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

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 C D A ＝2.772

m 主减速器传动比 i

0＝5.83

飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 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 ＝0.9m

解答：

1）（取四档为例）

由

u

F n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭

⎪

⎬⎫

→→→ 即

r

i i T F T

o g q t η=

4

32)

1000

(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= o

g i i rn u 377.0=

行驶阻力为w f

F F +：

2

15

.21a D w f U A C Gf F F +=+ 2

131.0312.494a

U +=

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 t

F F F +=

⇒2

131.0312.494a 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/h

⑵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 +-=

⇒

Gf

F 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 z

x

F 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

（G

Fw

Ft D -=

为动力因素）

Ⅱ时，2

2

02

2

11

1r i i I m r I

m

T

g f w

ηδ++=∑

2

222

367.085.0*83.5*09.3*218.038001367.0598.3798.1380011+++= =1.128

r

i i T F T

o g q t η=

4

32)

1000

(8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-=

2

15

.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。 （注：载货时汽车用Ⅱ档起步加速不能至70km/h ）

由运动学可知：

du a

1

dt =

⇒

A du ==⎰t

0a

1

t

即加速时间可用计算机进行积分计算求出，且a u -a

1

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： 146.0535s

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 · 2

m ；全部车轮的转动惯量∑I w ＝4.5kg ·2

m (其中，前轮的I w ＝2.25 kg ·2

m ，后轮的I w ＝2.25 kg ·2

m )。

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L

b

×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 δ：

2

2

02

2

111r i i I m r I m T

g f w ηδ++=∑ 代入数据有：δ=1.4168

若地面不发生打滑，此时，地面最大驱动力