《汽車理論》作業(yè) (一)

1.37

2

,總、質(zhì)量Zkg3880四后輪轉(zhuǎn)動慣量Aμ2∕（kg-m）3.598

車輪半徑∕m0.367變速器4擋乃擋

傳動系機械效率70.85軸距Z/m3.2

滾動阻力系數(shù)/*0.013質(zhì)心距前軸即離（滿載）α∕m1.947

空氣阻力系數(shù)X迎風面積/m22.77質(zhì)心高（滿載）萬./m0.9

主減速器傳動比為5.83

變速器（4擋和5擋）的傳動比如表1-5所示。

表1-5變速器傳動比

1擋2擋3擋4擋5擋

四擋變速器6.093.091.711.00—

五擋變速器5.562.7691.6441.00.793

確定該輕型貨車的動力性能（貨車可裝用4擋或5擋變速器.任選其中的一

種進行整車性能計算）。

1）繪制汽車驅(qū)動力一行駛阻力平衡圖：

2）求汽車最高車速、最大爬坡度及克服該坡度時相應的附著率；

3）繪制汽車行駛加速度倒數(shù)曲線，用圖解積分法求汽車用2擋起步加速行

駛至70kmh的車速-時間曲線，求汽車用2擋起步加速行駛至70kmh的時間。

解：1）繪制汽車驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖

汽車驅(qū)動力Pr=力

行駛阻力Fj+Fw+Fi+Fi=G?f+^^u^+G?i+δm-

21.12dt

發(fā)動機轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關系式為：Ua=0.377Lr）?n

由本題的已知條件，即可求得汽車驅(qū)動力和行駛阻力與車速的關系，編程即可得到汽車

驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖。

①由1）得驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖，汽車的最高車速出現(xiàn)在5檔時汽車的驅(qū)動力曲線

與行駛阻力曲線的交點處，UamaX=99.08m?2。

②汽車的爬坡能力，指汽車在良好路面上克服6+弓后的余力全部用來（等速）克服

坡度阻力時能爬上的坡度，此時皆=0,因此有G=E-（%+&.）,可得到汽車爬坡度與

車速的關系式:而汽車最大爬坡度Cmax為I檔時的最大爬

G

坡度。利用MATLAB計算可得，Zmax=0.352。

③如是前輪驅(qū)動,；相應的附著率CPl為1.20,不合理，舍去。

如是后輪驅(qū)動，C。2=-—；相應的附著率C*為0-50。

ψahgW

—I-----q

3）繪制汽車行駛加速度倒數(shù)曲線，求加速時間

求得各檔的汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)5如下表所示:

汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)I檔∏檔III檔IV檔V檔

^=1∑?<?L

++1.38291.10271.04291.02241.0179

mrmr

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:

忽略原地起步時的離合器打滑過程，假設在初時刻時，汽車已具有∏檔的最低車速。由

于各檔加速度曲線不相交（如圖三所示），即各低檔位加速行駛至發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到最到轉(zhuǎn)速

時換入高檔位；并且忽略換檔過程所經(jīng)歷的時間。結(jié)果用≡LΛB畫出汽車加速時間曲線如

圖五所示。如圖所示，汽車用∏檔起步加速行駛至70km/h的加速時間約為26.0s。

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

1.38統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，裝有0.5?2L排量發(fā)動機的轎車，若是前置發(fā)動機前

輪驅(qū)動（FE）轎車，其平均的前軸負荷為汽車總重力的61.5%:若是前置發(fā)動

機后輪驅(qū)動（F.R.）轎車，其平均的前軸負荷為汽車總重力的55.7%。設某轎車

的軸距Z=2.6m,質(zhì)心高度∕ι=0.57m。試比較采用FF和FR型式時的附著力利用

情況，分析時其前軸負荷率取相應型式的平均值。確定上述FE型轎車在0=0.2

及0.7路面上的附著力，并求山附著力所決定的極限最高車速與極限最大爬坡度

及極限最大加速度（在求最大爬坡度和最大加速度時，可設%=0）。其他有關

參數(shù)為：m=1600ks.CD=O.45,4=2.0011/,/=0.02,3=1.00。

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1.42-輛后軸驅(qū)動汽車的總質(zhì)量為2152kg,前軸負荷52%,后軸負荷48%,

主減速器傳動比i0=4.55,變速器各擋傳動比如卜?：1擋3.79,2擋2.17,3擋1.41,

2

4擋1.OO,5擋0.86。質(zhì)心高度∕ιg=0.57m,Ct√=1.5m,軸距Z=2.300m,《輪轉(zhuǎn)

動慣量∕f=0.22kg?ιn2.四個乍輪總的轉(zhuǎn)動慣量7%r=3.6kg?m2.車輪半徑D.367m<.

該車在附著系數(shù)0=0.6的路面上低速滑行曲線和直接擋加速曲線如圖1?4所示。

圖上給出了滑行數(shù)據(jù)的擬合直線"=19.76-0.597,"的單位knιh,T的單位s,

直接擋最大加速度Omax=OZSniJ("a=50kιmh)<>設各擋傳動效率均為0.90,求:

1)汽車在該路面上的滾動阻力系數(shù)。

2)求直接擋的最大動力因素。

圖1-4低速滑行曲線與直接擋加速度曲線

卜妙?1）力力激渺阿撤.

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1.43某轎乍設計時，預期最高車速為165kmh,預期滿我質(zhì)量m=1450kg,

參照同類型轎車，傳動系統(tǒng)效率Z=O.85,滾動阻力系數(shù)/=0.015,空氣阻力系

數(shù)CD=O.35,迎風面積4=1.98IU2?

預選發(fā)動機功率。

(2)若1擋最大動力因數(shù)AmaX=O.35,求最大爬坡度11。

(3)若最高擋最大動力因數(shù)Anm=0.10,該擋旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換尊系數(shù)S=1.03,

求該汽車在平直路面上以最高擋行駛時能達到的最大加速度（假設地面附著力足

夠）？

（4）該轎車是否可以選用最高擋以某一車速勻速行駛在i=5%的上坡路

上？

（5）若該轎車拖帶一房屋拖車旅行，該轎車一房屋拖車組是否可以選用最

高擋以某一速度均速行駛在i=5%的上坡路上？假設此時該拖乍的質(zhì)信是IOOO

kg：拖車車輪的滾動阻力系數(shù)與轎車車輪相同。

1.44已知某路面車輛的滿載質(zhì)量為1700kg.發(fā)動機最大輸出轉(zhuǎn)矩為

180N?m,對應的發(fā)動機轉(zhuǎn)速為280Ormin：驅(qū)動輪滾動半徑為365mm：空氣阻力

系數(shù)為0.48：迎風面積為2.8nΛ第1擋和最高擋工作時傳動系統(tǒng)的總傳動比分

別為20.5和4.63,相應的傳動系統(tǒng)機械效率分別為0.85和0.92。若滾動阻力系

數(shù)為0.015,重:力加速度取為9.8m.S2,試求：

（1）該車第1擋的最大動力因數(shù):

（2）該車最高擋的最大爬坡度。

注冊4、有一前橋驅(qū)動轎車的有關參數(shù)如下：總質(zhì)量1600Kg;質(zhì)心位置a=1460mm;

發(fā)動機最大扭矩擋傳動比主減速器傳動比

b=1240mm；hg=500nιni;MemaX=150Nm；I=4；io=4;

傳動效率=0.6；車輪半徑l300mm;g取IOm/s2。忽略滾阻與風阻。問：

①當車輛行駛在地面附著系數(shù)為φ=0.6的路面上時，轎車的最大爬坡度？

②當車輛行駛在地面附著系數(shù)為φ=0.8的路面上時，轎車的最大爬坡度？

③轎車在上述二種路面爬坡時，發(fā)動機扭矩是否充分發(fā)揮而產(chǎn)生應有的爬坡度。

④轎車在上述二種路面爬坡時，發(fā)動機扭矩如未能充分發(fā)揮應如何調(diào)整重心位置（求

b值）。

⑤轎車在上述二種路面爬坡時，地面附著系數(shù)如未能充分發(fā)揮應如何調(diào)整載質(zhì)量

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