小抄課后習題解答

第一章ni,生竺Jo.013

L1試說明輪胎滾動阻力的定義、產生機理和作用形式？G3880*9.8

答：D定義：汽車在水平道路上等速行駛時受到的道路在=Q366

行3史方向上的分力稱為滾動阻力。

4產生機理：由于輪胎內部摩擦產生彈性輪胎在硬（3克服該坡度時相應的附著率

支擦路面上行駛時加載變形曲線和卸載變形曲線不重

合會有能討損失，即彈性物質的遲滯損失。這種遲滯

損失表現為一種阻力偶。忽略空氣阻力和滾動阻力得:

當車輪不滾動時，地面對車輪的法向反作用力的分Fi=生*3.2…

(P

布是前后對稱的；當車輪滾動時，由于彈性遲滯現象，F.alla1.947

處于壓縮過程的前部點的地面法向反作用力就會大于

3①繪制汽車行駛加速倒數曲線（已裝貨）：4Q0626

處于壓縮過程的后部點的地面法向反作用力，這樣，

地面法向反作用力的分布前后不對稱，而使他們的合diD=FL1FML

力Fa相對于法線前移?個距離a它隨彈性遲滯損失adug(D-f)G

的增大而變大。即滾動時有滾動阻力偶矩T=匕a

阻礙車輪滾動。,（-為動力因素）

3作用形式：滾動阻力u時，3=I+，Z屋?i

為滾動阻力系數）

r-m2

L2滾動阻力系數與哪些因素有關？

提示：滾動阻力系數與路面種類、行駛T車速以及輪胎的構造、

11.798+3.59810.218*3.092*5.832*0.85

材料、氣壓等有關。1+2+

3800~~0.36738000367

L3解答：D（取四檔為例）由

F「Tq—1.128

TqTn

〃一>〃

即n

Tq=-19.13+259.27(念)-165.44(-)2+40.874(—)3-3.8445(—)

丁"iJ"，1000)10001000

Fw「.=C-^M—U；

Tq=-19.13+259.27-165.44(—^―)2+40

10001000%瑞1褊蹦標

0.377rn

②用計算機求汽車用N檔起步加速至70km/h的加速時間。

（注：載貨時汽車用U檔起步加速不能至

行駛阻力為

Ff+Fw:

由運動學可知:

…①罪」1」

dt=—du

=494.312+0.131(//a

由計算機作圖有n

t

※本題也可采用描點法做圖:J加國肘間可用計算機進行積分計算求出，且

由發(fā)動機轉速在n=600r/min,2。曲線下兩速度間的面積就是通過此速度去件

min醐/口速時間。

nmax=4000//min,取六個點分別代入公式:經計算的時間為:1460535s

L4空車、滿載時汽車動力性有無變化？為什么？

答：汽車的動力性指汽車在良好路面上直線行駛時，由縱向

3⑴最高車速:外力決定的所能達到的平均行駛速度。

汽車的動力性有三個指標：D最高車速1加速時間

3最大爬坡度

且這三個指標均于汽車是空載、滿載時有關。

=>F(=494.312+0.131(//LA如何選擇汽車發(fā)動機功率？

答：依據（原則）：常先從保證汽車預期的最高車速來初步選

分別代入U”和月公式:

擇發(fā)動機應有的功率?！矎膭恿π越嵌瘸霭l(fā)〕這些動力性

指標："max/，。!.、

匕之?。ㄘ?兒）

*6.9*5.83*0.850.377*0.3697〃

=494.312+0.131()

0.3675.83*6.09

叱

76140

把心的擬和公式也代入可得:發(fā)動機的最大功率應滿足上式的計算結果，但也不宜過大，

否則會因發(fā)動機負荷率偏低影響汽車的燃油經濟性。（詳見第

三章課件）

n>4000U超車時該不該換入低一檔的排檔？

而nmax=4000Hnh答：可參看不同io時的汽車功率平衡圖：

4—0377*2^2=9493

Km/h顯而可見，當總的轉動比較大時，發(fā)動機后備功率

⑵最大爬坡度：大，加速容易，更易于達到較高車速。

掛I檔時速度慢，/卬可忽略：LZ答：A對于FT型轎車：

最大驅動力等于前輪附著力

=K=￡max一（尸/+乙）

Fxbmax=々=F（p=6l.5%mg（p

Gi=FGz

=>,mm-f

對于女型轎車：G%和sina+吟+「)

最大驅動力等于后輪附著力

將瑞L代入上試有

Fxbmx=匕=￡8=（1-55.7%）〃ig。

=44.3%mgQ七M=6180.27N

顯然村型轎車總的附著力利用情況較好。

2＞0對于。=0.2：

將出現打滑現象，

所以：在加速過程中發(fā)動機扭矩不能否充分發(fā)揮。

Fxbm”=0=￡9=1928.64%＜2＞調整：

要使發(fā)動機扭矩能否充分發(fā)揮，則：

極限車速

“使：媼=0.6

/m-=?+黑心

匕

其中：Fei=6597.36N不變，

則由公式：=G”雪也

=194.8km/hF:l

=UamaxLLdt

極限爬坡度得出：b=17046nm

Fxb皿=F/+E=0+Gi

前軸負荷率為:

1704,6

—*100%=*100%

L(1250+1450)

=63.1%

LQ答：1＞由汽車行駛方程式：

n'max=

修-。。2E二號+乙+E+%

=0.13低速滑行時，…3

極限加速度此時：艮叫

由低速滑行曲線擬臺直線公式可得：

Rbmax=%+弓=?+而器

/二也二速2""絲:006。

gdigdt

n

2＞直接檔，ig=l型四檔為

(半)max=F等=1.01fa?/(/lS)

atan例〉

(3同理可有：當e=0.7時,

先求汽車質及換算系數O：

Uamax=388.0Q%/〃6=1+，斗+〃/可”

tnrmr

=0.4105代入數據得：J=1.0266

再有動力因素公式：

（半）max=4.023公〃/（加）

at

L&解：vl＞先求汽車質量換算系數3.

其中

6=1+_1"+_1”已￡°=f+i=/+0=0.060

mrmr所以：口皿"吟皿

代入數據有：3=L4168gd1

若地面不發(fā)生打滑，此時，地面最大驅動力而：W-

r

0-597.36N

D?,.?=0.060+10266-*0.75*3.6

由于不記滾動阻力與空氣阻力，即號、",ax9.81

=0.34255

5=05=￡+5

?由D=0+2(絲)

這時汽車行駛方程式變?yōu)間di

可得，最大爬坡度為：

LM.=Gi+s,n^-

rdti=D-1

maxmaxJ

當TQ-MeMax=140N-M代入有：

=zmax=0.28255

=（*Z=2.91

at=>emax=16.41°

再由

第二章

2L“車開得慢，油門踩得小，彘一定省油二或者“只要

發(fā)動機省油，汽車就一定省油二這兩種說法對不對？等速百公里油耗公式：

答：均不正確。

①由燃油消耗率曲線知：汽車在中等轉速、Pb1^/1OCKm)

Q、=1.02：g

較大檔位上才是最省油的。此時，后備功率較小，發(fā)

動機負荷率較高燃油消耗率低，百公里燃油消耗3:較

0.377m

小。ua=^~.—

②發(fā)動機負荷率高只是汽車省油的一個方

面，另一方面汽車列車的質卡利用系數(即裝載質M

由〃}=>/?

與整備質狀之比)大小也關系汽車是否省油。，

22試述無級變速器與汽車動力性、燃油經濟性的關系。

提示：①采用無級變速后，理論上克服了發(fā)動機特性

曲線的缺陷，使汽乍具有與等功率發(fā)動機一樣的驅動功率,①最高檔時：&=1,不妨取勺=18Kw

充分發(fā)揮了內燃機的功率，大地改善了汽車動力性。②同

i：n=815次咄|1=

時，發(fā)動機的負荷率高，用無級變速后，使發(fā)動機在最經Uq19.34Km!h

濟工況機會增多，提高了燃油經濟性“由負荷特性曲線的擬合公式：

24用發(fā)動機的“最小燃油消耗特性”和克服行駛阻力應

提供的功率曲線，確定保證發(fā)動機在最經濟工況下工作的

“無級變速器調節(jié)特性”。234

b=B0+B^+B2^+^4-BZ

答：無級變速器傳動比【與發(fā)動機轉速及期限和nb=1740.2g/(Kwh)

行駛速度之間有如下關系：nr〃

i'=0.377---=A—=Q,=231.2L

巾，。心L023g

(式中A為對某汽車而言的常數人)

A=0.377—ii:n=1207Mii卿“a=28.64Ktn/h

由負荷特性曲線的擬合公式得：

當汽車一速度Ua在一定道路沙鍋行駛=>b=295.Og/(Kwh)

時，根據應該提供的功率：nQs=26.0L

iii:n=1614怖K|J

p,_4+p,ua=38.30Km!h

。一二

由負荷特性曲線的擬合公式得：

由“最小燃油消耗特性”曲線可聲出發(fā)動=>b=305.2g/(Kw-h)

機經濟的工作轉速為n[。將UI',n'e代入上

堀即得無級變速器應右的傳同比i:帶同?

0植的道路上，不同車速時無級變速器的調節(jié)=>QS=20.5L

特性。iv:n=2603j/fhr41|)ua=61.77Km/h

24如何從改進汽車底盤設計方面來提高燃油經濟性？

提示：①縮減轎車總尺寸和減輕質大型轎車費油由負荷特性曲線的擬合公式得：

的原因是大幅度地增加門袞動阻力、空氣阻力、坡度阻力=>/?=280.1g/(Kw'h)

和加速阻力.為了保證高動力性而裝用的大排/發(fā)動機，

行駛中負荷率低也是原因之一。=>Q=11.7L

②汽車外形與.輪胎。降低Cn值和采用子午線輪胎，s

可顯著提高燃油經濟性。V:n=34O30hnB|Jw”=80.75Km/h

25為什么汽車發(fā)動機與傳動系統(tǒng)匹配不好會影響汽車燃油

經濟性與動力性僦舉例說明。由負荷特性曲線的擬合公式得：

提示：發(fā)動機最大功率要滿足動力性要求(最高車速、n/?=431.3g/(Kw?h)

比功率)]

①最小傳動比的選擇很重要，(因為汽車主=>Q=13.6L

要以最高檔行駛)S

若最小傳動比選擇較大，后備功率大，動力性較vi:n=3884次泌J%=92.17KmIh

好，但發(fā)動機負荷率較低，燃油經濟性較差。若最小

由負荷特性曲線的擬合公式得：

傳動比選擇較小,后備功率較小，發(fā)動機負荷率較高，

燃油經濟性較好，但動力性差。nb=529.4g/(Kw-h)

②若最大傳動比的選擇較小，汽車通過性會

降低；若選擇較大，則變速器傳動比變化范圍較大，=>Q=14.8L

檔數多，結構復雜。s

③同時，傳動比檔數多，增加了發(fā)動機發(fā)揮故有以上各個點可以做出最高檔的等速百公里

最大功率的機會，提高了汽車的加速和爬坡能力，動油耗曲線：

力性較好；檔位數多，也增加了發(fā)動機在低燃油消耗

率區(qū)工作的可能性，降低了油耗，燃油經濟性也較好。

26試分析超速擋對汽車動力性和燃油經濟性的影響。②同樣，可做出次高擋的等速百公里油耗曲線省略)

28輪齡對汽車動力性、燃油經濟性有些什么影響？

提示：因為汽車并不經常以此速度行駛，低速檔只要滿盤示：

足動力性的要求。29為什么公共汽車起步后，駕駛員很快換入高檔？

提示：汽車起步后換入高檔此時發(fā)動機負荷率大后備功

2N答：D渚慮空車的情況》發(fā)動機輸出功率：

率小燃油經濟性較高.

”少色”“/360021Q達到動力性最佳的換擋時機是什么？達到燃油經濟性最

佳的換檔時機是什么?二者是否相同？

r

..nn答二①動力性最佳：只要｛耳一(尸+尸時換檔，

=-19.13+259.27(—)-165.44(—)2+40.874(—)5-3.8445(—)4

1(X)010001000以L3題唧為例，在｛F「(即+&)｝>｛屯-(見2+F/2)｝

0377m

時換檔

顯然滿足動力性最佳。

由以上三條關系式，可以繪出各個檔位下發(fā)動機的有

效功率圖。再有阻力功率：

②燃油經濟性最佳要求發(fā)動機負荷率高，后備功率低。

R+R=10"+cAu；

n由下圖知，在最高檔時，后備功率最低，燃油經濟性最佳。

%%36007614()

=7.647*10%,+3.638*10-5w/

第四章

由以上信息作出汽車功率平衡圖如下：4.1一轎車駛經有積水層的一良好路面公路，當車速為

2)環(huán)?慮滿載時情況,l(M)km/h時要進行制動。問此時有無可能出現滑水現象而喪

失制動能力?轎車輪胎的胎壓為179.27kPa0

答：假設路面水層深度超過輪胎溝槽深度+務+

估算滑水車速：%=634MPi為胎25-92%皿

0.02+302=657m

——0.02+

壓（kPa）3.61[25.92x0.56x

代入數據得：氏=84.89kWh由圖或者計算可得：

而"＞'故有可能出現滑水現象而失去制動

滿載時制動效率為0.87

能力。因此其最大動減速度

4.2在第四章第三節(jié)二中.舉出了CA700轎車的制動系由

=0.8gX（）.87=0.696g

真空助力改為壓縮空氣助力后的制動試驗結果。試由表中所

列數據估算，上17的數值，以說明制動器作用時間的重要制動距離

性。巧+產

"+同〃“"+二Uan

提示：由表4-3的數據以及公式

25.9四2

；(0.02+華!]X30+—亞一=53"

如喝325.92%皿=

16)25.92x0.696g

計算石+工石的數值。3）A.若制動系前部管路損壞

Gdu「

曝2=--^=Gz

可以認為制動器起作用時間的減少是縮短制動距g小

離的L：要原因。G.

4.3—中型貨車裝有前、后制動器分開的雙管路制功系，其尸22=1（。一次）

有關參數如下；

=＞后軸利用附著系數

1）計算并繪制利用附著系數曲線與制動效率曲線。Lz

紇=

2）求行駛車速30km/h,在。=0.80路面上車輪不抱死的

二，后軸制動效率石_z_alL

制動距離。計算時取制動系反應時間72=0.025,制動'一/一\+S,hJL

代入數據得：空載時：與=045

減速度上升時間T\-0.02$。

3）求制功索前部管路損壞時汽車的制功距離，制功

滿載時.：Er=0.60

系后部管路損壞時汽車的制功距離。

虞心至前K動力分班載時

ftflr??MA?承心鼻A/mI域能L/mozm|其最大動減速度

悄*砌O.M53.9502.K?4mx=Q^X0.45=U.36g

?901P0,3.幽2Mo|。說代入公式：

答案：I）

前軸利用附著系數為:

后軸利用附著系數為:

6=0.09m

空載時

LB-b=3.95x0.38-1.85Ab）滿載時其最大動減速度

8。=---------------------------=-4).413

h?0.845小二0-8gx0.6=0.48g

(p>(p&故空載時后輪總是先抱死。代入公式：

,=—＞卜+25.921，

由公式_z_a/L

噎（。.。2+竿302=7.63m

”（P,（1一夕）+勿也〃X30+