汽车理论课后习题答案

汽车理论课后习题答案第一章汽车的动力性与绪论1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器，任选其中的一种进行整车性能计算）：1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h的加速时间。轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Tq—n曲线的拟合公式为式中,Tq为发功机转矩(N·m)；n为发动机转速(r／min)。发动机的最低转速nmin=600r/min，最高转速nmax=4000r／min装载质量2000kg整车整备质量1800kg总质量3880kg车轮半径0.367m传动系机械效率ηт＝0.85波动阻力系数f＝0.013空气阻力系数×迎风面积CDA＝2.77主减速器传动比i0＝5.83飞轮转功惯量If＝0.218kg·二前轮转动惯量Iw1＝1.798kg·四后轮转功惯量Iw2＝3.598kg·变速器传动比ig(数据如下表)轴距L＝3.2m质心至前铀距离(满载)α＝1.947m质心高(满载)hg＝0.9m解答：1）（取四档为例）由即行驶阻力为：由计算机作图有

※本题也可采用描点法做图：由发动机转速在，，取六个点分别代入公式：………………2）⑴最高车速：有分别代入和公式：把的拟和公式也代入可得：n>4000而r/min∴Km/h⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，可忽略：=0.366（3）克服该坡度时相应的附着率忽略空气阻力和滚动阻力得：3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626（为动力因素）Ⅱ时，1.128由以上关系可由计算机作出图为：②用计算机求汽车用Ⅳ档起步加速至70km/h的加速时间。（注：载货时汽车用Ⅱ档起步加速不能至70km/h）由运动学可知：即加速时间可用计算机进行积分计算求出，且曲线下两速度间的面积就是通过此速度去件的加速时间。经计算的时间为：146.0535s1.8、一轿车的有关参数如下：总质量1600kg；质心位置：a=1450mm，b＝1250mm，hg＝630mm;发动机最大扭矩Memax＝140N·m;I挡传动比iI＝0.385；主减速器传动比io＝4．08;传动效率ηm＝0.9；车轮半径r＝300mm;飞轮转动惯量If＝0.25kg·；全部车轮的转动惯量∑Iw＝4.5kg·(其中，前轮的Iw＝2.25kg·，后轮的Iw＝2.25kg·)。若该轿车为前轮驱动，问：当地面附着系数为0.6时，在加速过程中发动机扭矩能否充分发挥而产生应有的最大加速度？应如何调整重心在前、后方向的位置(即b值)，才可以保证获得应有的最大加速度。若令×100％为前轴负荷率，求原车的质心位置改变后，该车的前轴负荷率。解题时，为计算方便，可忽略滚动阻力与空气阻力。解：<1>先求汽车质量换算系数：代入数据有：=1.4168若地面不发生打滑，此时，地面最大驱动力由于不记滚动阻力与空气阻力，即、这时汽车行驶方程式变为 当代入有：再由将代入上试有此时：将出现打滑现象，所以：在加速过程中发动机扭矩不能否充分发挥。<2>调整：要使发动机扭矩能否充分发挥，则：应使：其中：不变，则由公式：得出：b=1704.6mm前轴负荷率为：1.9、一辆后袖驱动汽车的总质量2152kg，前轴负荷52％，后轴负荷48％，主传动比io＝4.55，变速器传动比：一挡：3.79，二挡：2.17，三挡：1.41，四挡：1.00，五挡：0.86。质心高度hg＝0.57m，CDA＝1.5，轴距L＝2.300m，飞轮转动惯量If＝kg·m2，四个车轮总的转动惯量Iw＝3.6kg·，车轮半径r＝0.367m。该车在附着系数Ψ＝0.6的路面上低速滑行曲线和直接挡加速曲线如习题图1所示。国上给出了滑行数据的拟合直线v＝19.76－0.59T，v的单位为km/h，T的单位为s，直接挡最大加速度αmax＝0.75m/(us=50km/h)。设各挡传动效率均为0.90，求：1)汽车在该路面上的波动阻力系数。2)求直接挡的最大动力因素。3)在此路面上该车的最大爬坡度。答：1>由汽车行驶方程式:低速滑行时,,此时：由低速滑行曲线拟台直线公式可得:2>直接档，<以四档为例>先求汽车质量换算系数：代入数据得：再有动力因素公式：其中：所以：而：3>由可得，最大爬坡度为：第二章汽车燃油经济性2.7、习题图2是题1.3中货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。负荷特性曲线的拟合公式为式中，b为燃油消耗率[g／(kw.h)];Pe为发动机净功率(kw)。拟合式中的系数为怠速油耗(怠速转速400r/min)。计算与绘制题1.3中货车的1)汽车功率平衡图。2)最高档与次高挡的等速百公里油耗曲线。或利用计算机求货车按JB3352－83规定的六工况循环行驶的百公路油耗。计算中确定燃油消耗率值b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。六工况循环的参数如下表参看图2-2。（汽油的密度是0.7g/cm3））答：1)<考虑空车的情况>发动机输出功率：由以上三条关系式，可以绘出各个档位下发动机的有效功率图。再有阻力功率：由以上信息作出汽车功率平衡图如下：2)<考虑满载时情况>等速百公里油耗公式:(L/100Km)由①最高档时:,不妨取ⅰ:n=815r/min,即由负荷特性曲线的拟合公式:ⅱ:n=1207r/min,即由负荷特性曲线的拟合公式得:ⅲ:n=1614r/min,即由负荷特性曲线的拟合公式得:ⅳ:n=2603r/min,即由负荷特性曲线的拟合公式得:ⅴ:n=3403r/min,即由负荷特性曲线的拟合公式得:ⅵ:n=3884r/min,即由负荷特性曲线的拟合公式得:故有以上各个点可以做出最高档的等速百公里油耗曲线:②同样,可做出次高挡的等速百公里油耗曲线(省略).第三章汽车动力装置参数选定改变1．3题中轻型货车的主减速器传动比，作出io为5.17、5.43、5.83、6.17、6.33时的燃油经济性一加速时间曲线，讨论不同io值对汽车性能的影响和采用不同变速器对汽车性能的影响。（汽油的密度是0.7g/cm3））答：①时，※百公里消耗燃油：（以最高档，较高转速（n取3403），最经济负荷（即90%负荷大约18Kw）行驶时油耗）：此时：将，代入下式得：※加速时间：（这里以最高档〈四档〉、速度由0加速到96.6Km/h的时间）因与题1.3第三问求法相同，这里不在累述，可直接有计算机求得：加速时间t=684.97s②时，※百公里消耗燃油：同上可得：加速时间t=665.78s③时，※百公里消耗燃油：同上可得：※加速时间t=643.91s④时，※百公里消耗燃油：同上可得：※加速时间t=630.14s⑤时，※百公里消耗燃油：同上可得：※加速时间t=624.77s由以上数据可做出燃油经济性一加速时间曲线如下：第四章汽车的制动性4．1一轿车驶经有积水层的—良好路面公路，当车速为100km/h时要进行制动。问此时有无可能出现滑水现象而丧失制动能力?轿车轮胎的胎压为179．27kPa。答：假设路面水层深度超过轮胎沟槽深度估算滑水车速：为胎压（kPa）代入数据得：km/h而故有可能出现滑水现象而失去制动能力。4．2在第四章第三节二中．举出了CA700轿车的制动系由真空助力改为压缩空气助力后的制动试验结果。试由表中所列数据估算的数值，以说明制动器作用时间的重要性。提示：由表4-3的数据以及公式计算的数值。可以认为制动器起作用时间的减少是缩短制动距离的主要原因。4．3一中型货车装有前、后制动器分开的双管路制功系，其有关参数如下；1)计算并绘制利用附着系数曲线与制动效率曲线。2)求行驶车速30km/h，在80路面上车轮不抱死的制动距离。计算时取制动系反应时间，制动减速度上升时间。3)求制功系前部管路损坏时汽车的制功距离，制功系后部管路损坏时汽车的制功距离。答案：1）前轴利用附着系数为：后轴利用附着系数为：空载时：=故空载时后轮总是先抱死。由公式代入数据（作图如下）满载时：=时：前轮先抱死代入数据=（作图如下）时：后轮先抱死代入数据=（作图如下）2）由图或者计算可得：空载时制动效率约为0.7因此其最大动减速度代入公式：=6.57m由图或者计算可得：满载时制动效率为0.87因此其最大动减速度制动距离=5.34mA.若制动系前部管路损坏后轴利用附着系数后轴制动效率代入数据得：空载时：=0.45满载时：=0.60a)空载时其最大动减速度代入公式：=10.09mb)满载时其最大动减速度代入公式：=7.63mB．若制动系后部管路损坏前轴利用附着系数前轴制动效率代入数据空载时：=0.57满载时：=0.33a)空载时其最大动减速度代入公式：=8.02mb)满载时其最大动减速度代入公式：=13.67m4．4在汽车法规中，对双轴汽车前、后轴制功力的分配有何规定。说明作出这种规定的理由?答：为了保证制动时汽车的方向稳定性和有足够的制动效率，联合国欧洲经济委员会制定的ECER13制动对双轴汽车前、后轮制动器制动力提出了明确的要求。我国的行业标准ZBT240007—89也提出了类似的要求。下面以轿车和最大总质量大于3.5t的货车为例予以说明。法规规定：对于之间的各种车辆，要求制动强度车辆在各种装载状态时，前轴利用附着系数曲线应在后轴利用附着系数曲线之上。对于最大总质量大于3.5t的货车，在制动强度之间，每根轴的利用附着系数曲线位于两条平行于理想附着系数直线的平行线之间；而制动强度时，后轴的利用附着系数满足关系式，则认为也满足了法规的要求。但是对于轿车而言，制动强度在0.3~0.4之间，后轴利用附着系数曲线不超过直线的条件下，允许后轴利用系数曲线在前轴利用附着系数曲线的上方。4．5一轿车结构参数问题1.8中给出的数据一样。轿车装有单回路制动系，其制功器制动力分配系数。试求：1)同步附着系数。2)在路面上的制动效率。*3)汽车此时能达到的最大制动减速度(指无任