《汽車?yán)碚摚ǖ?版）》試卷及參考答案

汽車?yán)碚摚ǖ谌妫┰嚲?/p>

緒論

第一題填空

1.汽車使用性能分為：對(duì)自然環(huán)境條件的適應(yīng)性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、勞動(dòng)保護(hù)性。

2.汽車對(duì)自然環(huán)境條件的適應(yīng)性包括：動(dòng)力性、通過性、操縱性。

3.汽車的通過性包括：支承通過性、幾何通過性,主要取決于地面的物理性質(zhì)及汽

車的幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)。

4.汽車的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性主要用生產(chǎn)率和燃油經(jīng)濟(jì)性來(lái)表示,主要評(píng)價(jià)指標(biāo)有：生產(chǎn)率、

油耗、可靠性與耐用性、維修保養(yǎng)方便性。

5.勞動(dòng)保護(hù)性的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)有：舒適性、穩(wěn)定性（操縱穩(wěn)定性）、制動(dòng)性、駕駛室的

牢固程度。

第二題名詞解釋

1.動(dòng)力性：指汽車在良好、平直的路面上行駛時(shí)所能達(dá)到的平均行駛速度。

2.通過性：汽車以足夠高的平均車速通過各種壞路和無(wú)路地帶（如松軟地面、坎坷不平

地段）和各種障礙（陡坡、側(cè)坡、壕溝、臺(tái)階、灌木叢、水障）的能力。

3.縱向通過角：汽車前、后輪外緣作垂直于汽車縱向?qū)ΨQ平面的切平面，兩切平面交于車

體下部較低位置時(shí)所夾銳角。

4.汽車的操縱性：是指在駕駛員不感覺過分緊張、疲勞的條件下，汽車能按照駕駛員通

過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛，且當(dāng)受到外界干擾時(shí)，汽車能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行

駛的能力。

5.最小轉(zhuǎn)彎半徑：方向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)從轉(zhuǎn)向中心到前外輪接地中心的距離，表征了

汽車能夠通過狹窄彎曲地帶或繞過不可越過的障礙物的能力。

第三題應(yīng)用題

1.標(biāo)出下圖中汽車的主要通過性參數(shù)，說(shuō)明其含義。

解：丫1一接近角；Y2一離去角；Y3一縱向通過角；h一最小離地間隙

第四題簡(jiǎn)答題

1.簡(jiǎn)述間隙失效的主要形式、幾何參數(shù)及其含義。

答：1）間隙失效：汽車因離地間隙不足而被地面托住無(wú)法通過的現(xiàn)象。

2）頂起失效：車輛中間底部的零部件碰到地面而被頂住的現(xiàn)象。

3）觸頭或托尾失效：因車輛前端或尾部觸及地面而不能通過的現(xiàn)象。

4）幾何參數(shù)止最小離地間隙、縱向通過角、接近角、離去角。

最小離地間隙h：汽車滿載、靜止時(shí)，支承平面與汽車上的中間區(qū)域最低點(diǎn)之間的距離，

反映了汽車無(wú)碰撞地通過地面凸起的能力。

縱向通過角力：汽車滿載、靜止時(shí)，分別通過前、后車輪外緣作垂直于汽車縱向?qū)ΨQ平

面的切平面，兩切平面交于車體下部較低部位時(shí)所夾的最小銳角，表示汽車能夠無(wú)碰撞地通

過小丘、拱橋等障礙物的輪廓尺寸。

接近角車滿載、靜止時(shí)，前端突出點(diǎn)向前輪所引切線與地面間的夾角。

離去角/2：汽車滿載、靜止時(shí)，后端突出點(diǎn)向后輪所引切線與地面間的夾角。

第一章地面一輪胎力學(xué)

第一題填空

1.影響輪胎側(cè)偏特性的主要因素包括：輪胎的結(jié)構(gòu)、輪胎垂直載荷、輪胎的充氣壓力、

路面的種類以及狀態(tài)、汽車的行駛速度、輪胎外傾角。

第二題名詞解釋

1.輪胎力學(xué)：是研究輪胎受力、變形和運(yùn)動(dòng)響應(yīng)之間關(guān)系的，它的主要任務(wù)是建立精確

實(shí)用的數(shù)學(xué)模型，描述輪胎的力學(xué)特性。

2.滾動(dòng)阻力：是由于彈性輪胎的內(nèi)摩擦、地面變形的阻尼（軟路面）以及輪胎與地面間

的彈性變形和局部的滑移等造成的。

3.滾動(dòng)阻力系數(shù):車輪在一定條件下，滾動(dòng)所需要推力與負(fù)荷之比，即單位重力的推力。

4.前束阻力：車輪的前束角造成，用以消除偶然外力沖擊保持直線行駛的一種能力。

5.縱向附著系數(shù)定義：縱向力與垂直載荷的比值。

6.滑動(dòng)率：車輪滑動(dòng)所占的成份，等于（實(shí)際速度-理論速度）/實(shí)際速度。

7.滾動(dòng)阻力系數(shù)：是車輪在一定條件下滾動(dòng)時(shí)所需之推力與車輪負(fù)荷之比。

8.駐波現(xiàn)象：在高速行駛時(shí)，輪胎離開地面后因變形所產(chǎn)生的扭曲并不立即恢復(fù)，其殘

余變形形成了一種波，這就是駐波。

9.輪胎的側(cè)偏現(xiàn)象：由于車輪的彈性，車輪在側(cè)向力作用下，車輪行駛方向?qū)⑵x車輪

平面的方向。

10.輪胎的側(cè)偏剛度：當(dāng)輪胎側(cè)偏角小與5°時(shí)，地面?zhèn)认蛄εc側(cè)偏角呈線性關(guān)系，他

們的比值為側(cè)偏剛度。

第三題應(yīng)用題

1.一轎車（每個(gè)）前輪胎的側(cè)偏剛度為-50176N/rad,外傾剛度為-7665N/rad。若轎車

向左轉(zhuǎn)彎，將使兩前輪均產(chǎn)生正的外傾角，其大小為4°。設(shè)側(cè)偏剛度與外傾剛度均不受左、

右輪載荷轉(zhuǎn)移的影響.試求由外傾角引起的前輪側(cè)偏角。

答：由題意：Fy=ka+k”=O

故由外傾角引起的前輪側(cè)偏角：a=-k/y/k=-7665x4/-50176=0.611°

第四題簡(jiǎn)答題

1、試說(shuō)明輪胎滾動(dòng)阻力的定義、產(chǎn)生機(jī)理和作用形式？

答：1）定義：汽車在水平道路上等速行駛時(shí)受到的道路在行駛方向上的分力稱為滾動(dòng)

阻力。

2）產(chǎn)生機(jī)理：由于輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生彈性輪胎在硬支撐路面上行駛時(shí)加載變形曲線和

卸載變形曲線不重合會(huì)有能量損失，即彈性物質(zhì)的遲滯損失。這種遲滯損失表現(xiàn)為一種阻力

偶。

當(dāng)車輪不滾動(dòng)時(shí)，地面對(duì)車輪的法向反作用力的分布是前后對(duì)稱的；當(dāng)車輪滾動(dòng)時(shí)，由

于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的前部點(diǎn)的地面法向反作用力就會(huì)大于處于壓縮過程的后部

點(diǎn)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(duì)稱，而使他們的合力Fa

相對(duì)于法線前移一個(gè)距離a,它隨彈性遲滯損失的增大而變大。即滾動(dòng)時(shí)有滾動(dòng)阻力偶矩

Tf=F:a阻礙車輪滾動(dòng)。

3）作用形式：滾動(dòng)阻力號(hào)=加（f為滾動(dòng)阻力系數(shù)）

2.高速行駛的汽車輪胎會(huì)發(fā)生爆裂，試論述輪胎發(fā)生什么現(xiàn)象和由于什么原因。

答：車速達(dá)到某一臨界車速左右時(shí)，滾動(dòng)阻力迅速增長(zhǎng)，此時(shí)輪胎發(fā)生駐波現(xiàn)象，輪胎

周緣不再是圓形而呈明顯波浪狀。出現(xiàn)駐波后，不但滾阻顯著增加，輪胎的溫度也很快增加

到io（rc以上，臺(tái)面與輪胎簾布層脫落，幾分鐘內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)爆破現(xiàn)象。

第二章汽車動(dòng)力性

第一題填空

1.汽車的動(dòng)力性的評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：最高車速Umax、加速時(shí)間t、最大爬坡度/max。

2.原地起步加速時(shí)間和超車加速時(shí)間來(lái)表明汽車的加速能力。

3.汽車的行駛阻力有滾動(dòng)阻力斤、空氣阻力Fw、坡度阻力E、加速阻力一

4.空氣阻力主要包括：壓力阻力和摩擦阻力。

5.壓力阻力主要包括：理、壬擾、內(nèi)循環(huán)和誘導(dǎo)阻力組成。

6.一般用根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的_外特性確定的驅(qū)動(dòng)力與發(fā)動(dòng)機(jī)功率之間的函數(shù)關(guān)

系曲線來(lái)全面表示汽車的驅(qū)動(dòng)力，稱為汽車的驅(qū)動(dòng)力圖。

7.汽車的動(dòng)力性一方面受驅(qū)動(dòng)力的制約，另一方面還受到輪胎與地面

附著條件的限制的限制。

8.汽車的附著力決定于附著系數(shù)系數(shù)及地面作用于驅(qū)動(dòng)輪的法向反作用力o

9.傳動(dòng)系的功率損失可分為機(jī)械損失損失和液力損失損失兩大類。

10.坡道阻力和滾動(dòng)阻力均為與道路有關(guān)的行駛阻力,通常將這兩個(gè)阻力合在一起，稱

作道路阻力。

11.影響汽車動(dòng)力性的主要因素包括：發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、傳動(dòng)系、空氣阻力系數(shù)、汽車質(zhì)量、

輪胎的尺寸，形式、使用條件。

第二題名詞解釋

1.最高車速：是指汽車在平直、良好道路(混凝土或柏油)上所能達(dá)到的最高行駛車速。

2,原地起步加速時(shí)間：由I或II檔起步，以最大加速?gòu)?qiáng)度，并考慮換檔時(shí)機(jī)，一般用0?

400m或者0?(96.6mile/h)100km/h所用的時(shí)間表示原地起步的加速時(shí)間。

3.超車加速時(shí)間：以最高檔或次高檔，以最大加速?gòu)?qiáng)度,把握最好的換檔時(shí)機(jī)，加速至某

一高速所用的時(shí)間。

4.最大爬坡度:是指汽車滿載時(shí)用變速器最低擋位在良好路面上等速行駛所能克服的最

大道路坡度。

5.外特性曲線：節(jié)氣門(油門)全開時(shí)，轉(zhuǎn)矩或功率等與轉(zhuǎn)速的關(guān)系。

6.滾動(dòng)阻力：輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生的遲滯損失。這種遲滯損失表現(xiàn)為阻礙車輪運(yùn)動(dòng)的阻力

偶。

7.空氣阻力：汽車直線行駛時(shí)受到的空氣阻力在汽車行駛方向上的分力。

8.為加速阻力：汽車加速行駛時(shí)，需要克服本身質(zhì)量加速運(yùn)動(dòng)的慣性力。

第三題應(yīng)用題

L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)：(適合作為平時(shí)作業(yè)，如作為考試題時(shí)，可僅列出計(jì)算步驟，不要求具體結(jié)果)

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，最大爬坡度及克服該坡度時(shí)相應(yīng)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檔起步加速行駛至70km/h

的車速一時(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：

H77

T=-19.313+295.27(——)-165.44(——)2+40.874(——)3-3.8445(——)4

q1(XX)100()10001000

式中，g為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速

(N?m);n(r/min)nmin=600r/min,

最高轉(zhuǎn)速

nmax=4000r/mino

裝載質(zhì)量2000kg

整車整備質(zhì)量1800kg

總質(zhì)量3880kg

車輪半徑0.367m

傳動(dòng)系機(jī)械效率〃t=0.85

滾動(dòng)阻力系數(shù)/=0.013

空氣阻力系數(shù)X迎風(fēng)面積Co^=2.77m2

主減速器傳動(dòng)比/o=5.83

飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量//=0.218kg*m2

二前輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/w產(chǎn)1.798kg?m2

2

四后輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/W2=3.598kg*m

變速器傳動(dòng)比ig（數(shù)據(jù)如下表）

I檔n檔m檔IV檔V檔

四檔變速器6.093.091.711.00-

五檔變速器5.562.7691.6441.000.793

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

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=

行駛阻力FLf+F口+K匚+JL=mg￡fcosa+mgsina~i--——-+om——du

w1.15dt

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系式為：u=（）377—

認(rèn)

由本題的已知條件，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。

①由1）得驅(qū)動(dòng)力與行獨(dú)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，Uamax=99.08m/s2o

②汽車的爬坡能力，指汽車在良好路面上克服%+鼠后的余力全部用來(lái)（等速）克服

坡度阻力時(shí)能爬上的坡度，此時(shí)也=0,因此有耳="-舊+Fn）,可得到汽車爬坡度與

dt

車速的關(guān)系式：z.=tan（arcsinE-（,+%））；而汽車最大爬坡度"ax為I檔時(shí)的最大爬坡度。

利用MATLAB計(jì)算可得，"ax=0.352o

③如是前輪驅(qū)動(dòng)，=—;相應(yīng)的附著率C.I為1.20,不合理，舍去。

mq

如是后輪驅(qū)動(dòng),相應(yīng)的附著率C。,為0.50。

3)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)3如下表所示:

汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)I檔11檔in檔W檔V檔

1.38291.10271.04291.02241.0179

mr"mr

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(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(如圖三所示)，即各低檔位加速行駛至發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到最到轉(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。結(jié)果用MATLAB畫出汽車加速時(shí)間曲線如

圖五所示。如圖所示，汽車用^檔起步加速行駛至7()k^1/h的加速時(shí)間約為26.()s。

汽車加速時(shí)間曲線

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

。

2.統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，裝有0.5?2L排量發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車，若是前置發(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%；若是前置發(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。

試比較采用F.F及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＜p=0.2及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及極限最大加速度(在求最大爬坡度和最大加速度時(shí)可設(shè)Fw=0)。其

它有關(guān)參數(shù)為:/?=1600kg,GFO.45,A=2.00m2,AO.02,641.00。

解：①.比較采用F.F及F.R.形式時(shí)的附著力利用情況

1)對(duì)于前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)(F.F.)式轎車，空氣升力的““2"3

由m=1600kg,平均的前軸負(fù)荷為汽車總重力的61.5%,

靜態(tài)軸荷的法向反作用力Fzsi=0.615X1600X9.8=9643.2N,

，汽車前輪法向反作用力的簡(jiǎn)化形式為：

1,

Fzi=Fzsi-Fzi=9643.2---CApu

w2y‘

地面作用于前輪的切向反作用力為：

Fxi=Ff2+Fw=0.3856/+——/=120.7+旦一比

21.1521.15

F120.7+■片

附著力利用情況：」=--------2L15——

%9643.2+；

2)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：

?174.7+片

Fxz「21.15"

FZ26946.2+-CLrApu；

一般地，0與“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

得區(qū)〈區(qū)1,前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)有著更多的儲(chǔ)備驅(qū)動(dòng)力。

FziFz?

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=0.2時(shí)

1)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)zi=9643.2N?

最大附著力耳?斗=1928.6N。

令加速度和坡度均為零，則由書中式(1-15)有：%=FXI=FW+FR,

則Rv=%一%=1928.6-0.02X0.385X1600X9.8=1807.9N,

又Fw=黑臉”

由此可推出其極限最高車速：uamm=206.1km/h?

2）求極限最大爬坡度：

計(jì)算最大爬坡度時(shí)加速度為零，忽略空氣阻力。

hh

前輪的地面反作用力Ki=￡“=G（］Cosa—才sin。）

最大附著力%=*?2

由書中公式，有％=4=￡+%=Gsina+G?q?cosa?/

L

以上三式聯(lián)立得：i=tana="0一=0.095。

L+\（p

3）求極限最大加速度：

令坡度阻力和空氣阻力均為0,Fzi=9643.2N

%=*=1928.6N

由書中式（L15）%=反=耳2+而小

解得"X=1,3。

（2）當(dāng)附著系數(shù)①=0.7時(shí)，同理可得：

最高車速：”“max=394.7km/h?

最大爬坡度：』=0347。

最大加速度：々max=414

方法二：

忽略空氣阻力與滾動(dòng)阻力，有：

blL

q=-----------------，最大爬坡度zmax=q,最大加速度a=q.g

\/（p+hJL

所以0=0.2時(shí)，i=0.118,a=1.16/?//s2,,

夕=0.7時(shí),=0.373,a=3.66m/s2

3.一轎車的有關(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=140Nm2,I檔傳動(dòng)比〃=3.85；主減速器傳動(dòng)比/'0=4.08；傳動(dòng)效率〃

m=0.9；車輪半徑r=300mm；飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量//=0.25kg?m2；全部車輪慣量》w=4.5kg?m?（其中

后輪“2.25kg?前輪的32.25kg?m2）。若該轎車為前輪驅(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

在前后方向的位置（b位置），才可以保證獲得應(yīng)有的最大加速度。若令為前軸負(fù)荷率,

L

求原車得質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負(fù)荷率。

Ftmax

解：忽略滾動(dòng)阻力和空氣阻力，若發(fā)動(dòng)機(jī)能夠充分發(fā)揮其扭矩則/州=一^~；

6m

FZmax=--------空出=6597.4N；

r

5=1+當(dāng)=1.42；

mr~mr

解得“max=291，”/52。

前輪驅(qū)動(dòng)汽車的附著率C（pl=%彳,-；

------q

LL

等效坡度q=4"=0297。

g

則有，C巾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C4>l=0.6,

代入q=0.297,hg=0.63m,L=2.7m,

解得b^l524mm,則前軸負(fù)荷率應(yīng)變?yōu)閎/L=0.564,即可保證獲得應(yīng)有的最大加速度。

4.一輛后軸驅(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，。=4.55,

變速器傳動(dòng)比:一擋:3.79,二檔：2.17,三檔:1.41,四檔：1.00,五檔：0.86?質(zhì)心高度

22

hg=0.57m,CDA=1.5m,軸距L=2.300m,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量勺0.22kg-m,四個(gè)車輪總的轉(zhuǎn)動(dòng)

2

慣量/w=3.6kg-m,車輪半徑r=0.367m?該車在附著系數(shù)g=0.6的路面上低速滑行曲線

和直接檔加速曲線如習(xí)題圖1所示。圖上給出了滑行數(shù)據(jù)的擬合直線v=19.76-0.59T,v的單

位km/h,T的單位為s,直接檔最大加速度amax=0.75m/s2（Ua=50km/h）。設(shè)各檔傳動(dòng)效率

均為0.90,求：

1）汽車在該路面上的滾動(dòng)阻力系數(shù)。

2）求直接檔的最大動(dòng)力因數(shù)。

3）在此路面上該車的最大爬坡度。

解：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),質(zhì)量系數(shù)中該項(xiàng)為0。

5=1+馮?=1+———一^7=1.012。

mr22152x0.3672

duGf

行駛方程退化為：Gf+Sm—=0,減速度：______—________O

dtdt___8m

根據(jù)滑行數(shù)據(jù)的擬合直線可得：—=-2^2=0.164ZH/52.

dt3.6

cI

解得：/==0.0169?

gdt

2）求直接檔最大動(dòng)力因數(shù)

直接檔：5=1+2與+兄呼」1.027。

mr~mr~

動(dòng)力因數(shù)：D=f--------------------o

gdt

最大動(dòng)力因數(shù)：r>=/+-?=0.0169+X0.75=0.096

inaxgmax9.80

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：￡max4=￡,，+Om,x4G=G「"'4%

最大爬坡度是指一擋時(shí)的最大爬坡度：T/JN#'=Gf+Ginm

r

以上兩式聯(lián)立得：=+

%

"max式梟^4)-/=0-654

由地面附著條件，汽車可能通過的最大坡度為:

alL

q==0.338o

\!(p—IL

所以該車的最大爬坡度為0.338o

第四題簡(jiǎn)答題

1.空車、滿載時(shí)汽車動(dòng)力性有無(wú)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。

2.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(lái)初步確定。若給出了期望的最

高車速，選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大體等于，但不小于以最高車速行駛時(shí)的行駛阻力功率之和，

即=?以"max/。

7,3600“max76140

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(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有功率。

不少國(guó)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。

3.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)，則應(yīng)該換入低一檔，否則不應(yīng)換入低一擋。

4.簡(jiǎn)述汽車功率平衡圖的意義和做法。

答：汽車功率平衡是指汽車在行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率也與行駛

阻力功率平衡，也可描述汽車行駛時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率，有利于分析汽車燃油經(jīng)濟(jì)性。

用縱坐標(biāo)表示功率，橫坐標(biāo)表示車速，將發(fā)動(dòng)機(jī)功率與經(jīng)常遇到的阻力功率對(duì)車速的關(guān)

系繪制在直角坐標(biāo)圖上，就得到功率平衡圖。

5.寫出圖解法計(jì)算汽車動(dòng)力因數(shù)的步驟，并說(shuō)明其在汽車動(dòng)力性計(jì)算中的應(yīng)用。

D=F,~Fw

答：根據(jù)公式G,求出不同轉(zhuǎn)速和檔位對(duì)應(yīng)的車速，并根據(jù)傳動(dòng)系效率、傳

動(dòng)系速比

求出驅(qū)動(dòng)力，根據(jù)車速求出空氣阻力，然后求出動(dòng)力因素將不同檔位和車速下的。

繪制在直角坐標(biāo)系中，并將滾動(dòng)阻力系數(shù)也繪制到坐標(biāo)系中，就制成動(dòng)力特性圖。利

用動(dòng)力特性圖就可求出汽車的動(dòng)力性評(píng)價(jià)指標(biāo)：最高車速、最大爬坡度（汽車最大爬坡度和

直接檔最大爬坡度）和加速能力（加速時(shí)間或距離）。

6.寫出圖解法計(jì)算汽車加速性能的步驟（最好列表說(shuō)明）.

手工作圖計(jì)算汽車加速時(shí)間的過程：

T-n

①列出發(fā)動(dòng)機(jī)外特性?。數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；

②根據(jù)給定的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式'「「求

me2"me

ua=x----------?0.377

出各檔在不同車速下的驅(qū)動(dòng)力并按式60x36品‘°計(jì)算對(duì)應(yīng)的車

速％;

③按式F產(chǎn)mgcosa計(jì)算滾動(dòng)阻力Ff,按式「一心把叫計(jì)算對(duì)應(yīng)車速的空氣

阻力Ff+“；

du_K-（Ff+Fw）

④按式力5”計(jì)算不同檔位和車速下的加速度以及加速度的倒數(shù)，畫出

尸""曲線以及1/"—"。曲線；

X"5△〃

At=y-/2人

◎段式E無(wú)計(jì)算步A長(zhǎng)的加速時(shí)間加，對(duì)加求和，則得到加速

.u.ruduitNu

ds=—du=s=---s?>Av=>---

時(shí)間。同理，按式工'元大，計(jì)算步長(zhǎng)

2

（AnflMfl）/（x3.6）的加速距離As,對(duì)加求和得到加速距離。

一般在動(dòng)力性計(jì)算時(shí)，特別是手工計(jì)算時(shí).，一般忽略原地起步的離合器滑磨時(shí)間，即假

設(shè)最初時(shí)刻汽車已經(jīng)具有起步到位的最低車速。換檔時(shí)刻則基于最大加速原則，如果相鄰檔

位的加速度（或加速度倒數(shù)）曲線相交，則在相交速度點(diǎn)換檔；如果不相交，則在最大轉(zhuǎn)速

點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速換檔。

7.寫出制作汽車的驅(qū)動(dòng)力圖的步驟（最好列表說(shuō)明）。

①列出發(fā)動(dòng)機(jī)外特性「一〃，數(shù)據(jù)表（或曲線轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)表，或回歸公式）；

.TtqigioF

②根據(jù)給定的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線（數(shù)據(jù)表或回歸公式），按式'r>■求

_n2〃me

U（l—~~~x-------七0.377~-

出各檔在不同車速下的驅(qū)動(dòng)力K,并按式60x36品”計(jì)算對(duì)應(yīng)的車

速

③按式Ff=①且cosa計(jì)算滾動(dòng)阻力Ff,按式5°"”計(jì)算對(duì)應(yīng)車速的空氣

阻力

將耳、弓+K"繪制在直角坐標(biāo)系中就形成了驅(qū)動(dòng)力圖或驅(qū)動(dòng)力一行駛阻力平

衡圖。

第三章汽車燃油經(jīng)濟(jì)性

第一題填空題

1.汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性常用一定運(yùn)行工況等速百公里燃油消耗量或一定燃油量能使汽車

行駛的里程來(lái)衡量，汽車運(yùn)輸企業(yè)還常用完成每百噸公里或千人公里運(yùn)輸工作量的燃油消耗

量來(lái)表示汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。

2.汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)：等速行駛百公里燃油消耗量和循環(huán)工況行駛百公里燃

油消耗量。

3.在同一道路條件與車速下，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率相同，但擋位越高,后備功率越小，

發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率越高，燃油消耗率越低，百公里燃油消耗量越少，經(jīng)濟(jì)性越好。

4.百公里燃油消耗量的數(shù)值越大,汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性越差:單位燃油消耗量行

駛里程的數(shù)值越大，汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性越好。

5.汽車等速百公里燃油消耗量正比于等速行駛的行駛阻力與燃油消耗率,反比于傳動(dòng)系

效率。

6.發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率，一方面取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的排量及其設(shè)計(jì)制造水平,另一方面

又與汽車行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率率有關(guān)。

7.汽車帶掛車后省油是因?yàn)樵黾恿税l(fā)動(dòng)機(jī)的匈吐，增大了汽車列車的質(zhì)量利用

系數(shù)。

第二題名詞解釋

1.等速百公里燃油消耗量：是常用的一種評(píng)價(jià)指標(biāo)，指汽車在一定的載荷下，以最高

擋在水平良好路面上等速行駛100km的燃油消耗量。通常是測(cè)出每隔10km/h速度間隔的

等速百公里燃油消耗量，然后在圖上連成曲線。

第三題簡(jiǎn)答題

1.論述影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素.

答：根據(jù)汽車等速百公里燃油消耗量的計(jì)算公式可知：影響汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的因素主要

包括：①.使用方面。1）行駛車速，汽車在接近于低速的中等車速行駛時(shí)是最經(jīng)濟(jì)的。2）

檔位選擇。高檔，負(fù)荷率高；（超速擋）或直接檔時(shí)傳動(dòng)效率高，同等車速應(yīng)多采用高檔位

行駛。3）掛車的應(yīng)用。拖掛，省油（噸百公里油耗下降）。原因：負(fù)荷率高；質(zhì)量利用系數(shù)

高。4）正確的調(diào)整與保養(yǎng)?發(fā)動(dòng)機(jī)：氣缸壓縮壓力、冷卻系工作、供油系良好技術(shù)狀況、

點(diǎn)火系良好技術(shù)狀況。底盤：傳動(dòng)系總成間隙、前輪定位角、軸距、正常制動(dòng)間隙、胎壓、

各部位潤(rùn)滑。@結(jié)構(gòu)方面。1）汽車的尺寸和質(zhì)量，縮減轎車總尺寸和減輕質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的合

理設(shè)計(jì)，使用輕量化材料。2）發(fā)動(dòng)機(jī)（對(duì)經(jīng)濟(jì)性影響最大）。主要途徑為：提高現(xiàn)有汽油發(fā)

動(dòng)機(jī)的熱效率與機(jī)械效率，擴(kuò)大柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍，增壓化，廣泛采用電子計(jì)算機(jī)控制

技術(shù)，采用稀薄燃燒和缸內(nèi)直接噴射技術(shù)（汽油機(jī)）。3）傳動(dòng)系：提高效率，增大主傳動(dòng)比，

增加變速器檔數(shù)。4）汽車外形和輪胎：采用子午線輪胎和降低CD值是節(jié)約燃油的有效途徑。

2.“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(shuō)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)機(jī)燃油消耗率有關(guān)，而且還與發(fā)動(dòng)機(jī)功率以及車速有關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)省油時(shí)汽車不一定就

省油。

3.試述無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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。

4,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(wú)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)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)荷率表明在外特性曲線上，便得到“最

小燃油消耗特性”。無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)比i'與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n及汽車行駛速度之間關(guān)系（），

便可確定無(wú)級(jí)變速器的調(diào)節(jié)特性，具體方法參見課本P47。

5.如何從改進(jìn)汽車底盤設(shè)計(jì)方面來(lái)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(lái)提高燃油經(jīng)濟(jì)

性。

6.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(shuō)

明。

答：在一定道路條件下和車速下，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)則相反。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)達(dá)到最大功率時(shí)的車速為up,當(dāng)主傳動(dòng)比較小時(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)比較大時(shí)，則相反。最小傳動(dòng)比的選擇則應(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。

7.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：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)合適的次一擋傳動(dòng)比保證汽車的動(dòng)力性需要。

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：①輪胎的結(jié)構(gòu)、簾線和橡膠的品種，

對(duì)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。②汽車車速達(dá)到某一臨界值時(shí)，滾

動(dòng)阻力迅速增長(zhǎng)，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。

③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。

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，燃油消耗量大，高檔時(shí)則相反，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。

10.達(dá)到動(dòng)力性最佳換檔時(shí)機(jī)是什么？達(dá)到燃油經(jīng)濟(jì)性的最佳換檔時(shí)機(jī)是什么？二者

是否相同？

答：達(dá)到動(dòng)力性最佳應(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。達(dá)到燃油經(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(wú)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。

第四題應(yīng)用題

1.已知貨車裝用汽油發(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：

b=B.+BtPe+B2P；++B4Pfo其中，b為燃油消耗率回（kWh）］；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Qw=0.299/泣/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JB3352-83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)，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。（適合作為平時(shí)作業(yè)，如作為考試題時(shí)，可僅列出計(jì)算步驟，不要求具體結(jié)

果）

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6=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

功率則表示發(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匕、汽車經(jīng)常遇到的阻力功率上一上對(duì)車速〃“的關(guān)系

%

曲線即為汽車功率平衡圖，其中：

現(xiàn)xio-3=^,伏W),=

'q6030000q0.377r

—7；為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(單■位為N-m)

pf+pw1(GfuCAu[}

----------=--------------1----n------

r/T%(360076140,

編程計(jì)算，汽車的功率平衡圖為：

2)最高檔和次高檔的等速百公里油耗曲線

0377”

先確定最高檔和次高檔的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的范圍，然后利用4=，求出對(duì)應(yīng)檔位的

強(qiáng)

車速。由于汽車是等速行駛，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

(F+F)u

上的功率相等，即乙=」f―然w后1根據(jù)不同的〃和〃，用題中給出的擬合公式求

3600%

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)〃值所對(duì)應(yīng)的擬合式

系數(shù)：B0,B,,B2,53,54O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)車速對(duì)應(yīng)下的功率求出對(duì)應(yīng)的耗油量燃油消耗率5。利用公式：Q,=--------------

1.02uapg

即可求出對(duì)應(yīng)的車速的百公里油耗(L/100km).

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:

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?/p>

同一車速等速行駛下，汽車所受到的阻力基本相等，因此《基本相等，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較奇怪。這是由于插值點(diǎn)的范

圍比節(jié)點(diǎn)的范圍要來(lái)得大，于是在轉(zhuǎn)速超出了數(shù)據(jù)給出的范圍的部分，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。而且在完成后面部分的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，其實(shí)只需

使用到中間的部分即可。

(3)按JB3352-83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)試的速度范圍要求。分為

III檔和IV檔進(jìn)行計(jì)算。

先求勻速行駛部分的油耗

先使用巴二專+卅'"'，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

e3600%

Pb9

值法求出，三個(gè)勻速行駛速度對(duì)應(yīng)的燃油消耗率。。由。=----:—求出三段勻速行駛部

分的燃油消耗量(mL)。

計(jì)算的結(jié)果如下：

勻速行駛階段：第一段第二段第三段

254050

勻速行駛速度/(Am/h)

50250250

持續(xù)距離/(加)

4.70739.200813.4170

發(fā)動(dòng)機(jī)功率5/（碗）

二檔678.3233563.0756581.3972

燃油消耗率b/［g/（AW?/z）］

四檔492.3757426.5637372.6138

一檔8.868144.964454.2024

燃油消耗量Q/Q4）

四檔6.437134.063234.7380

再求勻加速階段：

對(duì)于每個(gè)區(qū)段，以1k”/〃為區(qū)間對(duì)速度區(qū)段劃分。對(duì)應(yīng)每一個(gè)車速與，都可以求出對(duì)

應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率：d=」_（型2+皇￡+也”也］。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)車速的燃油消耗率占，進(jìn)而用—求出每個(gè)速度對(duì)應(yīng)的燃油消耗率

，367.1°g

。0,21，。2,……2”。每小段的加速時(shí)間：加=—^/。每一個(gè)小區(qū)間的燃油消耗量：

2,=g（2<,i）+2”）加。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。

計(jì)算結(jié)果如下：

加速階段第一段第二段

4050

最大速度/max/（加/〃）

2540

最小速度uamin/(km/h)：

0.250.20

加速度。/（m//）

燃油消耗量三檔38.370544.2181

Q，（mL）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2d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=Q,/。

Qd=Qidt=0.299mL/sx19.3s=5.11mL。

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：

=S^xioo=8.8681+44.9644+54.2024+38.3705+44.2181+5.77,八八

----------------------------------------------------xlOO

S1075

=18.2692L

四檔:

2;圣X100=6.4371+34.0632+34.7380+30.1001+384012+5.77XW

1075

13.9079L

2.畫出汽車加速時(shí)的驅(qū)動(dòng)輪的受力分析圖，并對(duì)圖中的符號(hào)作簡(jiǎn)要說(shuō)明。

Fv；車身壓力；W：車輪重力；Fz：地面法向反力;

工：地面切向反力；刀：驅(qū)動(dòng)力矩；Tf：滾動(dòng)阻力偶矩;

丁.：慣性阻力偶矩；Fp：車軸作用于車輪水平力；m九:加速阻力

4

3.簡(jiǎn)述多工況燃油消耗量的計(jì)算方法，并分析影響燃油經(jīng)濟(jì)性的因素

答：（1）等速行駛：根據(jù)萬(wàn)有特性圖上等燃油消耗率曲線，確定發(fā)動(dòng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速n,

發(fā)出一定功率Pe時(shí)的燃油消耗率b,單位時(shí)間內(nèi)燃油消耗量（L/100km）0,=―世一

1023g

（2）等加速行駛：把加速過程分隔成若干區(qū)間，各區(qū)間起始或終了車速所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻

的單位時(shí)間燃油消耗量2=-Pcb—（根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出功率與燃油消耗率求得

'367.Ipg

P_'沖：CDAU^Smud

ez36003600x21.153600d,

1n-1口22

將各區(qū)間相加2=5(Qo+。1nA&+￡其間行駛距離S,=立:

2i=,25.92叟

d.

（注:在求出結(jié)果后，需乘以一個(gè)大于1的系數(shù)，因?yàn)榧訚猓?/p>

（3）等減速行駛：節(jié)氣門松開，輕微制動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于強(qiáng)制怠速狀態(tài)，耗油量為正常怠

速油耗Qi，所以總油耗量Qd=^千?Qi

3.64

4

22

行駛距離建;U，2-U：（減速時(shí)間：）

25.92支3.6冬

（4）怠速工況：2d=QL

整個(gè)循環(huán)工況百公里油耗2=卒乂1000.125（X。為所有過程油耗量之和（ml）,s

為整個(gè)過程行駛距離（m））

第四章汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率和傳動(dòng)系傳動(dòng)比的選擇