汽車?yán)碚撜n后習(xí)題答案

1、2000kg1800kg3880kg0.367m1T=0.85f=0.0132CDA=2.77m2i0=5.832If=0.218kg.m2Iw1=1.798kg.m第一章汽車的動(dòng)力性與緒論1.3、確定一輕型貨車的動(dòng)力性能（貨車可裝用4檔或5檔變速器，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）求汽車的最高車速、最大爬坡度及克服該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率。3）繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線，用圖解積分法求汽車有II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II檔起步加速至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Tqn曲線的擬合公

2、式為Tq19.13259.27(M165.44()240.874()33.8445()41000100010001000式中，Tq為發(fā)功機(jī)轉(zhuǎn)矩（Nm）;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/min,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)械效率波動(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)功慣量二前輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量四后輪轉(zhuǎn)功慣量2Iw2=3.598kg-m質(zhì)心至前鈾距離（滿載）i=1.947m變速器傳動(dòng)比ig（數(shù)據(jù)如下表）I科116口擋IV指!Vfi四捎變速器6.093.091.71l.ffl一擋變速速5.562國(guó)L&HL00

3、0.799軸距L=3.2mhg=0.9mTq191325927（工）165410001002240.8733例4詭04質(zhì)心高（滿載）解答:1）（取四檔為例）由FtTqTqnFtuun即TqigioT卜tr0.377rn行駛阻力為FfFw：有FtFfFwFt-2494.3120.131UaFfFwGf黑Ua494.3120.131Ua(1)最高車速：由計(jì)算機(jī)作圖有1rinnn驅(qū)動(dòng)力行獨(dú)阻力平衡圖1LUJUJcmnn.AIIIIlli-.tj.Ft(KN)gggggggsijai1ii/fIIX.ftxiiLi-rrItjff.,J11t3|FFw4Ff心W_、n一_列i/、d、產(chǎn)F一一一一01I

4、11n-)10203040505070SO90100Ua(KmAi)本題也可采用描點(diǎn)法做圖:由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在nmin600r/min,nmax4000r/min,取六個(gè)點(diǎn)分別代入公式:分別代入U(xiǎn)a和Ft公式:Tq*6,9*5,83*0.850.3670.377*0.3697n、2494.3120.131()25.83*6.09把Tq的擬和公式也代入可得:n4000而nmax4000r/minUmax0.377*0.367*4000*1.0*5.8394.93Km/h最大爬坡度:掛I檔時(shí)速度慢,Fw可忽略:FiFtmax(FfFw)GiFtmaxGfFtmaxfG144000.0133880*9.

5、8=0.366(3)克服該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率1Fz忽略空氣阻力和滾動(dòng)阻力得:Fiil0.366*3.20.6Fza/la1.9473)繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線(已裝貨)40.06261dtFtadug(Df)Fw一為動(dòng)力因素)n時(shí),IwIi2i21figi0T2r11.7983.59838000.367238000.218*3.092*5.832*0.850.36721.128TqigioTFt.nn2n3n4Tq19.13259.27（）165.44（一）240.874（一）33.8445（一）41000100010001000CDA2Fw-Ua21.15由以上關(guān)系可由計(jì)算機(jī)作出圖為：加速度

6、倒數(shù)曲線o104050用計(jì)算機(jī)求汽車用IV檔起步加速至70km/h的加速時(shí)間。2030如（Km/h）（注：載貨時(shí)汽車用H檔起步加速不能至70km/h）由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知:dt1一dua11-duA0a1即加速時(shí)間可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分計(jì)算求出，且-Ua曲線下兩速度間的面積a就是通過(guò)此速度去件的加速時(shí)間。經(jīng)計(jì)算的時(shí)間為：146.0535s1.8 、一轎車的有關(guān)參數(shù)如下：總質(zhì)量1600kg;質(zhì)心位置：a=1450mm,b=1250mm,hg=630mm;發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩Memax=140N-m;I擋傳動(dòng)比jl=0.385；主減速器傳動(dòng)比io=4.08;傳動(dòng)效率4m=0.9；車輪半徑r=300mm;飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

7、If=220.25kg-m；全部車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量匯Iw=4.5kg-m（其中，前輪的Iw=222.25 kgm,后輪的Iw=2.25kg-m）。若該轎車為前輪驅(qū)動(dòng)，問(wèn)：當(dāng)?shù)孛娓街禂?shù)為0.6時(shí)，在加速過(guò)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、后方向，、r-,、，一、4人b，、，上的位置（即b值），才可以保證獲得應(yīng)有的最大加速度。若令-X100%為前軸負(fù)荷率，求原車的質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負(fù)荷率。解題時(shí)，為計(jì)算方便，可忽略滾動(dòng)阻力與空氣阻力。解：1先求汽車質(zhì)量換算系數(shù)：2. 2/1Iw1Ifigi0T12 2mrmr代入數(shù)據(jù)有：=1.4168若地面不發(fā)生打滑，此時(shí)

8、，地面最大驅(qū)動(dòng)力Fxb1maxFtTtqigi。tFxb1max6597.36N由于不記滾動(dòng)阻力與空氣阻力，即Ff、Fw0這時(shí)汽車行駛方程式變?yōu)镕tFiFjTtqigi0tGidum-dt當(dāng)TqMeMax140NM代入有:2.91（當(dāng)maxdt再由FziG：hgGsinLdu,mFwdthgdum-dtbG一L將（當(dāng)max代入上試有dt此時(shí):Fz1minFxb1Fzi6180.27N0.6將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，所以：在加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不能否充分發(fā)揮調(diào)整:要使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩能否充分發(fā)揮，則:應(yīng)使：其中：則由公式:0.6Fxbi6597.36N不變,FziGbLhgdumL出得出：b=1704.6mmb

9、1704.6前軸負(fù)荷率為:*100%*100%L(12501450)63.1%1.9、一輛后袖驅(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3=4.55,變速器傳動(dòng)比：一擋：3.79,二擋：2.17,三擋：1.41,四擋:1.00,五擋：0.86。質(zhì)心高度hg=0.57m,CDA=1.5m2,軸距L=2.300m,2一飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣重If=kg-m2,四個(gè)車輪總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣重Iw=3.6kg-m,車輪半徑r=0.367m。該車在附著系數(shù)W=0.6的路面上低速滑行曲線和直接擋加速曲線如習(xí)題圖1所示。國(guó)上給出了滑行數(shù)據(jù)的擬合直線v=19.760.59T,v的單位為km/h,T的單位

10、為s,直接擋最大加速度amax=0.75m/s2(us=50km/h)。設(shè)各擋傳動(dòng)效率均為0.90,求：1)汽車在該路面上的波動(dòng)阻力系數(shù)。2）求直接擋的最大動(dòng)力因素。3）在此路面上該車的最大爬坡度習(xí)題1低速滑行曲線與直接擋加速度曲線Q滑行試驗(yàn)h加速試驗(yàn)答：1由汽車行駛方程式：FtFfFwFiFj低速滑行時(shí),Fw0,Fjo此時(shí):FtFf由低速滑行曲線擬臺(tái)直線公式可得dvgdt(19.760.59T)gdt0.0602直接檔，ig1以四檔為例先求汽車質(zhì)量換算系數(shù).2.2Iw1Ifigi0T22rmr代入數(shù)據(jù)得:1.02663再有動(dòng)力因素公式:D其中：f所以:DmaxTW：()maxdtDmaxDm

11、ax可得，最大爬坡度為:dUgdtif00.060.20.75m/s20.060)max1.02669.810.34255(dU)max0.75*3.6Dmaximax0.28255max16.41第二章汽車燃油經(jīng)濟(jì)性2.7、習(xí)題圖2是題1.3中貨車裝用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性與萬(wàn)有特性。負(fù)荷特性曲線的擬合公式為_(kāi)2_3_4bBoBEB2R2&田B4父式中，b為燃油消耗率g/(kw.h);Pe為發(fā)動(dòng)機(jī)凈功率(kw)?！疽?望tMrg櫥W矣孟霰發(fā)動(dòng)機(jī)功率P/KWa)_1I1_I500100015002000250030003500/i/fr*min-1b)圖2汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性與萬(wàn)有特性a）負(fù)荷特

12、性b）方有特件1S15r/znm21207r/min3!614rZmin42011r/jiiin526031/nnri63006r/min7-3403r/min838O4r/niinn/(rmin-1)8。瓦歷%科8151326.8-4164672.379-5,86290.)776812C71354.7-303.9836.657-2.05530.3307216U1284.4-189.7514.524-0.51儂0.006S1612012im.9-121.597.0035-0.儂170.001855526031141.0-98-8934.4763-0.0910770,00)68906300610

13、51.2-73.7142.85930.051380.00035032340312339-84.47829880374490.(X30282303期112.7-45.2910.71U3-0.00075215_0.000038568擬合式中的系數(shù)為怠速油耗Qid0.299mL/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）最高檔與次高擋的等速百公里油耗曲線?；蚶糜?jì)算機(jī)求貨車按JB3352-83規(guī)定的六工況循環(huán)行駛的百公路油耗。計(jì)算中確定燃油消耗率值b時(shí)，若發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與負(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。六工況循環(huán)的參數(shù)如下表累積行程

14、時(shí)間片累積國(guó)冏介車速/說(shuō)明i507,2立225等建ii20016.723.925-40勾加速度為0.20&，in450i22.546.44vaIV62514.060.4構(gòu)-50勻劃速摩為20m/JV87518.078.450等MY107519J97.750*25與加建度為。.如/，參看圖2-2。（汽油的密度是0.7g/cm3）答：1）考慮空車的情況發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率：PTqi超TUa/3600earTq19.13259.27()165.44()240.874(-)33.8445(工)410001000100010000.377rnUaigio由以上三條關(guān)系式，可以繪出各個(gè)檔位下發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率圖。

15、再有阻力功率:Pf匕1,Gfua一(aT36003CDAUa)761403537.647*103Ua3.638*105Ua由以上信息作出汽車功率平衡圖如下：2)考慮滿載時(shí)情況等速百公里油耗公式QsPebs1.02Uag(L/100Km)0.377rnUanigion由peb最高檔時(shí)：ig1,不妨取Pe18Kwi:n=815r/min,即ua19.34Km/h由負(fù)荷特性曲線的擬合公式：_23_4bBoBiRB2R麗B4Eb1740.2g/(Kwh)QsPb231.2L1.02Uagii:n=1207r/min,即ua28.64Km/h由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：b295.0g/(Kwh)Qs26

16、.0Liii:n=1614r/min,即u38.30Km/h由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：b305.2g/(Kwh)Qs20.5Liv:n=2603r/min,即ua61.77Km/h由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：b280.1g/(Kwh)Qs11.7Lv:n=3403r/min,即ua80.75Km/h由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：b431.3g/(Kwh)Qs13.6Lvi:n=3884r/min,即ua92.17Km/h由負(fù)荷特性曲線的擬合公式得：b529.4g/(Kwh)Qs14.8L故有以上各個(gè)點(diǎn)可以做出最高檔的等速百公里油耗曲線同樣，可做出次高擋的等速百公里油耗曲線（省略）.第三章汽車動(dòng)

17、力裝置參數(shù)選定改變1.3題中輕型貨車的主減速器傳動(dòng)比，作出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)汽車性能的影響和采用不同變速器對(duì)汽車性能的影響。（汽油的密度是0.7g/cm3）答：i。5.17時(shí)，百公里消耗燃油：（以最高檔，較高轉(zhuǎn)速（n取3403r/min）,最經(jīng)濟(jì)負(fù)荷（即90%負(fù)荷大約18Kw）行駛時(shí)油耗）：0.377rn此時(shí)：Ua1n0.377*0.367*34031*5.1791.07Km/h_2_3_4biB0BRB2RB3EB4Rb1431.3g/(Kwh)將bUa1代入下式得:PebD1.023gQs12.17L加速時(shí)間

18、：（這里以最高檔四檔、速度由0加速到96.6Km/h的時(shí)間）因與題1.3第三問(wèn)求法相同，這里不在累述，可直接有計(jì)算機(jī)求得：加速時(shí)間t=684.97si。5.43時(shí)，百公里消耗燃油:同上可得：Qs12.78L冬加速時(shí)間t=665.78si05.83時(shí)，百公里消耗燃油:同上可得：Qs13.72L加速時(shí)間t=643.91si06.17時(shí)，百公里消耗燃油:同上可得：Qs14.52L加速時(shí)間t=630.14sio6.33時(shí)，百公里消耗燃油：同上可得：Qs14.90L加速時(shí)間t=624.77s由以上數(shù)據(jù)可做出燃油經(jīng)濟(jì)性一加速時(shí)間曲線如下: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

19、100km/h時(shí)要進(jìn)行制動(dòng)。問(wèn)此時(shí)有無(wú)可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而喪失制動(dòng)能力？轎車輪胎的胎壓為179.27kPa。答：假設(shè)路面水層深度超過(guò)輪胎溝槽深度估算滑水車速：h6.34、；石Pi為胎壓（kPa）代入數(shù)據(jù)得：h84.89km/h而h故有可能出現(xiàn)滑水現(xiàn)象而失去制動(dòng)能力。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。試由表中所列數(shù)據(jù)估2Ua025.92abmax算222的數(shù)值，以說(shuō)明制動(dòng)器作用時(shí)間的重要性。1C提不：由表4-3的數(shù)據(jù)以及公式s3623及0計(jì)算212的數(shù)值。可以認(rèn)為制動(dòng)器起作用時(shí)間的減少是縮短制動(dòng)距離的主要原因。4.3中型貨車裝有前、后

20、制動(dòng)器分開(kāi)的雙管路制功系，具有關(guān)參數(shù)如下；1）計(jì)算弁繪制利用附著系數(shù)曲線與制動(dòng)效率曲線。2）求行駛車速30km/h,在0.80路面上車輪不抱死的制動(dòng)距離一一、一_計(jì)算時(shí)取制動(dòng)系反應(yīng)時(shí)間20.02s,制動(dòng)減速度上升時(shí)間M20.02s。3）求制功系前部管路損壞時(shí)汽車的制功距離，制功系后部管路損壞時(shí)汽車的制功距離。前軸利用附著系數(shù)為:Lzfbzhg后軸利用附著系數(shù)為:L1zazhg空載時(shí):二3.950.381.85hg-0.8450.413載帶羸僭,射心高埴比ye質(zhì)心第的獨(dú)審贈(zèng)“m等非4W土史0曲教929U1392*50答案：1）0故空載時(shí)后輪總是先抱死。由公式Era/L1rhg/L代入數(shù)據(jù)Er2.

21、44920.845r（作圖如下）一，L滿載時(shí)：0bb3.950.381.=0.4282hg1.170時(shí)：前輪先抱死Ef-fb/Lfhg/L代入數(shù)據(jù)Ef=1（作圖如下）1.5011.17f0時(shí)：后輪先抱死za/LEr-r1rhg/L代入數(shù)據(jù)Er=一經(jīng)5（作圖如下）2.4491.17r1r.ifiri1IJ:11潘載；：1111：/：-tEr：!Ef-:：；If一：7ii：JmTMT-：Er：:：11e11I111F1N1riIIIIIajijr|ij；LU近；iiiiiii,i0.2D010.203D,40.506070.80.9附著系數(shù)1JIB,G.40,口0.02）由圖或者計(jì)算可得:空載時(shí)0

22、.8制動(dòng)效率約為0.7因此其最大動(dòng)減速度abmaX0.8g0.70.56g代入公式:12ua0S2Ua03.6225.92abmax=6.57m由圖或者計(jì)算可得：滿載時(shí)制動(dòng)效率為0.87因此其最大動(dòng)減速度abmax0.8g0.870.696g2Ua025.92abmax制動(dòng)距離1s3.63)13.60.020.0223030230=5.34m25.920.696g.若制動(dòng)系前部管路損壞Fxb2Gdu八GzgdtFz2G/L(azhg)后軸利用附著系數(shù)LzaZhg后軸制動(dòng)效率Era/Lrhg/L代入數(shù)據(jù)得：空載時(shí):Er=0.45滿載時(shí):Er=0.60a）空載時(shí)其最大動(dòng)減速度abmax0.8g0.

23、450.36g代入公式：12Ua0s2Ua03.6225.92abmax代入公式:13622ua02Ua025.92abmax13.60.020.0223030230=7.63m25,920.48gB.若制動(dòng)系后部管路損壞lGdu_FxbiGzgdtFziL(bzhg)前軸利用附著系數(shù)LzbZhg前軸制動(dòng)效率Efzb/Lf1fhg/L代入數(shù)據(jù)空載時(shí)：Ef=0.57滿載時(shí)：Ef=0.33a）空載時(shí)其最大動(dòng)減速度abmax0.8g0,570.456g代入公式:1s一3.62Ua02Ua025.92abmax0.020.02302-30=8.02m代入公式:1s3.622Ua02Ua025.92ab

24、max13.60.02些23023030=13.67m25.920.264g4.4在汽車法規(guī)中，對(duì)雙軸汽車前、后軸制功力的分配有何規(guī)定。說(shuō)明作出這種規(guī)定的理由？答：為了保證制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性和有足夠的制動(dòng)效率，聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)制定的ECER13制動(dòng)對(duì)雙軸汽車前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力提出了明確的要求。我國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBT240007-89也提出了類似的要求。下面以轎車和最大總質(zhì)量大于3.5t的貨車為例予以說(shuō)明。法規(guī)規(guī)定：對(duì)于0.20.8之間的各種車輛，要求制動(dòng)強(qiáng)度z0.10.85(0.2)車輛在各種裝載狀態(tài)時(shí)，前軸利用附著系數(shù)曲線應(yīng)在后軸利用附著系數(shù)曲線之上。對(duì)于最大總質(zhì)量大于3.5t的貨車

25、，在制動(dòng)強(qiáng)度z0.150.3之間，每根軸的利用附著系數(shù)曲線位于z0.08兩條平行于理想附著系數(shù)直線的平行線之間；而制動(dòng)強(qiáng)度z0.3時(shí)，后軸的利用附著系數(shù)滿足關(guān)系式z0.30.74(0.38),則認(rèn)為也滿足了法規(guī)的要求。但是對(duì)于轎車而言，制動(dòng)強(qiáng)度在0.30.4之間，后軸利用附著系數(shù)曲線不超過(guò)直線Z0.05的條件下，允許后軸利用系數(shù)曲線在前軸利用附著系數(shù)曲線的上方。圖435ECE法規(guī)轎車的制動(dòng)力分圖434ECE法規(guī)貨車的制動(dòng)力分配4.5一轎車結(jié)構(gòu)參數(shù)問(wèn)題1.8中給出的數(shù)據(jù)一樣。轎車裝有單回路制動(dòng)系，具制功器制動(dòng)力分配系數(shù)0.65。試求：1）同步附著系數(shù)。2）在0.7路面上的制動(dòng)效率。*3）汽車此時(shí)能達(dá)到的最大制動(dòng)減速度（指無(wú)任何車輪抱死時(shí)）f。4）若將設(shè)車改為雙回路制動(dòng)系統(tǒng)（只改變制動(dòng)的傳動(dòng)系，見(jiàn)習(xí)題圖3）,而制動(dòng)器總制動(dòng)