汽车理论计算题

五、计算题1

1 某汽车的总质量m=4600kg,C D =,A=4m 2, 03.01＝δ,03.02=δ,f=,传动系机械效率ηT =,传动

系总传动比10

0==g

i i i ,假想发动机输出转矩为T e =, 车轮半径m r 360.0=，道路附着系数为4.0=ϕ,求汽车全速从30km/h 加速至50km/h 所用的时间。

由于ϕ>F F t ,所以，

t u u a ∆-=

12,即s

t 42.181.94.06.330

50=⨯⨯-=∆

2 已知某汽车的总质量m=4600kg,C D =,A=4m 2,旋转质量换算系数δ1=,δ2=,坡度角α=5°,f=, 车轮半径r r =0.367m ，传动系机械效率ηT =,加速度du/dt=0.25m/s 2,u a =30km/h,计算汽车克

服各种阻力所需要的发动机输出功率

kw

dt

du mu Au C Gu Gfu P a a

D a a t e 18.5736001)

25.030460006.176********.05sin 3081.946005cos 3081.9015.04600(85.01

)

3600761403600sin 3600cos (133

=⨯⨯⨯+⨯⨯++

⨯⨯+⨯⨯⨯=

δ++α+αη=

3 已知某车总质量为8025kg ,L =4m (轴距),质心离前轴的距离为a =2.5m ,至后轴距离为

b =1.5m ,质心高度h g =1.15m ,在纵坡度为i =的良好路面上等速下坡时 ,求轴荷再分配系数(注:再分配系数m f 1=F Z 1/F Z ,m f 2=F Z 2/F Z )。

N

i

F z 81.9309081.980255.25.115.15.11⨯=⨯⨯+⨯+=

N

i

F z 81.9493581.980255.25.115.15.22⨯=⨯⨯+⨯-=

385.08025/30901==f m ,

615

.0385.012=-=f m

4 已知某汽车发动机的外特性曲线回归公式为T t q =19+×10-6n e 2，传动系机械效率ηT =，车

轮滚动半径r r =0.367m,汽车总质量4000kg ，汽车整备质量为1900kg ，滚动阻力系数f =+×10-5u a ,空气阻力系数×迎风面积＝2.77m 2,主减速器速比i 0=,飞轮转动惯量I f =0.2kg ·m 2,前轮总转动惯量I w 1=1.8 kg ·m 2, 前轮总转动惯量I w 1=3.6 kg ·m 2,发动机的最高转速n max =4100r/min ,最低转速n min =720r/min ,各档速比为:

计算汽车在V 档、车速为70km/h 时汽车传动系机械损失功率，并写出不带具体常数值的公式。

5 某汽车的总重力为20100N ,L =3.2m,静态时前轴荷占55％，后轴荷占45％，

K 1=-38920N/rad ,K 2=-38300N/rad , 求特征车速，并分析该车的稳态转向特性。

因为

05

.0389202.355.038300

2.345.02.381.920100=⎪⎭⎫

⎝⎛-⨯--⨯⨯=

K ，所以汽车为不足转向特性。

特征车速

52201

===

K u ch

6 参考《汽车理论》图5-23和图5-24写出导出二自由度汽车质心沿oy 轴速度分量的变化

及加速度分量的过程。 沿oy 轴速度分量：

υ∆θ∆

≈υ-υ∆υ+θ∆∆+θ∆≈υ-θ∆υ∆+υθ∆∆+＋＋＋u u u u u ]cos )(sin )[(

沿oy 轴加速度分量：

五、计算题2

2 已知某汽车质量为m=4000kg,前轴负荷1350kg,后轴负荷为2650kg,h g =0.88m ，L=2.8m,同间隙）以及道路条件对汽车制动性能的影响，并计算单位初速度变化对汽车制动距离的影响（u a0=50km/h ，τ2’= τ2”=）。

由制动距离计算式max 2

0"2'292.25)2(6.31j u u s a a ++=ττ可知，

S 是制动器摩擦副间隙消除时间

2τ'、制动力增长时间2τ''的线性函数，2τ'是与使用调整有关，而2τ''与制动系型式有关，改

进制动系结构设计，可缩短2τ''，从而缩短S ，另外，缩短驾驶员反应时间也对缩短制动距

离起着重要的作 用。

5 某轿车轴距L =3.0m ,质心至前轴距离a=1.55m,质心至后轴距离b =1.45m ,汽车围绕oz 轴的转动惯量I z =3900kg·m 2,前轮总侧偏刚度 k 1=-6300N/rad ,后轮总侧偏刚度 k 2=-110000N/rad ,

转向系总传动比i=20,汽车的总质量为2000kg ,请求（画出）稳态横摆角速度增益曲线、车速

g

a e e i i rn

u n T P 0377.09549==

95496021000min)/()(n

T n T r n N T kW

P e e e e =π==）（

其中954921000

60≈π⨯⨯

g

g a i i rn

i i r n m r h km u 00377

.06.360min)/(2)()/(=⨯π=

其中377

.06.3602≈⨯π

7 请推导出公式(参考P42,注意单位和常数换算)

)

3600761403600(11.3673dt du mu Au C Gfu P b

P Q a a D a

T e e t δ++η=γ

=

其中 )/()

/()()/L N kW h g b kw P s ml Q e t

γ=（

γ=⨯γ⨯

=1.36781

.910001000)

/(36001

)/()()/b P L N kWh g b kW P s ml Q e e t

（

五、计算题3

1 某汽车总质量m=4600kg,C D =,A=4m 2,旋转质量换算系数g

i 211δδδ++=（其中034.01=δ,0.032=δ）,012.0=f ,传动系机械效率ηT

=,传动系总速比0i i i g =（其中

12

.4,15.30==i i g ）,车轮滚动半径m r 365.0=,发动机转矩

m

N 24000⋅=tq T ,道路附着系数

45.0=ϕ,求汽车全速从25km/h 加速至40km/h 所经过的路程。

①t F 计算过程：N r i i T F g

tq t 8.85725345.0365.012

.415.3240000⨯⨯⨯=

=

。

N mg 7.2030645.0.81.94600=⨯⨯=ϕ

②由于ϕ

>mg F t ,因此

22

2

2

6.3256.3402-

=

ϕS g ,m S 52.8= 2 已知汽车的B=1.8m ,h g =1.15m ,横坡度角为10°,R=22m, 求汽车在此圆形跑道上行驶,设侧向附着系数为的,计算发生侧滑的车速（其要求绘图）。