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文档简介

1、第一章一.选择题影响空气阻力系数的因素是:A汽车质量 B汽车外形 C质心高度。汽车的驱动附着条件为:AFtFf+Fw+Fi BFtFf+Fw C FzFtFf+Fw+Fi 动力因数的计算式为:AD=( Ft Fw )/G BD=( Ft Fi )/G CD=( Ft + Fj )/G使汽车减速至停车的外力主要是:A地面制动力 B空气阻力 C加速阻力。影响滚动阻力系数的因素有:A轮胎和路面 B轮胎和车速 C 路面和车速评价汽车动力性的指标是( A )。A汽车的最高车速、加速时间和汽车能爬上的最大坡度B汽车的最高车速、加速时间和传动系最大传动比C汽车的最高车速、加速时间和传动系最小传动比D汽车的最

2、高车速、加速时间和最大驱动力汽车行驶速度( B )。A与发动机转速、车轮半径和传动系传动比成正比B与发动机转速和车轮半径成正比,与传动系传动比成反比C与发动机转速和传动系传动比成正比,与车轮半径成反比D与发动机转速成正比,与车轮半径和传动系传动比成反比汽车在水平路面上加速行驶时,其行驶阻力包括( B )。A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力 B滚动阻力、空气阻力、加速阻力C空气阻力、坡度阻力、加速阻力 D. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力汽车等速上坡行驶时,其行驶阻力包括( A )。A. 滚动阻力、空气阻力、坡度阻力B滚动阻力、空气阻力、加速阻力C空气阻力、坡度阻力、加速阻力 D. 滚动

3、阻力、空气阻力、坡度阻力、加速阻力汽车行驶时的空气阻力( B )。A. 与车速成正比B. 与车速的平方成正比C. 与车速的3次方成正比D. 与车速的4次方成正比汽车行驶时的空气阻力( C )。A. 与迎风面积和车速成正比B. 与迎风面积的平方和车速成正比C. 与迎风面积和车速的平方成正比D. 与迎风面积的平方和车速的平方成正比同一辆汽车,其行驶车速提高1倍,空气阻力增大( C )。A. 1倍B. 2倍C. 3倍D. 5倍汽车行驶时的道路阻力包括( C )。A滚动阻力和空气阻力B滚动阻力和加速阻力C滚动阻力和坡度阻力D坡度阻力和加速阻力真正作用在驱动轮上驱动汽车行驶的力为( B )。A地面法向反

4、作用力B地面切向反作用力C汽车重力D空气升力汽车能爬上的最大坡度是指( A )。A挡最大爬坡度B挡最大爬坡度C挡最大爬坡度D挡最大爬坡度汽车行驶的附着条件是( C )。A驱动轮的地面切向反作用力大于等于附着力B驱动轮的地面切向反作用力大于附着力C驱动轮的地面切向反作用力小于等于附着力D驱动轮的地面切向反作用力小于附着力汽车行驶时,空气阻力所消耗的功率( C )。A. 与车速成正比B. 与车速的平方成正比C. 与车速的3次方成正比D. 与车速的4次方成正比汽车行驶时,空气阻力所消耗的功率( C )。A. 与迎风面积和车速成正比B. 与迎风面积的3次方和车速成正比C. 与迎风面积和车速的3次方成正

5、比D. 与迎风面积的3次方和车速的3次方成正比同一辆汽车,其行驶车速提高1倍,空气阻力所消耗的功率增大( D )。A. 2倍B. 3倍C. 6倍D. 7倍汽车在水平路面上加速行驶时,发动机提供的功率包括( D )。A滚动阻力、空气阻力所消耗的功率B滚动阻力、空气阻力、坡度阻力所消耗的功率C滚动阻力、空气阻力、加速阻力所消耗的功率D滚动阻力、空气阻力、加速阻力所消耗的功率及传动系损失的功率汽车等速上坡行驶时,发动机提供的功率包括( D )。A滚动阻力、空气阻力所消耗的功率B滚动阻力、空气阻力、坡度阻力所消耗的功率C滚动阻力、空气阻力、加速阻力所消耗的功率汽车行驶时的空气阻力( C )。A. 与迎

6、风面积和车速成正比B. 与迎风面积的平方和车速成正比C. 与迎风面积和车速的平方成正比D. 与迎风面积的平方和车速的平方成正比同一辆汽车,其行驶车速提高1倍,空气阻力增大( 4倍 )。A. 1倍B. 2倍C. 3倍D. 5倍空气阻力分为( AD )A、摩擦阻力 B、形状阻力 C、干扰阻力 D、压力阻力滚动阻力系数与( ACD )有关A、路面的种类B、汽车的种类C、轮胎气压D、行驶车速二.判断题汽车行驶时滚动阻力和坡度阻力在任何行驶条件下均存在。( X )降低空气阻力系数是降低汽车空气阻力的主要手段。( X )对于在良好路面上行驶的汽车,降低轮胎充气压力,可以降低滚动阻力系数。( X )减小汽车

7、的迎风面积是降低空气阻力的主要手段。( X )子午线轮胎的滚动阻力系数比斜交轮胎的滚动阻力系数大。(X )汽车装用自动液力变速器的主要目的是为了提高汽车的燃油经济性。( X )现代轿车的空气阻力系数CD的数值已降到0.28甚至更低一点儿。( )空气阻力系数CD的大小和汽车外形有很大关系。()汽车的的旋转质量换算系数一定大于1。( ×)附着力是作用到轮胎上的一个力。( ×)为提高汽车动力性,4×2型汽车发动机前置时采用前轮驱动好。( )汽车行驶时空气阻力和加速阻力在任何行驶条件下均存在。( X )在硬路面上滚动阻力产生的根本原因是轮胎与路面的摩擦。( X )当汽车的

8、所有车轮都飞离地面后,其滚动阻力仍然存在。( X )汽车最高挡的最高车速一定大于次高挡的最高车速。( X )汽车的动力特性图可以用来比较不同车重和空气阻力的车辆的动力性能。( X )质量不同但动力特性图完全相同的两辆汽车,其最高车速和最大驱动力相同。( X )空车和满载时汽车的动力性能没有变化。( X )变速器在不同挡位时,发动机的最大功率相同。( )变速器在不同挡位时,汽车的最大驱动力不同。( X )汽车超车时应该使用超速挡。( X )设置超速挡的目的是为了改善汽车的动力性。( )轮胎的充气压力对滚动阻力系数值有很大的影响。( )随着轮胎胎面花纹深度的减小,其附着系数将有显著下降。( )增大

9、轮胎与地面的接触面会提高附着能力。( )汽车的后备功率越大,则其加速能力、上坡能力和最高车速也越大。( )发动机的后备功率越大,汽车的最高车速越大。( )在硬路面上滚动阻力产生的根本原因是轮胎与路面的摩擦。( × )质量不同但动力特性图完全相同的两辆汽车,其最高车速和最大驱动力相同。( × )空车和满载时汽车的动力性能没有变化。( × )汽车超车时应该使用超速挡。( × )增大轮胎与地面的接触面会提高附着能力。( )汽车的后备功率越大,则其加速能力、上坡能力和最高车速也越大。( × )降低空气阻力系数是降低汽车空气阻力的主要手段。( X )对于

10、在良好路面上行驶的汽车,降低轮胎充气压力,可以降低滚动阻力系数。(错误)减小汽车的迎风面积是降低空气阻力的主要手段。( X )三.名词解释旋转质量换算系数答:汽车加速行驶时,需要克服本身质量加速运动的惯性力,该力称为加速阻力。加速时平移质量产生平移惯性力,旋转质量产生旋转惯性力偶矩。为了能用一个公式计算,一般把旋转质量惯性力偶矩在数值上等效转换为平移质量惯性力。对于固定档位,常用系数作为考虑旋转质量力偶矩后的汽车旋转质量换算系数。Fj=mdu/dt,这时,汽车的加速阻力为Fj。式中,为汽车旋转质量换算系数,;du/dt为汽车加速度。汽车动力性及评价指标答:汽车动力性,是指在良好、平直的路面上行

11、驶时,汽车由所受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车动力性的好坏通常以汽车加速能力、最高车速及最大爬坡度等项目作为评价指标。动力性代表了汽车行驶可发挥的极限能力。汽车动力因数答:由汽车行驶方程式可导出被定义为汽车动力因数。以为纵坐标,汽车车速为横坐标绘制不同档位的的关系曲线图,即汽车动力特性图。附着系数答:Fxmax = F =Fz,其中的就称之为附着系数,它是由地面和轮胎决定的。滚动阻力系数答:滚动阻力系数可视为车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比,或单位汽车重力所需之推力。也就是说,滚动阻力等于汽车滚动阻力系数与车轮负荷的乘积,即其中是滚动阻力系数,是滚动阻力,是车轮

12、负荷,是车轮滚动半径,地面对车轮的滚动阻力偶矩。驱动力与(车轮)制动力答:汽车驱动力是发动机曲轴输出转矩经离合器、变速器(包括分动器)、传动轴、主减速器、差速器、半轴(及轮边减速器)传递至车轮作用于路面的力,而由路面产生作用于车轮圆周上切向反作用力。习惯将称为汽车驱动力。如果忽略轮胎和地面的变形,则,式中,为传输至驱动轮圆周的转矩;为车轮半径;为汽车发动机输出转矩;为变速器传动比;主减速器传动比;为汽车传动系机械效率。制动力习惯上是指汽车制动时地面作用于车轮上的与汽车行驶方向相反的地面切向反作用力。制动器制动力等于为了克服制动器摩擦力矩而在轮胎轮缘作用的力。式中:是车轮制动器摩擦副的摩擦力矩。

13、从力矩平衡可得地面制动力。地面制动力是使汽车减速的外力。它不但与制动器制动力有关,而且还受地面附着力的制约。汽车驱动与附着条件答:汽车动力性分析是从汽车最大发挥其驱动能力出发,要求汽车有足够的驱动力,以便汽车能够充分地加速、爬坡和实现最高车速。实际上,轮胎传递的轮缘切向力受到接触面的制约。当车轮驱动力超过某值(附着力)时,车轮就会滑转。因此, 汽车的驱动附着条件,即汽车行驶的约束条件(必要充分条件)为,其中附着力,式中,FZ接触面对车轮的法向反作用力;为滑动附着系数。轿车发动机的后备功率较大。当时,车轮将发生滑转现象。驱动轮发生滑转时,车轮印迹将形成类似制动拖滑的连续或间断的黑色胎印。汽车动力

14、因数答:由汽车行驶方程式可导出。则D被定义为汽车动力因数。以D为纵坐标,汽车车速ua为横坐标绘制不同挡位的Dua的关系曲线图,即汽车动力特性图。附着椭圆答:汽车运动时,在轮胎上常同时作用有侧向力与切向力。一些试验结果曲线表明,一定侧偏角下,驱动力增加时,侧偏力逐渐有所减小,这是由于轮胎侧向弹性有所改变的关系。当驱动力相当大时,侧偏力显著下降,因为此时接近附着极限,切向力已耗去大部分附着力,而侧向能利用的附着力很少。作用有制动力时,侧偏力也有相似的变化。驱动力或制动力在不通侧偏角条件下的曲线包络线接近于椭圆,一般称为附着椭圆。它确定了在一定附着条件下切向力与侧偏力合力的极限值。滚动阻力系数答:车

15、轮在一定条件下滚动时所需之推力与车轮负荷之比。驻波现象:答:在高速行驶时,轮胎离开地面后因变形所产生的扭曲并不立即恢复,其残余变形形成了一种波,这就是驻波。坡度阻力: 答:汽车重力沿坡道的分力。附着力:答:地面对轮胎切向反作用力的极限值(最大值)附着条件: 答:地面作用在驱动轮上的切向反力小于驱动轮的附着力。后备功率:答:发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值。比功率: 答:单位汽车总质量具有的发动机功率,单位:kW/t。中性转向点:答:使汽车前、后轮产生相等侧偏角的侧向力作用点。静态储备系数 S.M.:答:中性转向点到前轮的距离 与汽车质心到前轴距离 a 之差与轴距L之比。牵引

16、系数TC:答:单位车重的挂钩牵引力(净牵引力)。牵引效率(驱动效率)TE :答:驱动轮输出功率与输入功率之比。附着率答:汽车直线行驶状态下,充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数驱动轮的附着率答:附着率等于驱动轮地面切向反作用力与地面法向反作用力的比值充气轮胎弹性车轮的“弹性迟滞损失”轮胎在加载变形时所消耗的能量在卸载恢复时不能完全收回,一部分能量消耗在轮胎内部摩擦损失上,产生热量,这种损失称为轮胎的迟滞损失。汽车的“动力因数”汽车行驶的总阻力减去空气阻力之差比汽车重力G的值称为汽车的动力因数,以符号D表示:四.填空题附着率是指汽车直线行驶状况下,充分发挥驱动力作用时要求的(最低地面附着系数)

17、。汽车直线行驶时,收到的空气阻力可分为:形状阻力、干扰阻力、内循环阻力、诱导阻力和摩擦阻力。汽车能够正常行驶的充分必要条件是( 汽车的驱动力大于等于行驶阻力 )。从尽可能高的平均行驶速度的观点出发,汽车的动力性能主要是:最高车速ucmax、最大坡度imax、加速时间t汽车平顺性的评价方法有加权加速度根方均差和振动剂量值两种。汽车行驶的驱动与附着条件为作用在驱动轮上的转矩Tt引起的切面切向反作用力Rx不能大于附着力R RxR分析汽车动力性时,可用动力特性图、驱动力行驶阻力平衡图和汽车功率平衡图。 汽车动力性的评价一般采用三个方面的指标,它们分别是最高车速、 加速时间 和 最大爬坡度 。汽车的动力

18、性系指汽车在良好路面上 直线 行驶时由汽车受到的纵向 外力 决定的所能达到的平均行驶速度。常用 原地 加速时间与 超车 加速时间来表明汽车的加速能力。原地起步加速时间指汽车由 挡 或 挡 起步,并以最大的加速强度逐步换至最高挡后到达某一预定的距离或车速所需的时间。原地起步加速时间指汽车由I挡或II挡起步,并以 最大 加速强度逐步换至最高挡后到某一预定的距离或 车速 所需的时间。超车加速时间指用 最高档 或 次高档 由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。超车加速时间指用最高挡或次高挡由某一 较低车速 全力加速至某一 高速 所需的时间。汽车的驱动力由 发动机 的转矩经传动系传至 驱动轮 上来

19、产生。汽车的行驶阻力可分为 滚动阻力、 加速阻力、 空气 阻力和 坡度阻力。汽车空气阻力的形成主要来自压力阻力和 摩擦阻力,其中压力阻力又是由 现状阻力 、 干扰阻力 、 内循环阻力 和 诱导阻力 构成。一般用根据发动机的 外 特性确定的驱动力与 发动机功率 之间的函数关系曲线来全面表示汽车的驱动力,称为汽车的驱动力图。汽车的动力性系指汽车在良好路面上 直线 行驶时由汽车受到的纵向 外力 决定的所能达到的平均行驶速度。汽车的驱动力由 发动机 的转矩经传动系传至 驱动轮 上来产生。汽车的行驶阻力可分为 滚动 阻力、 空气 阻力、 坡度 阻力和 加速 阻力。充气轮胎在松软路面上行驶遇到的阻力有空气

20、阻力、爬坡阻力 加速阻力。汽车动力性评价指标: 汽车的最高车速umax;(2)汽车的加速时间t;(3)汽车的最大爬坡度imax。汽车的行驶阻力有:滚动阻力Ff、空气阻力Fw、坡度阻力Fi、加速阻力Fj汽车加速时产生的惯性阻力是由平移质量、旋转质量对应的惯性力组成。汽车的动力因数是:驱动力与空气阻力的差和汽车重量的比值。汽车行驶时受到的加速阻力包括:平移质量惯性力、 旋转质量惯性力偶矩两个部分。影响滚动阻力系数的因素有:路面的种类、行驶车速和轮胎的构造、材料和气 压。影响空气阻力系数的因素有:车速 和 汽车外形。五.简答题何谓汽车的动力因数D?如何利用动力特性图找出汽车的最高车速和最大爬坡度?动

21、力因数D是一个既考虑了驱动力,又包括汽车重力,还包括空气阻力的综合性参数。其定义式为:D=(Ft-Fw)/G.。画出汽车的功率平衡图。画出汽车的动力特性图。汽车动力性的评价指标有哪些?作简要解释。(6分)1.汽车的最高速度,指汽车在水平练好的路面上汽车能达到的最高行驶速度。 2.汽车的加速时间,表示汽车的加速能力。 3.汽车的最大爬坡度,汽车的上坡能力用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度。写出汽车行驶的附着条件?(5分)地面作用在驱动轮上的切相反作用小于驱动轮的附着力,这就是汽车行驶的附着条件。汽车加速上坡时受到哪些行驶阻力和阻力矩(若用图来表达请说明图中每个符号的含义)?(8分)受力分析图见

22、教材P23图1-29汽车加速上坡受力图写出汽车行驶方程式(5分)或产生轮胎滚动阻力的主要原因是什么?(5分)车轮滚动时,轮胎与路面的接触区域产生法向、切向的相互作用力以及相应的轮胎和支撑路面的变形,由于轮胎内部有内部摩擦产生弹性迟滞损失,使轮胎变形时对它的做的共不能完全收回。动力因数可用来表征汽车的动力性能指标,为什么?Ft=Ff+Fi+Fw+Fj影响滚动阻力系数的因素。滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。试用驱动力行驶阻力平衡图分析汽车的最大加速度。根据汽车行驶方程式,即 制作汽车的驱动力行驶阻力平衡图,从而计算出汽车最高车速、最大爬坡度和加速能力。当可求出最

23、高车速;当时可求出最大爬坡度;当时可求出最大加速度,而可计算汽车加速能力。试说明轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式。车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻力。产生机理和作用形式:(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时,轮胎的变形是主要的,由于轮胎有内部摩擦,产生弹性迟滞损失,使轮胎变形时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞,地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的,这样形成的合力并不沿车轮中心(向车轮前进方向偏移)。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合,则有一附加的滚动阻力偶矩。为克服该滚动阻力偶矩,需要在车轮中心加一推力与地面切向

24、反作用力构成一力偶矩。(2)轮胎在松软路面上滚动时,由于车轮使地面变形下陷,在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面,对车轮前进产生阻力。(3)轮胎在松软地面滚动时,轮辙摩擦会引起附加阻力。(4)车轮行驶在不平路面上时,引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功,也是滚动阻力的作用形式。解释汽车加速阻力,并写出它的表达式。汽车加速行驶时,需要克服其质量加速运动时的惯性力,这就是加速阻力。Fj=mdu/dt式中:为汽车旋转质量换算系数;m为汽车质量,单位为kg;du/dt为行驶加速度,单位为m/s2。试用汽车的牵引平衡或者动力特性分析汽车的动力性。根据汽车行驶方程式,即制作汽车的驱动力行驶阻力平衡图,从

25、而计算出汽车最高车速、最大爬坡度和加速能力。当可求出最高车速;当时可求出最大爬坡度;当时可求出最大加速度,而可计算汽车加速能力。试写出汽车的附着条件,并简述其意义。(4分)地面作用在驱动轮上的切向反作用力小于驱动力的附着力。否则将发生驱动轮打滑写出带结构和使用参数的汽车功率平衡方程式(注意符号及说明)。 式中:t传动系机械效率;m汽车总质量;g重力加速度;f滚动阻力系数;坡度角;CD空气阻力系数;A汽车迎风面积;ua汽车车速;旋转质量换算系数;加速度。写出图解法计算汽车动力因数的步骤,并说明其在汽车动力性计算中的应用。 (6分)汽车在硬路面上(如水泥路)和在松软路面(如沙漠)上行驶的滚动阻力产

26、生的主要原因分别是什么? 答:前者滚动阻力产生的主要原因是轮胎的变形,后者的主要原因是支承路面的变形(6分)汽车在水平良好的柏油路面上加速高速行驶时受到那些行驶阻力?如何计算(估算)这些阻力? 答:滚动阻力 空气阻力 加速阻力(8分)有一土路坡道,下雨天(路较滑)载货汽车(后轮驱动)空车不易上去,满载着则容易上去;拖拉机(前轮驱动)则相反,空车容易上去,满载不易上去。试利用汽车行驶附着条件解释这一现象。 答:下雨天路面的附着系数会下降,进而对汽车行驶的附着力也会减弱,;在上坡路时车身重量主要集中在后轮上,当使用后轮驱动的汽车空载时由于重量小作用于后轮上的法向反作用力小进而附着力小不容易上坡,而

27、满载后附着力增加故能上去;拖拉机前轮驱动的情况是因为驱动力在前,上坡时属于拖拽车身向上运动,当满载时重力更多作用于后轮反而增加了车身行驶阻力。(8分)汽车在5%坡度的良好路面上加速上坡行驶时受到哪些行驶阻力?如何计算(估算)这些阻力? 答:加速阻力 坡度阻力 滚动阻力(8分)什么是汽车的驱动力行驶阻力平衡图?说明驱动力行驶阻力平衡图的作图方法:画一具有五档手动变速器的汽车驱动力行驶阻力平衡图的示意图。 答:在汽车驱动力图上把汽车行驶中经常遇到的滚动阻力和空气阻力也算出并画在图上,作出的图即为汽车驱动力-行驶阻力平衡图。根据公式求出各个档位的值,再根据发动机转速与汽车行驶速度之间的转换关系求出即

28、可求出驱动力图,再把汽车行驶过程中经常遇到的滚动阻力和空气阻力算出并画在图上即可画出驱动力-行驶阻力平衡图,示意图如图所示:简要说明汽车行驶功率平衡方程式的物理意义?并根据该方程式求出加速时间。答:物理意义:在汽车行驶的每一时瞬间,发动机发出的功率始终等于机械传动损失与全部运动阻力所消耗的功率。六.论述题请分析汽车加速时,整个车身前部抬升而后部下沉的原因(提示:考虑轮胎等弹性元件,并采用受力分析方法)。汽车加速时,加速阻力的方向向后,从而使后轮的地面法向反作用力增加,而使汽车后悬架弹性元件受到压缩,而前轮地面法向反作用力减小,而使前悬架弹性元件得以伸张。综合效应使汽车前部抬升,而后部下降。这可

29、通过对汽车整车进行力分析得出试分析如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?(10分)解:缩减汽车底盘尺寸和减轻质量,某些结构可选用铝或复合材料。另外,档位无限的无级变速器,在任何条件下都提供了使发动机在最经济工况下工作的可能性。因此,改用无级变速器可有效提高燃油经济性。试举出两种选择发动机功率的方法(要求有必要的公式)。(8分)解:初步选择发动机应有功率时,常从汽车预期的最高车速来选择,其反映了汽车的加速能力与爬坡能力。在实际工作中,还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。七.计算题确定一轻型货车的动力性能(货车可装用4挡或5挡变速器,任选其中的一种进行整车性能计算)

30、:1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。2)求汽车最高车速,最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。3)绘制汽车行驶加速度倒数曲线,用图解积分法求汽车用2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2档起步加速行驶至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为发动机转矩(Nm);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 t=0.85滚动阻力系数 f

31、=0.013空气阻力系数×迎风面积 CDA=2.77m2主减速器传动比 i0=5.83飞轮转动惯量 If=0.218kgm2二前轮转动惯量 Iw1=1.798kgm2四后轮转动惯量 Iw2=3.598kgm2变速器传动比 ig(数据如下表) 档档档档档四档变速器6.093.091.711.00-五档变速器5.562.7691.6441.000.793轴距 L=3.2m质心至前轴距离(满载) a=1.974m质心高(满载) hg=0.9m1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图汽车驱动力Ft=行驶阻力Ff+FwFi+FjGf + +Gi+发动机转速与汽车行驶速度之间的关系式为:由本题的已知条

32、件,即可求得汽车驱动力和行驶阻力与车速的关系,编程即可得到汽车驱动力与行驶阻力平衡图。2)求汽车最高车速,最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率由1)得驱动力与行驶阻力平衡图,汽车的最高车速出现在5档时汽车的驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处,Uamax99.08m/s2。汽车的爬坡能力,指汽车在良好路面上克服后的余力全部用来(等速)克服坡度阻力时能爬上的坡度,此时,因此有,可得到汽车爬坡度与车速的关系式:;而汽车最大爬坡度为档时的最大爬坡度。利用MATLAB计算可得,。如是前轮驱动,;相应的附着率为1.20,不合理,舍去。如是后轮驱动,;相应的附着率为0.50。3)绘制汽车行驶加速度倒数曲线,求

33、加速时间求得各档的汽车旋转质量换算系数如下表所示:汽车旋转质量换算系数档档档档档1.38291.10271.04291.02241.0179利用MATLAB画出汽车的行驶加速度图和汽车的加速度倒数曲线图:忽略原地起步时的离合器打滑过程,假设在初时刻时,汽车已具有档的最低车速。由于各档加速度曲线不相交(如图三所示),即各低档位加速行驶至发动机转速达到最到转速时换入高档位;并且忽略换档过程所经历的时间。结果用MATLAB画出汽车加速时间曲线如图五所示。如图所示,汽车用档起步加速行驶至70km/h的加速时间约为26.0s。已知某汽车的总质量m=4600kg,CD=0.75,A=4m2,旋转质量换算系

34、数1=0.03,2=0.03,坡度角=5°,f=0.015, 车轮半径 =0.367m,传动系机械效率T=0.85,加速度du/dt=0.25m/s2,ua=30km/h,计算汽车克服各种阻力所需要的发动机输出功率?某轿车为前置发动机前轮驱动,配置五档手动变速器,满载时汽车总质量m=1520kg轴距L=2.6m质心至前轴距离a=1.2m,至后轴距离b=1.4m,质心高度hg=0.3m。变速器速比:一档=3.55,二档=2.16,三档=1.48,四档=1.13,五档=0.89;主减速器速比=3.72发动机最大转矩=145Nm(4000r/min时),最大功率=78kw(6000r/mi

35、n时);空气阻力因数=0.6车轮半径r=0.365m;计算时取传动系效率=0.95,滚动阻力系数f=0.015,重力加速度,试计算:1) 忽略空气阻力,计算该轿车的最大爬坡度(%);(6分)2) 忽略空气阻力,计算该轿车二档的最大动力因数;(6分)3) 驾驶该轿车以二档30km/h车速等速上坡行驶在路面坡度为10%的公路上,计算此时该车的滚动阻力功率,空气阻力功率,坡度阻力功率及发动机发车的功率(kw)(12分)4) 驾驶该汽车在水平高速公路上紧急制动,取路面附着系数,驾驶员反应时间为0.5s,制动器消除间隙时间为0.1s,假设汽车制动器一起作用即达到最大制动减速度,分别计算(估算)以初始车速

36、=160km/h,60km/h的制动距离(提示:假设汽车持续制动为等减速运动)(6分)答:1)带入参数值计算得2)3) 4) (,估算为) 若=160km/h代入上式中得s=139m,若=60km/h代入式中得s=23.19m某汽车的有关参数如下:总质量m=3880kg,车轮滚动半径r=0.367m,传动系效率为t =0.85,空气阻力系数迎风面积为CDA=2.77 m²,主减速比io=5.83,发动机外特性:当转速n=2603r/min时,以直接挡等速行驶在滚动阻力系数f=0.013的水平路段。试求: (1) 计算此时的阻力功率P?(2.5分) (2) 此时发动机的燃油消耗率b=3

37、34.8g/kw·h,计算此时汽车等速百公里油耗Qs? (燃油重度·g=7.1N/L)(2.5分) (3) 该车此时的加速能力(以加速度表示,设质量换算系数=1)(2.5分) (4) 汽车此时的爬坡能力(以路面坡度i表示)(2.5分)第二章一.选择题汽车燃油经济性的评价指标有:ABA等速百公里油耗 B循环行驶工况百公里油耗 C 负荷率汽车等速百公里油耗与( AB )成正比A、燃油消耗率B、行驶阻力C、机械传动效率二.判断题车开得慢,油门踩得小就一定省油。( X )传动系的功率损失可分为机械损失和液力损失两大类。( )发动机负荷率越大,燃油消耗率越低。( ×)汽车的

38、尺寸和质量对燃油经济性没有影响。( × )汽车外形和轮胎对燃油经济性没有影响。( × )三.名词解释燃油利用指数Ef: 单位燃油消耗所输出的功, 。等速行驶燃料经济特性等速行驶燃料经济特性是汽车燃料经济性的一种常见评价指标。它是指汽车在额定载荷条件下,以最高档或次高档在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。通常测出或计算出10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量,然后在图上绘制曲线,称为等速百公里燃油消耗量曲线,也称为等速行驶燃料经济特性汽车动力装置参数汽车动力传动系统参数主要包括发动机功率、变速器档位数与速比、主减速器的型式与速比。等速行驶百公里燃

39、油消耗量答:汽车在一定载荷(我国标准规定轿车为半载、货车为满载)下,以最高档在水平良好路面上等速行驶100Km的燃油消耗量。汽车燃油经济性在保证动力性的条件下,汽车以尽量小的的燃油消耗量经济形势的能力,称作汽车的燃油经济性四.填空题汽车的燃油经济性常用一定运行工况下汽车行驶百公里的油耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。我国及欧洲,燃油经济性指标的单位为L/100km汽车的等速百公里油耗与(行驶阻力)、(燃料消耗率)成正比,与( 传动效率 )成反比。汽车的后备功率大,其动力性 好 ,经济性 差 。从结构方面提高汽车的燃油经济性的措施有 缩减轿车总尺寸和减轻质量 、 提高发动机热效率和机械效

40、率 、 发动机的增压化 、 传动系设计 、 汽车外形和车胎 。汽车燃油经济性的评定指标是 等速百公里耗油另 ,它取决于 等速行驶的行驶阻力 、 燃油消耗率 、 传动效率 。在汽车结构方面,可以通过缩减轿车总尺寸和减轻质量 提高发动机效率 增加传动系挡位 降低Cd值来改善燃油经济性。确定汽车动力装置参数,必须充分考虑( )及( )两个基本功能,同时还应注意满足( )的要求。发动机功率 传动系传动比 驾驶性发动机是汽车燃油经济性最有影响的部件,目前提高发动机经济性的主要途径是:(提高现有汽油发动机的热效率与机械效率)、(扩大柴油发动机的应用范围)、(增压化)、(广泛采用电子计算机控制技术)。等速行

41、驶百公里燃料消耗量定义是: 汽车在一定载荷下(我国规定轿车为半载,货车为满载)以此方式当在水平良好路面上等速行驶100km的燃料消耗量单位汽车总质量具有的发动机功率称(比功率、),发动机提供的行驶功率与行驶功率之差称为(后备功率)。评价汽车燃油经济性的循环行驶工况一般包括 等速行驶、等加速行驶、等减速行驶和三种情况评价汽车燃油经济性的循环行驶工况一般包括( )、( )、( )多种情况。同上混合动力电动汽车有串联式混合动力电动汽车、并联式混合动力电动汽车和混联式混合动力电动汽车三种机构形式。发动机的燃油消耗率,一方面取决于发动机的种类、设计制造水平;另一方面又与汽车行驶时发动机的负荷率有关。五.

42、简答题影响汽车燃油经济性的因素有哪些?答:影响汽车燃油经济性的因素包括: 一、使用方面:1、行驶车速;2、挡位选择;3、挂车的应用;4、正确地保养与调整。 二、汽车结构方面:1、汽车尺寸和质量;2、发动机;3、传动系;4、汽车外形与轮胎。 三、使用条件:1、行驶的道路;2、交通情况;3、驾驶习惯;4、气候状况。挡位数多少,对汽车动力性和燃油经济性有什么影响?。答: 就动力性性而言,挡位数多,增加了发动机发挥最大功率附近高功率的机会,提高了汽车的加速和爬坡能力。 就燃油经济性而言,挡位数多,增加了发动机在低燃油消耗率转速区工作的可能性,降低了油耗。分析汽车采用挂车运输能节省燃油的原因?答:带挂车

43、后阻力增加,发动机的负荷率增加,使燃油消耗率下降;汽车列车的质量利用系数(即装载质量与整车整备质量之比)较大。如何根据发动机负荷特性计算汽车等速行驶燃料经济性?将汽车的阻力功率、传动系机械效率以及车速、利用档位速比、主减速器速比和车轮半径求得发动机曲轴转速,然后利用发动机功率和转速,从发动机负荷特性图(或万有特性图)上求得发动机燃料消耗率,最终得出汽车燃料消耗特性例如百公里油耗。汽车外形和轮胎对燃油经济性有何影响?轮胎的材质和花纹,轮胎和地面接触的面的材质对地面的摩擦力要在大和小之间找到一个平衡点,动力性才最好。燃油经济性主要是看轮胎的材质低阻力的轮胎很省油,轮胎气压也是关键的气压过低,导致车

44、辆操控性降低,燃油消耗增大,轮胎磨损加剧;胎压过高,接地面积减小,轮胎中部出现异常磨损汽车尺寸和质量对燃油经济性有何影响?缩减轿车总尺寸和减轻质量,汽车越轻,油耗越低轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响?(1)其他条件相同,驱动力与轮胎半径成正比,而汽车行驶速度与轮胎半径成反比,(2)轮胎结构:子午线轮胎的f下降,普通斜交胎的f上升,子午胎的燃油经济性和动 力性较好,相对可节油6%到8%,(3)轮胎气压:气压低于轮胎标准压时轮胎变形增大,滚动阻力f急剧增大,油耗上升,F上升,动力性较好。汽车燃油经济性的评价指标有哪几个?(8分)百公里的汽车燃油消耗量和每加仑燃油能行驶的英里数为什么汽车拖带

45、挂车或半挂车能够节省燃油?(8分)1.阻力增加,发动机的负荷率增加,使燃油消耗率下降2.汽车列车的质量利用系数较大(5分)“汽车装备的发动机省油则汽车一定省油”。对吗?为什么? 答:发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面,另一方面汽车列车的质量利用系数的大小也关系到汽车是否省油。(6分)“汽车开得越快同一里程行驶所花时间越短则百里油耗就越低”.对吗?为什么? 答:不对,从汽油发动机万有特性曲线可以看出蛋心处燃油消耗率最低,所对应的车速不是汽车的最高车速,而是发动机在一定的转速范围内燃油消耗率最低,才使得百里油耗低。从使用方面简要分析提高燃油经济性的途径?答:1.汽车在接近于低速的中等车速行驶;2

46、.尽量使用高档;3.使用拖带挂车;4.正确的保养与调整汽车。“最佳燃油经济性动力性曲线”绘制方法及意义?通常以循环工况油耗Q代表燃油经济性,以原地起步加速时间代表动力性,做出不同参数匹配下的燃油经济性加速时间曲线,根据不同曲线画出最佳燃油经济性加速时间曲线它表示不同挡变速器与不同传动比的减速器配合时,一定加速时间要求下,燃油经济性的极限值。写出汽车百公里燃料消耗方程式,并分析影响汽车燃料经济性的主要因素有哪些? Qs = (Pe b)/(1.02Uag)(1) 汽车使用:行驶车速:汽车在接近低中速的中等车速时燃油消耗量Qs最低、 档位选择:档位不同,后背功率不同,燃油消耗量就不同。 挂车的运用

47、,汽车的保养和调整。(1) 汽车结构:汽车总尺寸和质量 发动机和传动力影响 6. 论述题分析等速百公里油耗曲线的变化规律,如何利用它来分析比较汽车的燃料经济性?用功率平衡与负荷特性计算汽车等速百公里油耗 (1PS=735.49W;)汽车在良好平直的路面上以等速行驶,此时阻力功率为,发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率,该剩余功率被称为后备功率。如果驾驶员仍将加速踏板踩到最大行程,则后备功率就被用于加速或者克服坡道阻力。功率平衡图也可用于分析汽车行驶时的发动机负荷率,有利于分析汽车的燃油经济性。后备功率越小,汽车燃料经济性就越好。通常后备功率约1020时,汽车燃料经济性最好。但后备功率太小会造

48、成发动机经常在全负荷工况下工作,反而不利于提高汽车燃料经济性。试利用发动机的最小燃油消耗特性和克服行驶阻力应提供的功率曲线,说明如何确定无级变速器的速比调节特性。(列出必要的公式)(13分)无级变速器的传动比与发动机转速n及汽车行驶速度的关系 ,汽车以速度在一定道路上行驶,应提供的功率,由最小 燃油消耗特性曲线可以求出发动机经济的工作转速为,根据公式可求出传动比 。在同一值的道路上,不同车速时无级变速器应有的连成曲线便得到无级变速 器的调节特性。七.计算题某轿车以最高档90km/h车速等速上坡行驶在路面坡度为2%的高速公路上,此时发动机燃0油消耗率为306,已知此时轿车总重15200N,去滚动

49、阻力系数f=0.015,空气阻力系数,汽油的密度p=0.7kg/L(或者取汽油重度),传动效率=0.95,重力加速度g=(15分)1)计算此时该车的滚动阻力功率,空气阻力功率,坡度阻力功率及发动机发出的功率(kw);2)计算汽车此时的等速百公里油耗(L/100km)。第三章一.选择题选择最小传动比时应考虑( ABD )A、最高车速 B、汽车的后备功率 C、汽车的附着率 D、驾驶性能二.判断题汽车超车时应该换入低一档的排档。( T )机械式变速器各档传动比按等比级数分配的主要目的是为了条汽车的速度或爬坡能力。( F )某些汽车以档作为起步档,因为档的加速度比档的还大。(F )增加机械式变速器的档

50、位数有利于改善汽车的动力性和燃油经济性。(T )汽车上设置超速档的目的是为了减少发动机的负荷率。( F )汽车动力装置参数的选定对汽车动力性和平顺性有很大影响。( F )在确定主减速器传动比时,若以动力性为主要目标,可选较小的i0值。( F )超速挡的应用可以降低汽车的负荷率。( F )。汽车行驶的最高车速对应发动机最高车速。( F )。超车时应该换入低挡行驶。( × )在一定道路条件和车速下,汽车用高挡行驶比用低挡行驶更省油。( )车开得慢,油门踩得小,就一定省油。( × )后备功率: 发动机在某转速下能发出的最大功率与该转速下汽车某档对应车速平路匀速时所要求发动机发出的

51、功率之差。正确汽车行驶时,发动机输出的功率始终等于滚动阻力、坡度阻力、空气阻力、加速阻力四项阻力所消耗的功率之和。( F 当汽车带挂行驶后,汽车单位行驶里程燃油消耗量将会减少。( F )三.名词解释驾驶性能答:驾驶性能是包括平稳性在内的加速性,系指动力装置的转矩反应、噪声和振动。汽车比功率单位汽车总质量具有的发动机功率发动机的外特性四.填空题汽车在一定路面上行驶时,应尽可能使用 高 档位,为的是提高发动机的负荷率,使其 燃油消耗量 降低。变速器在传递动力过程中,同一挡位转矩增加时,传动效率较高;转速低时,传动效率比转速高时低 假如汽车最高挡与最低挡速比不变,当汽车挡位数增加时,汽车的动力性变好,燃油经济性变好。传动系的最小传动比对转矩相应有很大的影响,如果最小传动比过小,发动机在重负荷下工作,其加速性不好,会出现震动和噪声。若最小传动比过大,燃油经济性差,发动

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