間的時(shí)候，關(guān)鍵是要知道在加速的過程中，

38、汽車的行駛加速度 -隨著車速的變化。由汽車行駛方程式：Ua與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n的對(duì)應(yīng)關(guān)系不同，所以要針對(duì)不同的變速器檔位，求出加速dtTtqigi。TCD A 2duGf Giuam，可以的到：r21.15dtdu1 Ttqig i0 T(GfCD A u) ( Fi0dtmr21.15由于對(duì)于不同的變速器檔位，車速度a隨著車速Ua變化的關(guān)系。先確定各個(gè)檔的發(fā)動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)應(yīng)的汽車最高車速Ua max和最低車速Uamin。然后在各個(gè)車速 X圍內(nèi)，對(duì)阻力、驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行計(jì)算，然后求出石，即a。式中可以通過已經(jīng)給出的使用外特性Tq n曲線的擬合公式求得。求出加速度a隨著車速Ua變化的關(guān)系之后，繪

39、制出汽車的加速度倒數(shù)曲線，然后對(duì)該曲線進(jìn)行積分。在起步階段 曲線的空缺局部，使用一條水平線與曲線連接上。一般在求燃油經(jīng)濟(jì)性一一加速時(shí)間曲線的時(shí)候，加速時(shí)間是指100km/h 或者0到60mile/h ,即0到96.6km/h 的加速時(shí)間?？墒菍?duì)于所研究的汽車，其最高行駛速度是 94.9km/h。而且從該汽車加速度倒數(shù)曲線上可以看出，當(dāng)汽車車速大于70km/h的時(shí)候，加速度開始迅速下降。因此可以考慮使用加速到70km/h的加速時(shí)間進(jìn)行代替。計(jì)算程序見后27$對(duì)于四檔變速器：檔位IIIIIIIV傳動(dòng)比ig6.093.091.711.00計(jì)算的結(jié)果是如下:主傳動(dòng)比i 05.175.435.836.1

40、76.33II檔起步0-70km/h加速時(shí)間/s27.303627.503227.129126.513225.9787然后計(jì)算各個(gè)主傳動(dòng)比下，六工況百公里油耗。利用第二章作業(yè)中所使用的計(jì)算六工況百公里油耗的程序進(jìn)行計(jì)主傳動(dòng)比i05.175.435.836.176.33六工況百公里油耗L/100km13.381113.619113.907914.141014.2608算，得到結(jié)果如下:可以繪制出燃油經(jīng)濟(jì)性一一加速時(shí)間曲線如下:匹樺變連黔不同對(duì)應(yīng)的六工況百瓷罷抽秤卻11檔施步QWOWnm加謹(jǐn)時(shí)同27.211.善起歩a70ktn/h in遠(yuǎn)封闔幻27 -26.826.626 2_i |13513 甫

41、13,71 觀1414 J 14214 3莊:r；兄百瓷卡淮怦ELA1O如H從圖上可以發(fā)現(xiàn)，隨著i0的增大，六工況百公里油耗也隨之增大；這是由于當(dāng)i0增大以后，在相同的行駛車速下,發(fā)動(dòng)機(jī)所處的負(fù)荷率減小，也就是處在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性不佳的工況之下，導(dǎo)致燃油經(jīng)濟(jì)性惡化。但是對(duì)于加速時(shí)間來說，隨著i0的增加，顯示出現(xiàn)增大，然后隨之減小，而且減小的速度越來越大。其實(shí)從理論上來說，應(yīng)該是i0越大,加速時(shí)間就有越小的趨勢(shì)，但是由于在本次計(jì)算當(dāng)中，加速時(shí)間是車速從0加到70km/h，并不能全面反映發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作能力下的情況，比方當(dāng) i°=5.17的時(shí)候，車速從剛上IV檔到70km/h只有很短的一段

42、，并不能反映出在此住傳動(dòng) 比之下，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力變小所帶來的影響。因此反映到圖線中，加速時(shí)間反而有所下降。從上面的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，io的選擇對(duì)汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都有很大影響，而且這兩方面的影響是互相矛盾的。汽車很大局部時(shí)間都是工作在直接檔對(duì)于有直接檔的汽車來說，此時(shí)io就是整個(gè)傳動(dòng)系的傳動(dòng)比。io如果選擇過大，那么會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率下降，雖然提高了動(dòng)力性，后備功率增加，而且在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，噪音比擬大，燃油經(jīng)濟(jì) 性不好；如果io選擇過小，那么汽車的動(dòng)力性減弱，但是負(fù)荷率增加，燃油經(jīng)濟(jì)性有所改善，但是發(fā)動(dòng)機(jī)如果在極高負(fù) 荷狀態(tài)下持續(xù)工作，會(huì)產(chǎn)生很大震動(dòng)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命有所影響。因此應(yīng)該對(duì)i0的影響

43、進(jìn)行兩方面的計(jì)算與測(cè)量，然后再從中找出一個(gè)能夠兼顧動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的值。另外，對(duì)于不同的變速器，也會(huì)造成對(duì)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的影響。變速器的檔位越多，那么根據(jù)汽車行駛 狀況調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率的可能性越大，可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處在較高的負(fù)荷狀態(tài)下工作，從而改善燃油經(jīng)濟(jì)性；但是 對(duì)于汽車的動(dòng)力性，增應(yīng)該對(duì)具體的變速器速比設(shè)置進(jìn)行討論。變速器與主減速器的速比應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠ヅ?，才?在兼顧動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性方面取得好的平衡。通常的做法是繪出不同變速器搭配不同的主減速器，繪制出燃油經(jīng)濟(jì)性一 加速時(shí)間曲線，然后從中取優(yōu)。第四章汽車的制動(dòng)性4.1 一轎車駛經(jīng)有積水層的一良好路面公路，當(dāng)車速為1OOkm/h時(shí)要

44、進(jìn)行制動(dòng)。為此時(shí)有無可能出現(xiàn)劃水現(xiàn)象而喪失制動(dòng)能力？轎車輪胎的胎壓為179.27kPa。解：由Home等根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)給出的估算滑水車速的公式：uh 6.34 h 6.34 ,179.27 84.9km/h所以車速為100km/h進(jìn)行制動(dòng)可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象。4.2在第四章第三節(jié)二中，舉出了CA700轎車的制動(dòng)系由真空助力改為壓縮空氣助力后的制動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果。試由表1 中所列數(shù)據(jù)估算2-2的數(shù)值，說明制動(dòng)器作用時(shí)間的重要性。性能指標(biāo)制動(dòng)時(shí)間/S制動(dòng)距離/m最大減速度/m/S 2真空助力制動(dòng)系2.1212.257.25壓縮空氣-液壓制動(dòng)系1.458.257.65注：起始制動(dòng)速度均為30km/h'

45、-分析：計(jì)算22的數(shù)值有兩種方法。一是利用式4-6 進(jìn)行簡化計(jì)算。二是不進(jìn)行簡化，未知數(shù)有三個(gè)，2制動(dòng)器作用時(shí)間 2 22，持續(xù)制動(dòng)時(shí)間 3，根據(jù)書上P79頁的推導(dǎo)，可得列出制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)距離兩個(gè)方程，再根據(jù)在制動(dòng)器作用時(shí)間結(jié)束時(shí)與車速持續(xù)制動(dòng)階段初速相等列出一個(gè)方程，即可求解。但是結(jié)果說明，不進(jìn)行簡化壓 縮空氣-液壓制動(dòng)系的數(shù)值無解，這與試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差有關(guān)。解：方法一不簡化計(jì)算：制動(dòng)時(shí)間包含制動(dòng)器作用時(shí)間2 22，持續(xù)制動(dòng)時(shí)間3。2'2''3 t 制動(dòng)距離包含制動(dòng)器作用和持續(xù)制動(dòng)兩個(gè)階段汽車駛過的距離S2和S3S2u° 22''- abmax

46、2 '，S3abm竺 3'，總制動(dòng)距離:6 2SS2S2U0 2 '2 '' abmax 2 "3 6 2在制動(dòng)器作用時(shí)間結(jié)束時(shí)與車速持續(xù)制動(dòng)階段初速相等Uoabmax 3 方程聯(lián)立可得:it2(Uot2abmaxs),Uo1“32 ,2ab max2II23。1b max2方法二簡化計(jì)算：略去總制動(dòng)距離的二次小項(xiàng)有:卻2II|-)uo2Uo25.92兔2' 三(s)2不簡化計(jì)算簡化計(jì)算真空助力制動(dòng)系0.97 無解0.895壓縮空氣-液壓制動(dòng)系無解0.445max計(jì)算結(jié)果如下表所示:討論制動(dòng)器作用時(shí)間的重要性根據(jù)簡化計(jì)算結(jié)果討論從實(shí)驗(yàn)數(shù)

47、據(jù)與以上估算出的制動(dòng)器作用時(shí)間數(shù)據(jù)的比擬來看，采用壓縮空氣-液壓制動(dòng)器后，制動(dòng)距離縮短了32%制動(dòng)時(shí)間減少了 31.6%，但最大減速度只提高了3.5%，而同時(shí)制動(dòng)器作用時(shí)間減少了50.3%。這樣的變化趨勢(shì)我們可以得到這樣的結(jié)論：改用壓縮空氣-液壓制動(dòng)器后制動(dòng)距離減少的主要原因在于制動(dòng)器作用時(shí)間的減少。而且減少制動(dòng)器作用時(shí)間對(duì)于減少制動(dòng)距離效果顯著。所以改良制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式是提高汽車制動(dòng)效 能的非常重要的措施。4.3 一中型貨車裝有前后制動(dòng)器分開的雙管路制動(dòng)系，其有關(guān)參數(shù)如下：載荷質(zhì)里kg質(zhì)心高h(yuǎn)g/m軸距L/m質(zhì)心至前軸距離a/m制動(dòng)力分配 系數(shù)B空載40800.8453.9502.1000.3

48、8滿載92901.1703.9502.9500.381計(jì)算并繪制利用附著系數(shù)曲線和制動(dòng)效率曲線2求行駛車速Ua= 30km/h，在 =0.80路面上車輪不抱死的制動(dòng)距離。計(jì)算時(shí)取制動(dòng)系反響時(shí)間2 = 0.02s ,制動(dòng)減速度上升時(shí)間2 = 0.02s。3求制動(dòng)系前部管路損壞時(shí)汽車的制動(dòng)距離s，制動(dòng)系后部管路損壞時(shí)汽車的制動(dòng)距離s'。分析：1可由相關(guān)公式直接編程計(jì)算，但應(yīng)準(zhǔn)確理解利用附著系數(shù)和制動(dòng)效率的概念。注意畫圖時(shí)利用附著系數(shù)和制動(dòng)效率曲線的橫坐標(biāo)不同。2方法一：先判斷車輪抱死情況，然后由前后輪剛抱死時(shí)的利用附著系數(shù)等于實(shí)際附著系數(shù)求得制動(dòng)強(qiáng)度。 方法二：由利用附著效率曲線讀得該附著

49、效率時(shí)的制動(dòng)效率求得制動(dòng)強(qiáng)度。3前部管路損壞損壞時(shí)，后輪將抱死時(shí)制動(dòng)減速度最大。計(jì)算時(shí)，注意此時(shí)只有后輪有制動(dòng)力，制動(dòng)力為后輪法 向反作用力與附著系數(shù)的乘積。同理可得后部管路損壞時(shí)的情況。解：1前軸的利用附著系數(shù)公式為:1Lb磯后軸的利用附著系數(shù)公式為：(1 )zr 1L aZhg冋冃附看總笑與制才享度的干汞曲我1S1 lbQ102 D1 Cl制動(dòng)效率為車輪不抱死的最大制動(dòng)減速度與車輪和地面間摩擦因數(shù)的比值，即前軸的制動(dòng)效率為Efb/Lfhg/L后軸的制動(dòng)效率為Era/L(1) rhg/L畫出前后軸的制動(dòng)效率曲線如以下圖所示:祐薦制動(dòng)煎牢UH籃滿冀 - - =Fi0 I 0.20 3 Ox O

50、E OS 0 7D<9D.921u12由制動(dòng)距離公式 s2- ua0a0， 22 =0.03s, ua0=3Okm/h, $ =0.80,需求出3.6225.92abmax2abmax。利用制動(dòng)效率曲線，從圖中讀出：0=0.80的路面上，空載時(shí)后軸制動(dòng)效率約等于0.68，滿載時(shí)后軸制動(dòng)效率為0.87。abmax=制動(dòng)效率* $ *g所以車輪不抱死的制動(dòng)距離采用簡化公式計(jì)算：空載時(shí)s10.0330303.625.920.67=6.86m0.8 9.8滿載時(shí)s10.03303023.625.920.87=5.33m。0.8 9.83求制動(dòng)系前部管路損壞時(shí)汽車的制動(dòng)距離s,制動(dòng)系后部管路損壞時(shí)

51、汽車的制動(dòng)距離s'。制動(dòng)系前部管路損壞時(shí)那么在后輪將要抱死的時(shí)候，F(xiàn)Xb Fz2Ga zgGz得：z，abmaxZgLhg空載時(shí),2abmax = 3.56 m/s，滿載時(shí) 2abmax = 4.73 m/S制動(dòng)距離:s 316(2II2)UaO2UaO25.92abmax解得空載時(shí)s=10.1m,空載時(shí)s=7.63m。制動(dòng)系后部管路損壞時(shí) 那么在前輪將要抱死時(shí)，得: Z飛，abmaX Zg空載時(shí)，abmax = 2.60 m/s2，滿載時(shí) abmax = 4.43 m/s2。制動(dòng)距離:s /(2II2)UaO2UaO25.92abmax解得空載時(shí)s=13.6m,空載時(shí)s=8.02m。

52、4.4在汽車法規(guī)中，對(duì)雙軸汽車前、后軸制動(dòng)力的分配有何規(guī)定。說明作出這種規(guī)定的理由。答：ECE制動(dòng)法規(guī)何我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于雙軸汽車前、后軸制動(dòng)力分配的要求見書P95。作出這種規(guī)定的目的是為了保證制動(dòng)時(shí)汽車的方0.65。試求:向穩(wěn)定性和有足夠的制動(dòng)效率。4.5 一轎車結(jié)構(gòu)參數(shù)同題1.8中給出的數(shù)據(jù)一樣。轎車裝有單回路制動(dòng)系，其制動(dòng)力分配系數(shù)1同步附著系數(shù)。2 在0.7的路面上的制動(dòng)效率。3 汽車能到達(dá)的最大制動(dòng)減速度指無任何車輪抱死。4 假設(shè)將該車改為雙回路制動(dòng)系統(tǒng)只改變制動(dòng)系的傳動(dòng)系，見習(xí)題圖3,而制動(dòng)器總制動(dòng)力與總泵輸出管路壓力之比稱為制動(dòng)系增益，并令原車單管路系統(tǒng)的增益為G。確定習(xí)題圖3中各種雙回路系統(tǒng)以與在一個(gè)回路失效時(shí)的制動(dòng)系增益。5計(jì)算：在 0.7的路面上，上述雙回路系統(tǒng)在一個(gè)回路失效時(shí)的制動(dòng)效率以與能夠到達(dá)的最大減速度。6比擬各種回路的優(yōu)缺點(diǎn)。解：1同步附著系數(shù)：0 - 2.7 0.65