第1章 汽车的动力性习题解答-

第1章汽车的动力性习题解答1-1简述汽车的最高车速、原地起步加速时间的定义、最大爬坡度的定义。解：汽车的最高车速是指在水平良好的路面(沥青或混凝土的路面)上汽车直线行驶所能达到的最高行驶车速，单位为km/h。原地起步加速时间指汽车从静止状态下，由I挡或Ⅱ挡起步，并以最大的加速强度(包括选择恰当的换挡时机)逐步换至最高挡后到某一预定的距离或车速所需的时间。汽车的最大爬坡度是指汽车满载时用变速器最低挡位在良好路面上等速行驶所能爬的最大坡度。1-2写出汽车的驱动力、传动系统的传动效率的计算公式。解：汽车的驱动力：汽车传动系统的传动效率：1-3根据表1-3和表1-5，绘制汽车的驱动力图。解：绘制所得汽车的驱动力图见图1-4。1-4写出车轮的滚动阻力、驱动轮受到的地面的纵向力、汽车的空气阻力、汽车的坡度阻力、汽车的加速阻力的表达式。解：车轮的滚动阻力：驱动轮受到的地面的纵向力：汽车的空气阻力：汽车的坡度阻力：汽车的加速阻力：1-5写出汽车的行驶平衡方程式的一般形式。解：汽车的行驶平衡方程式：1-6写出后轮、前轮和全轮为驱动轮时的汽车行驶的驱动-附着条件。解：后轮为驱动轮时的汽车行驶的驱动-附着条件:前轮为驱动轮时的汽车行驶的驱动-附着条件为:全轮为驱动轮时的汽车行驶的驱动-附着条件为:1-7汽车的质量，空气阻力系数CD=0.34，迎风面积A=2.3m2，后轮驱动，行驶在的坡度上，滚动阻力系数f=0.015，前轮的法向反作用力，试计算汽车在附着系数路面上行驶时，由附着力所决定的最高车速，并与例1-2比较，分析结果。解：汽车的驱动力等于附着力时，汽车具有最高车速，根据式(1-37)，得将、及代入上式，得再将、、f=0.015、、CD=0.34、A=2.3m2、及代入上式，得汽车的最高车速为后轮驱动时汽车的最高车速明显高于前轮驱动时汽车的最高车速，这是由于,另上坡时，增大，提高了汽车的最高车速。1-8根据表1-3和表1-5，用汽车的驱动力-行驶阻力平衡图法或动力因数图法，绘制汽车的驱动力-行驶阻力图。解：绘制所得汽车的驱动力-行驶阻力图见图1-17。1-9写出动力因数D定义。解：动力因数D定义为：1-10根据表1-3和表1-5，绘制汽车的动力特性图，确定汽车的最高车速。解：绘制所得汽车的动力特性图见图1-22。D-ua曲线与f-ua曲线交点所对应的车速，就是汽车的最高车速uamax。1-11写出装液力变矩器的燃油汽车动力性的计算方法。解：动力性的计算方法：求解得到液力变矩器的输出特性后，将液力变矩器的输出转矩TT和输出转速nT作为变速器的输入转矩和输入转速，采用1.2节中的燃油汽车动力性的评价指标和1.3～1.5节中燃油汽车中动力性的计算公式和方法，用TT和nT分别替换Ttq、n，计算和分析装液力变矩器的燃油汽车动力性，仍可采用驱动力一行驶阻力平衡图或动力特性图来确定有液力变矩器的燃油汽车的动力性指标，仍可采用功率平衡图分析有液力变矩器的燃油汽车的功率平衡。1-12写出纯电动汽车动力性的评价指标。解：根据GB/T18385-2024《纯电动汽车动力性能试验方法》中的规定，纯电动汽车的动力性仍然由最高车速、加速性能和爬坡性能三个方面的指标来评定。纯电动汽车的最高车速采用30min最高车速和最高车速指标。30min最高车速是指纯电动汽车能够持续30min的最高平均车速。最高车速是指纯电动汽车保持最高平均车速至少稳定行驶200m。加速性能包括原地起步加速能力和超越加速能力。原地起步加速能力是指纯电动汽车由静止状态加速到终了车速所经历的最短时间，一般为0→100km/h的最短加速时间。超越加速能力是指纯电动汽车由规定的起始车速加速到规定的终了车速经历的最短时间；对于最高车速大于70km/h的车辆，一般为60km/h→100km/h的最短加速时间；对于最高车速小于70km/h的车辆，一般为30km/h→100km/h的最短加速时间。爬坡性能包括爬坡车速、最大爬坡度和坡道起步能力。爬坡车速是指纯电动汽车在给定坡度的坡道上能够持续行驶1km以上的最高平均车速，包括4%和12%坡度的爬坡车速，4%和12%坡度的爬坡车速是指分别在4%和12%坡度的坡道上能够持续行驶1km以上的最高平均车速。最大爬坡度是指纯电动汽车在良好路面上、满载状态下所能通过的极限坡度值（坡度值为坡度垂直高度与水平距离的百分比）。坡道起步能力是指纯电动汽车在坡道上能起动且1min向上行驶至少10m（10m/min的平均速度）的最大坡度。1-13写出纯电动汽车动力性计算公式和分析的特点。解：（1）评价指标仍然是最高车速、加速性能和爬坡性能，但评价指标的内容有增加且有变化，只有车辆最大爬坡度的评价内容没有变化。（2）将1.3～1.5节中发动机的转矩换为电动机的转矩，则动力性计算公式的型式相同，计算方法相同；纯电动汽车的传动系统采用变速器时，为变速器的传动比；传动系统采用减速器时，为减速器的传动比，也是单挡传动比；δ取为纯电动汽车的旋转质量换算系数；则燃油汽车动力性的计算公式变为纯电动汽车动力性的计算公式。（3）动力性指标的计算仍采用驱动力-行驶阻力平衡图法和动力特性图法，功率分析仍采用功率平衡图。1-14根据表1-8和表1-9，用汽车的驱动力-行驶阻力平衡图法或动力因数图法，绘制纯电动汽车的驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图和加速时间曲线。解：绘制所得的纯电动汽车的驱动力-行驶阻力平衡图、加速度曲线图和加速时间曲线分别见图1-35、图1-36和图1-37。1-15简述增程式电动汽车动力性的评价指标及其计算方法。解：增程式电动汽车动力性的评价指标：增程式电动汽车的动力性仍然由最高车速、加速性能和爬坡性能三个方面的指标来评定，并用纯电动汽车的动力性指标进行评价。增程式电动汽车动力性的计算方法：增程式电动汽车只由电动机驱动，与纯电动汽车的驱动相同，因此，增程式电动汽车与纯电动汽车动力性的计算方法相同。1-16简述混合动力电动汽车动力性的评价指标及其计算方法。解：混合动力电动汽车动力性的评价指标：根据GB/T19752-2024《混合动力电动汽车动力性能试验方法》的规定，混合动力电动的动力性指标仍然由最高车速、加速性能和爬坡性能三个方面的指标来评定。混合动力电动汽车与纯电动汽车的最高车速和加速性能的指标分别相同，混合动力电动汽车爬坡性能包括最大爬坡度和坡道起步能力，与纯电动汽车的最大爬坡度和坡道起步能力的指标分别相同，没有4%和12%坡度的爬坡车速的指标。混合动力电动汽车动力性的计算方法：将混合动力驱动系统输出的最大转矩及相应的转速作为离合器或液力变矩器的输入转矩及转速，采用燃油汽车中动力性的计算公式和方法，计算和分析混合动力电动汽车的动力性，仍可采用驱动力一行驶阻力平衡图或动力特性图来确定混合动力电动汽车的动力性指标，仍可采用功率平衡图分析混合动力电动汽车的功率平衡。1-17简述燃料电池电动汽车动力性的评价指标及其计算方法。解：燃料电池电动汽车动力性的评价指标：根据GB/T26991-2023《燃料电池电动汽车动力性能试验方法》中的规定，燃料电池电动汽车的动力性仍然由最高车速、加速性能和爬坡性能三个方面的指标来评定，最高车速、和爬坡性能的指标与纯电动汽车动力性的相应指标相同，加速性能的指标与纯电动汽车动力性的相应指标有少量不同。加速性能包括原地起步加速能力和超越加速能力。原地起步加速能力是指燃料电池电动汽车由静止状态加速到终了车速所经历的最短时间，一般为0→100km/h的最短加速时间和0~400m的最短加速时间。超越加速能力是指纯电动汽车由规定的起始车速加速到规定的终了车速经历的最短时间；对于M1类、N1类车辆，一般为50km/h或60km/h→100km/h的最短加速时间；对于M1类、N1类以外的最高车速大于70km/h的车辆，一般为60km/h→100km/h的最短加速时间；对于M1类、N1类以外的最高车速不大于70km/h的车辆，一般为30km/h→100km/h的最短加速时间。燃料电池电动汽车动力性的计算方法：燃料电池只提供电能，电能用来驱动电动机和给动力蓄电池充电。燃料电池电动汽车只由电动机驱动，与纯电动汽车的驱动相同，因此，燃料电池电动汽车与纯电动汽车动力性的计算方法相同。1-18简述智能汽车的结构及控制系统对汽车动力性的影响。解：智能汽车的结构特点是无驾驶员和无驾驶室，驾驶座椅变乘客座椅，驾驶室变货箱或货物平台；这使汽车的质量减小，可减小滚动阻力、坡度阻力和加速阻力；另外，货车没有驾驶室，汽车的高度明显减小，迎风面积减小，空气阻力减小；这些，可较大地提高汽车的动力性。智能汽车的