试说明轮胎滚动阻力的定义
汽车理论习题及答案
目录第1章汽车动力性 (1)第2章汽车的燃油经济性 (9)第3章汽车动力装置参数的选择 (12)第4章汽车的制动性 (13)第5章汽车的操纵稳定性 (19)第6章汽车平顺性 (25)第7章汽车的通过性 (28)综合题 (29)第 1 章 汽车动力性第1章 汽车动力性1.1 简述汽车动力性及其评价指标。
1.2 汽车行驶阻力是怎样形成的?1.3 试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式。
1.4 滚动阻力系数与哪些因素有关?1.5 汽车的滚动阻力可以分为哪几种?1.6 能否在汽车受力分析图上画出滚动阻力,为什么?1.7 某轿车总质量m =1200kg ,前轮载荷占整车载荷的60%;车轮侧向力系数k α=1800kg/rad ,前束角β=2°,该轿车两前轮互置前束角β后产生相应行驶阻力F v ,如图1-1所示。
(1)设轿车前进时侧向力与前束角的关系为F V =k αβ,试求因前束引起的行驶阻力;(2)若该轿车滚动阻力系数f =0.015,试求整车的滚动阻力F f ;(3)试比较前束引起的行驶阻力与滚动阻力。
1.8 转弯时滚动阻力的大小取决于行驶速度和转向半径R , 转弯时的滚动阻力系数f R =f +Δf 。
设转弯时在离心力F C 作用下,前、后轮均有侧偏角,分别是α1和α2,质心距前、后轮的距离分别是l a 和l b ,转向时用两轮模型分析侧向力引起的滚动阻力如图1-2所示。
试推导出附加滚动阻力系数()2a 1b 2sin sin ααl l gRLu W F f +=Δ=Δ的表达式(提示:先求出由F Y1和F Y2所引起的附加阻力ΔF )。
1.9 用受力图分析汽车从动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况,并推导切向力方程式。
1.10 用受力图分析汽车驱动轮在平路加速或减速行驶时的受力情况,并推汽车理论习题集导切向力方程式。
1.11解释汽车加速行驶时质量换算系数的意义。
汽车旋转质量换算系数由哪几部分组成?与哪些因素有关?1.12汽车轮胎半径增大,其他参数不变时,对汽车的加速性能和爬坡性能有何影响?说明理由。
试说明轮胎滚动阻力的定义
第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关?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4321000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq −+−+−= 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n min =600r/min ,最高转速n max =4000 r /min装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg总质量 3880 kg车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт=0.85波动阻力系数f=0.013m 空气阻力系数×迎风面积C D A=2.772主减速器传动比i0=5.83m 飞轮转功惯量I f=0.218kg·2二前轮转动惯量I w1=1.798kg·2m四后轮转功惯量I w2=3.598kg·2m变速器传动比i g(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)h g=0.9m1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化?为什么?1.5、如何选择汽车发动机功率?1.6、超车时该不该换入低一档的排档?1.7、统计数据表明,装有0.5~2L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%。
轮胎滚阻的通俗解释
轮胎滚阻的通俗解释
轮胎滚阻是指在车辆行驶中,车轮与路面接触时,由于接触面之间存在摩擦力
而产生的阻力。
这种摩擦力会消耗车辆行驶时的动能,影响车辆的加速性能和燃油经济性。
轮胎滚阻的大小与多个因素相关。
首先是路面的粗糙度,如果路面比较平整光滑,轮胎在路面上滚动时阻力较小;而如果路面不平整,存在凸起物或磨损严重的路面,摩擦力就会增大,导致滚阻增加。
其次是轮胎的胎面设计和材质,不同种类的轮胎具有不同的滚阻特性。
胎面花纹的设计可以影响轮胎与路面接触时的摩擦力,从而改变滚阻的大小。
此外,轮胎的材质也会对滚阻产生影响,例如硬质轮胎通常具有较小的滚阻。
滚阻对车辆的影响是多方面的。
首先,在车辆的动力系统中,滚阻是一个能量
损失的来源,需要消耗更多的燃料才能保持车辆正常行驶。
因此,在追求燃油经济性的同时,减小滚阻是一种有效的方法。
其次,滚阻还会影响车辆的操控性能。
对于高速行驶的车辆来说,较小的滚阻可以提高车辆的稳定性和操控性,提升驾驶体验。
为了减小滚阻,车辆制造商通常采取一些措施。
首先是选择合适的轮胎类型和
胎面设计,以减少滚阻产生的摩擦力。
其次是对轮胎进行适当的充气,保持适当的胎压可以减小滚阻。
此外,车辆的悬挂系统和转向系统的设计也会对滚阻产生影响。
总之,轮胎滚阻是车辆行驶过程中不可忽视的一个因素。
了解滚阻的原理和影
响因素,可以帮助我们更好地理解车辆的性能表现,并采取相应的措施来减小滚阻,提高燃油经济性和操控性能。
《汽车理论》课后参考答案
第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?答:1)定义:汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动阻力。
2)产生机理:由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失,即弹性物质的迟滞损失。
这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的;当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚动。
3)作用形式:滚动阻力 fw F f = rT F f f = (f 为滚动阻力系数)1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关?滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。
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432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 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n min =600r/min ,最高转速n max =4000 r /min装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m 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 =2.772m 主减速器传动比 i0=5.83飞轮转功惯量 If =0.218kg ·2m二前轮转动惯量 Iw1=1.798kg ·2m四后轮转功惯量 Iw2=3.598kg ·2m 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uF n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= og i i rn u 377.0=行驶阻力为w f F F +:215.21a D w f U A C Gf F F +=+ 2131.0312.494aU +=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m in /600n min r =,m in /4000n max r =,取六个点分别代入公式:……………………………… 2)⑴最高车速:有w f tF F F +=⇒2131.0312.494a t U F += 分别代入a U 和t F 公式:2)09.6*83.53697.0*377.0(131.0312.494367.085.0*83.5*9.6*n T q +=把q T 的拟和公式也代入可得: n>4000而4000m ax =n r/min∴93.9483.5*0.14000*367.0*377.0max ==U Km/h⑵最大爬坡度:挂Ⅰ档时速度慢,Fw 可忽略:⇒)(max w f t i F F F F +-=⇒GfF Gi t -=max⇒013.08.9*388014400max max -=-=f G F i t =0.366(3)克服该坡度时相应的附着率 zxF F =ϕ忽略空气阻力和滚动阻力得:6.0947.12.3*366.0/=====a il l a i F Fi z ϕ 3)①绘制汽车行驶加速倒数曲线(已装货):40.0626)(1f D g du dt a -==δ (GFw Ft D -=为动力因素)Ⅱ时,22022111r i i I m r ImTg f wηδ++=∑2222367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128ri i T F To g q t η=432)1000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=215.21a D w U A C F =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。
轮胎滚动阻力系数
轮胎滚动阻力系数什么是轮胎滚动阻力系数?轮胎滚动阻力系数是指轮胎在路面上滚动时所产生的阻力与轮胎受到的垂直载荷之间的比值。
它是衡量轮胎滚动能效的一个重要指标,对于车辆的燃油效率和行驶性能有着重要的影响。
在轮胎滚动阻力系数的计算中,一般使用轮胎滚动阻力系数(rolling resistance coefficient)或者称为轮胎滚动阻力系数(rolling resistance factor)来表示,通常记作RR。
轮胎滚动阻力系数的单位是N/N,也可以用百分比(%)来表示。
轮胎滚动阻力系数的影响因素轮胎滚动阻力系数受多种因素的影响,其中最主要的因素包括:1.轮胎结构:不同类型的轮胎结构会影响轮胎与路面之间的接触面积以及轮胎的变形情况,进而影响滚动阻力系数。
2.胎面材料:胎面材料的硬度、抗滑性能和耐磨性等特性会直接影响轮胎与路面之间的摩擦力,从而对滚动阻力系数产生影响。
3.胎压:适当的胎压对于降低轮胎滚动阻力系数非常重要。
过高的胎压会增大轮胎与路面之间的接触面积,增加滚动阻力;而过低的胎压会导致轮胎变形增大,同样使滚动阻力升高。
4.路面状况:不同类型的路面纹理和摩擦系数会影响轮胎与路面之间的接触情况,进而影响滚动阻力系数。
5.载荷大小:轮胎承受的载荷越大,滚动阻力也会相应增加。
轮胎滚动阻力系数的影响轮胎滚动阻力系数的大小直接影响着车辆的燃油效率和行驶性能。
较高的滚动阻力系数意味着更大的能量损耗,使车辆需要更多的能量才能保持运动。
因此,减小轮胎滚动阻力系数可以有效降低车辆的能耗和气体排放。
减小轮胎滚动阻力系数的好处不仅仅体现在燃油效率上,还会提高车辆的操控性能和舒适性。
较低的滚动阻力意味着轮胎与路面的摩擦力减小,车辆操控更加灵活,减少了转弯时的阻力,提升了行驶的稳定性和舒适性。
减小轮胎滚动阻力系数的方法降低轮胎滚动阻力系数是提高车辆燃油效率和行驶性能的关键。
以下是几种减小轮胎滚动阻力系数的方法:1.选择低阻力轮胎:在购买轮胎时,可以选择滚动阻力系数低的轮胎。
汽车理论_第五版_余志生答案..
第一章 汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式。
答: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z F 并不沿车轮中心(向车轮前进方向偏移a )。
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f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩,需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向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。
1.2滚动阻力系数与哪些因素有关?答:滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
1.3 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):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23419.313295.27()165.44()40.874() 3.8445()1000100010001000q n n n n T =-+-+-式中,Tq 为发动机转矩(N •m );n 为发动机转速(r/min )。
汽车理论习题指导及参考答案(清华-修改4)
目录第一章汽车的动力性............................. 错误!未定义书签。
第二章汽车的燃油经济性......................... 错误!未定义书签。
第三章汽车动力装置参数的选定................... 错误!未定义书签。
第四章汽车的制动性............................. 错误!未定义书签。
第五章汽车的操纵稳定性......................... 错误!未定义书签。
第六章汽车的平顺性............................. 错误!未定义书签。
第一章 汽车的动力性试说明轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式。
答: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z F 并不沿车轮中心(向车轮前进方向偏移a )。
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f z T F a =⋅。
为克服该滚动阻力偶矩,需要在车轮中心加一推力P F 与地面切向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。
滚动阻力系数与哪些因素有关答:滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
这些因素对滚动阻力系数的具体影响参考课本P9。
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):1)绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
轮胎滚动阻力的产生机理
轮胎滚动阻力的产生机理轮胎滚动阻力是指车辆行驶时,轮胎与地面之间产生的阻力。
轮胎滚动阻力是车辆行驶阻力的主要组成部分之一,对车辆行驶的能量消耗、燃油效率和车辆性能具有重要影响。
本文将从轮胎结构、胎面形状、材料特性以及与地面间的摩擦等方面,详细介绍轮胎滚动阻力的产生机理。
一、轮胎结构对滚动阻力的影响轮胎的结构主要由胎体、胎冠、胎肩和胎侧组成。
其中,胎体是轮胎的主要结构部件,由多层尼龙、钢丝帘布等材料交叉层叠而成,可以提供较高的抗压性和抗拉强度。
胎冠是轮胎最外层的部分,对接触地面的面积和形态具有重要影响,胎肩则是连接胎冠和侧壁的部分,胎侧负责和车轮连接。
1.胎体结构对滚动阻力的影响胎体结构会影响轮胎的刚度和变形程度,从而影响滚动阻力的产生。
胎体结构越硬,刚度越高,轮胎在受到外力作用时变形较小,滚动阻力也相对较小;反之,胎体结构越软,刚度越低,轮胎变形较大,滚动阻力也相对较大。
2.胎冠形状对滚动阻力的影响胎冠形状是指轮胎与地面接触的部分,一般为凸面状。
胎冠形状的不同会导致接地面积和形态的不同,从而影响滚动阻力的大小。
一般来说,胎冠形状越大,接触地面的面积越大,滚动阻力越小。
此外,胎冠的形状是否均匀也会影响滚动阻力的大小。
3.胎肩和胎侧的影响胎肩的硬度和变形性能会影响轮胎在行驶时的稳定性和变形程度,从而影响到滚动阻力。
胎侧的刚度和变形性能则会影响轮胎在弯道行驶时的性能,以及与车轮的连接强度。
这些因素均会对滚动阻力产生一定的影响。
二、胎面形状与滚动阻力的关系胎面形状是指轮胎胎面的纵、横断面形状。
胎面形状对轮胎与地面摩擦力的分布和大小有着重要影响,从而影响滚动阻力的产生。
1.胎面纵向形状对滚动阻力的影响胎面纵向形状主要包括纵向纹路和块状条纹的分布。
纵向纹路的设计主要用于提高轮胎在湿滑路面的抓地力和排水性能,但过多的纵向纹路会导致轮胎与地面的接触面积减小,从而增加滚动阻力。
块状条纹则是为了提高轮胎在特定路况下的抓地性能,但在普通道路行驶时,过于明显的条纹会增加滚动阻力。
清华大学汽车理论余志生第五版课后答案
dU
g
.
. . .
可得,最大爬坡度为:
. D . f max max i
. 0.28255 max i .
. 16.41. max . .
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答:可参看不同 0 i 时的汽车功率平衡图:
. . f w
t
e P . P . P
.
1
..
.
..
. . . 3
3600 max 76140 max
1
a
D
a
t
e P Gf u C A u
.
6
显而可见,当总的转动比较大时,发动机后备功率大,加速容易,更易
2
2
0
2
2
1 1 1
r
I i i
r m
I
m
w f g T .
. . . . .
代入数据有:. =1.4168
若地面不发生打滑,此时,地面最大驱动力
8
r
T i i
F tq g t
t
. 0
xb1max F . .
. F 6597.36N xb1max .
1
第一章
1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?
答:1)定义:汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力
称为滚动阻力。
2)产生机理:由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载
滚动阻力的名词解释
滚动阻力的名词解释在我们的日常生活中,我们常常会遇到各种阻力。
其中一种常见的阻力是滚动阻力。
那么什么是滚动阻力呢?滚动阻力是指物体在滚动过程中与表面之间的摩擦力量,它具有一定的特性和影响。
本文将从滚动阻力的概念、原理和应用等方面对其进行详细解释。
概念与原理:滚动阻力是指物体在滚动过程中,由于物体与表面之间的接触产生的一种阻碍物体滚动的力量。
它是摩擦力的一种形式,其大小与滚动物体的质量、表面的粗糙程度、滚动体和地面之间的物质性质等因素有关。
滚动阻力的大小与滚动物体的质量成正比,即质量越大,滚动阻力越大;与表面的粗糙程度成反比,即表面越光滑,滚动阻力越小;与滚动体和地面之间的物质性质有关,不同的材质会有不同的滚动阻力。
滚动阻力与滚动体的形状也有关系。
对于圆形物体来说,滚动阻力主要是由于滚动体在滚动过程中物体表面与地面相互接触产生的面接触区域造成的。
而对于非圆形物体,滚动阻力除了与滚动体的形状有关外,还受到物体结构的复杂性等因素的影响。
应用:滚动阻力在工程和物理学等领域有广泛的应用。
在工程上,滚动阻力是机械设备和运输工具运行时重要的考虑因素之一。
例如,车辆在行驶过程中,需要克服滚动阻力来推动轮胎的旋转,而滚动阻力的大小则影响着车辆的能效和经济性。
此外,滚动阻力也在物理学实验和研究中被广泛应用。
研究滚动阻力能够帮助我们深入理解与物体滚动相关的现象与规律,同时也有助于设计更有效的机械系统。
滚动阻力与其他形式的阻力相比,具有自身的特点和应用价值。
尽管滚动阻力在一定程度上会阻碍物体滚动,但相比于滑动摩擦阻力,它通常更小。
这使得滚动成为许多工程和设计中的一种理想选择。
而对于工程师和设计师来说,减小滚动阻力也是提高机械设备和运输工具效率的重要目标之一。
总结:滚动阻力是物体在滚动过程中与表面之间的摩擦力量。
它与滚动物体的质量、表面粗糙程度、滚动体和地面之间的材质等因素有关。
滚动阻力的大小影响着物体的滚动能效和经济性,也在物理学实验和研究中发挥着重要作用。
汽车理论模拟试卷4套答案
(4)利用车辆侧倾转向效应。使得发生侧倾转向时,后轮向弯道外侧转动,可以减小转弯半径,减小不足转向特性。例如货车可以改变钢板弹簧的布置产生轴转向。
四、简答题(16分)
1、滚动阻力与哪些因素有关?
2、在高速路上行驶时,轮胎气压高些好还是低些好?为什么?若在松软的沙土路面或雪面上又如何?
3、为追求高的动力性,应如何换档?若追求低油耗,又该如何换档?
4、在设计传动系各档传动比时,应遵循怎样的基本原则?变速器各挡传动比基本按等比级数分配1)发动机工作范围都相同,加速时便于操纵;2)各挡工作所对应的发动机功率都较大,有利于汽车动力性;3)便于和副变速器结合,构成更多挡位的变速器。
12、人体对垂直方向上的振动最敏感的频率范围是()
A、2~5Hz B、12~18.5HzC、20~24HzD、4~12.5Hz
13、下列哪种情况会引起不足转向()。
A、稳定因素K>0 B、前后轮侧偏角绝对值之差
C、转向半径比R/R0=1D、静态储备系数S.M.<0
14、当汽车制动抱死时,下列说法错误的是()
C、最大爬坡度、附着率、最低稳定车速D、附着率、最低稳定车速、燃油经济性
7、最大地面制动力取决于()。
A、制动器制动力 B、附着率 C、附着力 D、滑动率
8、在下列制动器中,制动效能稳定性最差的是()。
A、盘式制动器 B、领从蹄式制动器 C、双领蹄式制动器 D、自增力式制动器
9、在下列制动器中,制动效能稳定性最好的是()。
15、某车其制动器制动力分配系数β=0.6,若总制动器制动力为20000N,则其前制动器制动力为_________N。
《汽车理论》课后参考答案
发动机的最低转速n mi n =600r/min装载质量整车整备质量 总质量 车轮半径传动系机械效率 波动阻力系数 空气阻力系数x 迎风面积 主减速器传动比飞轮转功惯量 二前轮转动惯量,最高转速 n max =4000 r /min2000kg 1800kg 3880 kg0.367 m nT = 0.85 f = 0.0132CDA = 2.77mi0 = 5.832If = 0.218kg • m 2 Iw1 = 1.798kg • m 2第一章1.1、 试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式 ?答:1)定义:汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称 为滚动阻力。
2)产生机理:由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上行驶时加载 变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失,即弹性物质的迟滞损失。
这 种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时,地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的;当车轮滚动时,由于弹性迟滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用 力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反 作用力的分布前后不对称,而使他们的合力 Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的增大而变大。
即滚动时有 滚动阻力偶矩 T f F z a 阻 碍车轮滚动。
T f3)作用形式:滚动阻力 卜f 皿 Ff — (f 为滚动阻力系数)1.2、 滚动阻力系数与哪些因素有关?滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。
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H 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H 档起步加速至 70km/h 的加速时间。
机动车理论及其答案汇编
第一章汽车的动力性1.1 试说明轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式。
定义:汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向上的分力称为滚动祖力。
2)产生机理:由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支律路面上行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能全损失,即弹性物质的迟滞损失。
这种迟滞损失表现为一种阻力偶。
当车轮不滚动时,地面对丰轮的法向反作用力的分布是前后对称的;当车轮滚动时,由于弹性阻滞现象,处于压缩过程的前部点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法向反作用力,这样,地面法向反作用力的分布前后不对称,而使他们的合力F Z相对于法线前移一个距离a,它随弹性迟滞损失的增大变大。
即滚动时有滚动阻力偶T f = F Z.•a阻碍车轮滚动。
3]作用形式: T f = Wf,T f = T f/r1.2 滚动阻力系数与哪些因素有关?答:滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
=494.312+0.13U a2 由计算机作图有:1.4 空车、满载时汽车动力性有无变化?为什么?答:动力性会发生变化。
因为满载时汽车的质量会增大,重心的位置也会发生改变。
质量增大,滚动阻力、坡度阻力和加速阻力都会增大,加速时间会增加,最高车速降低。
重心位置的改变会影响车轮附着率,从而影响最大爬坡度。
1.5 如何选择汽车发动机功率?答:发动机功率的选择常先从保证汽车预期的最高车速来初步确定。
若给出了期望的最高车速,选择的发动机功率应大体等于,但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和。
发动机的最大功率但也不宜过大,否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。
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。
不少国家还对车辆应有的最小比功率作出规定,以保证路上行驶车辆的动力性不低于一定水平,防止某些性能差的车辆阻碍车流。
1.6 超车时该不该换入低一挡的排挡?答:超车时排挡的选择,应该使车辆在最短的时间内加速到较高的车速,所以是否应该换入低一挡的排挡应该由汽车的加速度倒数曲线决定。
汽车理论第一章课后答案(结)
挂Ⅰ档时速度慢, Fw可忽略 (这里计算忽略掉空气阻力):
Fi Ft max (Ff Fw )
G sin a Ft Gf
a arcsin Ft Ff
G =21.47°(忽略了空气阻力)
i = tan a 0.39
(c)克服该坡度时相应的附着率 爬坡时(忽略空气阻力和滚动阻力)
Fxb1max 6597 .36 N
由于不记滚动阻力与空气阻力,即 Ff 、 Fw 0
这时汽车行驶方程式变为 Ft Fi Fj
Ttqigi0t Gi m du
;
r
dt
由于求最大加速度,所以爬坡度为 0。
当 TQ M eMax 140 N M 代入有:
(
du dt
Iw=2*Iw1+4*Iw2;%车轮总的转动惯量
for i=600:4000 %根据发动机外特性曲线计算(600—4000)转不同转速下的转矩
Ttq(i)=-19.313+295.27*(i/1000)-165.44*(i/1000)^2+40.874*(i/1000)^3-3.8445*(i/1000)^4;
答:依据(原则):常先从保证汽车预期的最高车速来初步选择发动机应有的功率。〔从动力
性角度出发〕
u , i, t 这些动力性指标: max
j 选择发动机的功率应该大于等于以最高车速行驶时的阻力功
率。
Pe
=
1 ηt
Gf 3600
u amax
+
CDA 76140
u3 amax
、
Pe
Ft
Fw
为动力因素)
汽车理论第一章
第一章汽车的动力性1.1试说明轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式。
答: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zF并不沿车轮中心(向车轮前进方向偏移a)。
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PF与地面切向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。
1.2滚动阻力系数与哪些因素有关?答:滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。
1.4空车、满载时汽车动力性有无变化?为什么?答:动力性会发生变化。
因为满载时汽车的质量会增大,重心的位置也会发生改变。
质量增大,滚动阻力、坡度阻力和加速阻力都会增大,加速时间会增加,最高车速降低。
重心位置的改变会影响车轮附着率,从而影响最大爬坡度。
1.5如何选择汽车发动机功率?答:发动机功率的选择常先从保证汽车预期的最高车速来初步确定。
若给出了期望的最高车速,选择的发动机功率应大体等于,但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和,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。
不少国家还对车辆应有的最小比功率作出规定,以保证路上行驶车辆的动力性不低于一定水平,防止某些性能差的车辆阻碍车流。
轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式
轮胎滚动阻力的定义,产生机理和作用形式
轮胎滚动阻力是指车辆在行驶过程中,轮胎与路面接触产生的阻力。
它是车辆运动中的一种能量损失形式,与车辆的燃油消耗密切相关。
轮胎滚动阻力产生的主要机理是因为轮胎与路面接触时,由于轮胎形变和路面不平整等原因,轮胎与路
面之间的摩擦力会产生一定的能量损失。
此外,轮胎的内部摩擦、轮胎变形、胎面形状等也会对轮胎滚动阻力产生影响。
轮胎滚动阻力的作用形式主要有两种,一种是滑动阻力,另一种是变形阻力。
滑动阻力是指当车辆行驶时,轮胎与路面之间的摩擦力不足以支撑车辆的重量,轮胎会出现滑动现象,从而产生能量损失。
变形阻力是指当轮胎在行驶过程中,由
于轮胎形变等原因,轮胎需要对外部施加一定的反作用力,从而产生能量损失。
为了降低轮胎滚动阻力,可以从以下几个方面进行优化。
一是选择合适的轮胎,如降低轮胎的滚动阻力系数,增加轮胎的抓地力等。
二是优化车辆的结构和设计,如减小车辆的空气阻力系数,减轻车辆的重量等。
三是采用先进的技术手段,如使用轮胎嵌入式传感器进行轮胎监测,采用智能轮胎等。
通过这些优化措施,可以有效地降低轮胎滚动阻力,提高车辆的燃油经济性和行驶效率。
轮胎滚动阻力单位
轮胎滚动阻力单位1. 引言轮胎滚动阻力是指车辆行驶时,轮胎与地面接触产生的摩擦力所消耗的能量。
它是车辆行驶过程中的一个重要参数,对燃油经济性、驾驶舒适性和环境污染等方面都有着重要影响。
因此,了解和掌握轮胎滚动阻力单位对于汽车制造商、驾驶员以及环境保护机构来说都是非常重要的。
本文将介绍轮胎滚动阻力单位的定义、计算方法以及影响因素,并对其在实际应用中的意义进行分析。
2. 轮胎滚动阻力单位的定义轮胎滚动阻力单位是用来衡量轮胎与地面接触产生的摩擦力所消耗的能量的指标。
一般来说,我们使用单位为“牛顿/千克”(N/kg)来表示轮胎滚动阻力。
3. 轮胎滚动阻力的计算方法3.1 静态滚动阻力计算公式静态滚动阻力是指车辆静止状态下轮胎与地面接触产生的摩擦力所消耗的能量。
其计算公式如下:F = μ * W其中,F表示静态滚动阻力,μ表示轮胎与地面之间的摩擦系数,W表示车辆的重量。
3.2 动态滚动阻力计算公式动态滚动阻力是指车辆行驶状态下轮胎与地面接触产生的摩擦力所消耗的能量。
其计算公式如下:F = crr * W其中,F表示动态滚动阻力,crr表示轮胎滚动阻力系数,W表示车辆的重量。
4. 轮胎滚动阻力单位的意义轮胎滚动阻力单位对于汽车制造商、驾驶员以及环境保护机构来说都有着重要意义。
4.1 对于汽车制造商汽车制造商需要了解和掌握轮胎滚动阻力单位,以便设计和生产出更加燃油经济、环保和舒适的汽车。
通过降低轮胎滚动阻力单位,可以减少燃料消耗,并提高汽车的能源利用率。
此外,轮胎滚动阻力单位还与汽车的操控性能和安全性有关,制造商可以通过优化轮胎结构和材料来改善这些方面。
4.2 对于驾驶员驾驶员可以通过降低轮胎滚动阻力单位来减少燃料消耗,并提高行驶里程。
此外,降低轮胎滚动阻力单位还可以提升驾驶舒适性和操控性能,使得驾驶体验更加愉悦和安全。
4.3 对于环境保护机构环境保护机构需要关注轮胎滚动阻力单位对环境污染的影响。
较高的轮胎滚动阻力单位会导致车辆燃料消耗增加,从而产生更多的尾气排放和温室气体排放。
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第一章1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式?1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关?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4321000(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq −+−+−= 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n min =600r/min ,最高转速n max =4000 r /min装载质量 2000kg整车整备质量 1800kg总质量 3880 kg车轮半径 0.367 m传动系机械效率 ηт=0.85波动阻力系数f=0.013m 空气阻力系数×迎风面积C D A=2.772主减速器传动比i0=5.83m 飞轮转功惯量I f=0.218kg·2二前轮转动惯量I w1=1.798kg·2m四后轮转功惯量I w2=3.598kg·2m变速器传动比i g(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)h g=0.9m1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化?为什么?1.5、如何选择汽车发动机功率?1.6、超车时该不该换入低一档的排档?1.7、统计数据表明,装有0.5~2L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h=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φ=0. 2及0. 7路面上的附着力,并求由附着力所决定的权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F w =0)。
其他有关参数为:m =1600kg ,C D =0.45,A =2.00,f =0.02,δ=1.00。
2m 1.8、一轿车的有关参数如下:总质量1600kg ;质心位置:a=1450mm ,b =1250mm ,h g =630mm; 发动机最大扭矩M emax =140N · m; I 挡传动比i I =0.385;主减速器传动比i o =4.08;传动效率ηm =0.9;车轮半径r =300mm; 飞轮转动惯量I f =0.25kg · ;全部车轮的转动惯量∑I w =4.5kg · (其中,前轮的I w =2.25 kg ·,后轮的I w =2.25 kg ·)。
2m 2m 2m 2m 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Lb ×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。
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i o =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h g =0.57m ,C D A =1.5,轴距L =2.300m ,飞轮转动惯量I f =kg ·m2,四个车轮总的转动惯量I w =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2m 2m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/ (u s=50km/h)。
设各挡传动效率均为0.90,求:2 s1)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。
第二章2.1 “车开得慢,油门踩得小,就一定省油”,或者“只要发动机省油,汽车就一定省油”这两种说法对不对?2.2 试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
2.3 用发功机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线,确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。
2.4 如何从改进汽车底盘设计方而来提高燃油经济性?2.5为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性? 试举例说明。
2.6 试分析超速挡对汽车动力性和燃油经济性的影响。
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2301234e e e e b B B P B P B P B P =++++4式中,b 为燃油消耗率[/()g kW h ⋅];为发动机净功率(kW )。
e P拟合式中的系数为怠速油耗(怠速转速400)。
0.299/id Q m =L s /min r 计算与绘制题1.3中货车的1)汽车功率平衡图。
2)最高挡与次高挡的等速百公里油耗曲线。
或利用计算机求货车按JB 3352—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2.8 轮胎对汽车动力性、燃油经济性有些什么影响?2.9 为什么公共汽车起步后,驾驶员很快换入高挡?2.10 达到动力性最佳的换挡时机是什么? 达到燃油经济性最佳的换挡时机是什么?二者是否相同?第三章改变1.3题中轻型货车的主减速器传动比,作出i o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i o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))第 四 章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 。
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''2'221ττ+的数值,以说明制动器作用时间的重要性。
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.0=ϕ80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。
s 02.0'2=τs 02.0''2=τ 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。
4.4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?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65.0=β。
试求:1)同步附着系数。
2)在7.0ϕ路面上的制动效率。
*=3)汽车此时能达到的最大制动减速度(指无任何车轮抱死时)f。
4)若将设车改为双回路制动系统(只改变制动的传动系,见习题图3),而制动器总制动力与总泵输出管路压力之比称为制功系增益,并令原车单管路系统的增益为G'。
确定习题图3中各种双回路制动系统以及在一个回路失效时的制动系增益。
5)计算:在7.0ϕ的路面L。
上述各种双回路系统在一个回=路失效时的制功效率及其能达到的最大制功减速度。
6)比较各种双回路系统的优缺点。
第五章5.1一轿车(每个)前轮胎的侧偏刚度为-50176N/rad、外倾刚度为-7665N/rad。
若轿车向左转弯,将使两前轮均产生正的外倾角,其大小为4。
设侧偏刚度与外倾刚度均不受左、右轮载荷转移的影0响.试求由外倾角引起的前轮侧偏角。
5.2 6450轻型客车在试验中发现过多转向和中性转向现象,工程师们在前悬架上加装前横向稳定杆以提高前悬架的侧倾角刚度,结果汽车的转向特性变为不足转向。
试分析其理论根据(要求有必要的公式和曲线)。
5.3汽车的稳态响应有哪几种类型?表征稳态响应的具体参数有哪些?它们彼此之间的关系如何(要求有必要的公式和曲线)?5.4举出三种表示汽车稳态转向特性的方法,并说明汽车重心前后位置和内、外轮负荷转移如何影响稳态转向特性?5.5汽车转弯时车轮行驶阻力是否与直线行驶时一样?5.6主销内倾角和后倾角的功能有何不同?5.7横向稳定杆起什么作用?为什么有的车装在前恳架,有的装在后悬架,有的前后都装?5.8某种汽车的质心位置、轴距和前后轮胎的型号已定。
按照二自由度操纵稳定性模型,其稳态转向特性为过多转向,试找出五种改善其转向特性的方法。
5.9汽车空载和满载是否具有相同的操纵稳定性?5.10试用有关计算公式说明汽车质心位置对主要描述和评价汽车操纵稳定性、稳态响应指标的影响。
5.11二自由度轿车模型的有关参数如下: 总质量 m =1818.2kg 绕轴转动惯量 z o 23885z I kg m =⋅ 轴距 L=3.048m质心至前轴距离 a=1.463m 质心至后轴距离 b=1.585m 前轮总侧偏刚度 162618/k N =rad 后轮总侧偏刚度 2110185k =− /N rad 转向系总传动比 i=20 试求:1)稳定性因数K 、特征车速。
ch u 2)稳态横摆角速度增益曲线rωδ)s ---车速u=22.35m/s 时的转向灵敏度a u rswωδ。
3)静态储备系数S.M.,侧向加速度为0.4g 时的前、后轮侧偏角绝对值之差与转弯半径的比值R/R (R =15m)。
1a a −2004)车速u=30.56m/s,瞬态响应的横摆角速度波动的固有(圆)频率0ω、阻尼比ς、反应时间τ与峰值反应时间ε。
5.12稳态响应中横摆角速度增益达到最大值时的车速称为特征车速。
证明:ch u 特征车速=chu ,且在特征车速时的稳态横摆角速度增益,为具有相等轴距L 中性转向汽车横摆角速度增益的一半。
5.13测定汽车稳态转向特性常用两种方法,一为固定转向盘转角法,并以0/R R —y a 曲线来表示汽车的转向特性(见第五章第三节二);另一为固定圆周法。