汽车理论习题课讲解的题目

1、汽车理论习题课1.统计数据表明，装有0.52L排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动（F.F.）轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的61.5%;若是前置发动机后轮驱动（F.R.）轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的55.7%。设一轿车的轴距L=2.6m,质心高度hg=0.57m。试比较采用F.F.及F.R.形式时的附着力利用情况，分析时其前轴负荷率取相应形式的平均值。确定上述F.F.型轿车在小=0.7路面上的附着力，并求由附着力所决定的极限最高车速与极限最大爬坡度及极限最大加速度（在求最大爬坡度和最大加速度时可设Fw=0）。其他有关参数为:m=1600kg,Cd=0.45,A=2.00m2,

2、f=0.02。解：1）比较附着力利用情况根据等效坡度的定义:qi=b/L1hLq2=a/L1hg2）确定F.F.型轿车由附着力所决定的极限最高车速、最大爬坡度、最大加速度最大地面切向反力=前轮附着力bFximax=F1=%=mg：=0.716009.80.615=6750N根据Fxi=Ff2FFwFja）极限最高车速FximaxFw0afmg2CDAua21.15uamaxj(Fx1max-fmg/21.15/CDA=395Km/h(6750-0.0216009.80.385)21.150.452b）极限最大爬坡度Fx1maxC0Smax=Ff2Fj二fmgCOSmax(mgSin二maxjm

3、ax一tan-maxFx1maxfmga/L6750-0.0216009.80.385mg16009.842.3%或:b/L.11duq1二二i1hgcos二gdt!b/L1hLL=37.3%0.61510.570.72.6c）极限最大加速度Fx1max=Ff2Fw'F；=mgfm当LdtduFy1_a6750_2x-gf9.80.020.385=4.14ms2dtmaxmL1600或:dudtmaxb/L1h7g一L0.61529.8=3.66ms10.57+0.72.62.某轿车的质量m=1600kg车轮半径r=0.3m,制动器的摩擦力矩为，“=6Fp（N-m,Fp为制动踏板力（单

4、位：N）。当汽车在邛=0.6的路面上，以50km/h的速度行驶，驾驶员以300N的踏板力制动（车轮未抱死）时，制动距离为多少（不考虑制动器起作用时间）？解：制动器制动力:T6FpF,i=rr63000.3=6000(N)车轮未抱死时，地面制动力等于制动器制动力。FXb=Fr=6000（N）FXb6000:2制动减速度：J=不二两=3.75ms）2八2ua050制动距离:Sa0=50=25.72(m)25.92J25.923.75讨论：如果驾驶员以300N的踏板力制动（未注明车轮未抱死）时，如何计算；如果驾驶员以600N的踏板力制动时，又如何计算；3.某轿车的总质量为1600KgCd=0.35,

5、迎风面积2.0m2,该车在滚动阻力系数为0.015的水平道路上用直接挡以60Km/h的车速等速行驶。若发动机工况不变，当变速器改用一挡(传动比3.85)时，求可能通过的最大坡度？解：(1)等速行驶的驱动力2Ft=FfFwumgfCDAua21.15=16009.80.0150.35260221.15=354.3(N)(2)一挡的驱动力和空气阻力Ft1=354.33.85=1364.1(N)2CDAua21.156020.352()2=8.0(N)3.8521.15根据：Ft1=FfFwFi=mgfFwmgi最大爬坡度：Ft1-(mgfFw1)136.4-(16009.80.0158)i=mg1

6、6009.8=0.0727.2%4. 一辆后轴驱动汽车的总质量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=1.5m2,轴距L=2.300m,飞轮转动惯量If=0.22kgm2,四个车轮总的转动惯量Iw=3.6kgm2,车轮半径r=0.367m。该车在附着系数小=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。图上给出了滑彳T数据的拟合直线Ua=19.760.59T,Ua的单位为km/h,T的单位为s,直接挡最大加速度amax=0.7

7、5m/s2(ua=50km/h)0设各挡传动效率均为0.90,求：1)汽车在该路面上的滚动阻力系数。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。1620-7655asscae)%*>>习题图1低速滑行曲线与直接挡加速度曲线a)滑行试验b)加速试验解：1由汽车行驶方程式：Ft=展Fw产Fj低速滑行时,Fwfc0Fi=oFt=0此时：Fj-Ff由低速滑行曲线拟合直线公式可得(13.6-1'221520.3672=1.0124工dufgdtd(19.76-0.59T)3.6gdt=0.0172直接档，if=1四档g先求汽车质量换算系数-、.2.1figi02T代入

8、数据得：二工0266再由动力特性方程：gdtdu所以:Dfi(u)0maxmaxgdt10266D0max=0.0170.75=0.0959.83最大爬坡度由一挡决定D1maxFt1max-Fw1.LL,22=ig1D0max(ig1FW0FW02CDAUa21.15.21g11.550221.15=177.3Nig1Ft0-Fw0/ig1ig1(D0maxGFw0)-Fw0/ig1D1max=0.392可得，发动机决定的最大爬坡度为:DImax=fCOSmaxsinmaxDImax一max=arcsin一-f.1-DLxf21f2=22.1i1max=tan(22.1)=0.406由地面决定

9、的最大爬坡度为:及二0.338L0.62.3结论：可以爬过坡度为33.8%的坡道5. 一辆跑车在100km/h速度时能以恒定的加速度(a=0.5m/s2)爬5%的无限长坡，试确定该车在此车速下的阻力功率。已知：该车空气阻力系数Cd=0.32，迎风面积A=1.71m2,各档速比：ii=2.17,i2=1.41,i3=1.0,主减速比i0=4.08，总传动效率0.9,空车质量m0=1100kg,乘客二人的质量和2mu=150kg,慑动阻力系数f=0.013,该车发动机飞轮的转动惯重If=0.25kgm,每个车轮的转动惯量为1.25kgm2,车轮滚动半径r=0.30m。汽车的最高车速是180km/h

10、(由发动机的最高转速限制)。解：最高车速180km/h,必然在3档时达到。由于最高车速由发动机的最高转速限制，因此可以确定1档最高车速=180/2.17=82.9km/h,2档最高车速=180/1.41=127.6km/h本题需要计算的车速可以在2档和3档达到，因此本题应该分为2档和3档计算。坡度5%*因此角度a=ajctan().05=0t05/W总质量m=1100+150=1250修滚动阻力功率鬻1250x9Wxcoe().05x0.013x()()4,423600CdAu_0.32xL7lxlOO3_,7614076140坡度阻力功率£Gsin叫-360U1250x9,8xsin0.05x1003600=17,01kW=/.1yKt3档时，质量换算系数=1+0.044+0.033=1.077：1,25x4OJ5x4,08:x|,02x0.9=1+彳+1250x0.30-1250x0方3档时加速阻力功率产翳"J。”蓝产叫。辅。所以，3档时阻力功率尸=乙+E,+£