机械原理作业5

《汽车理论》作业

学校：贵州大学

学院：机械工程学院

专业：车辆工程

班级：机自106

学号： 1008030272

学生姓名：潘季昌

贵贵州大学机械工程学院机自106班

一什么是总成？

总成，也就是集合体的意思。一系列零件或者产品，组成一个实现某个特定功能的整体，这一系统的总称即为总成。

例如：汽车上的大灯总成，发动机动力总成，传动总成以及齿轮总成等等。

如图所示：

图-1-1

二NVH是什么？

NVH 噪声、振动与声振粗糙度,，是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。业界将噪声、振动与声振粗糙度的英文缩写为NVH（Noise、Vibration、Harshness），统称为车辆的NVH问题，它是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。

当遇到车厢噪声大时，人们一般考虑加强车厢隔音技术和材料，而对真正的噪声发生源-发动机则是无能为力，这只能是“亡羊补牢”，无法从根本上解决

问题。但如果运用NVH解决方案，就会涉及发动机、悬置及车架等，从根本上减少噪声产生的来源。因此，NVH问题实质是汽车设计中要解决的问题，而不是汽车进入市场后要解决的问题。汽车的发动机和车身都通过弹性元件支承在车桥和轮胎上，构成一个弹性振动系统，整个系统按照各总成部件又分成多个“弹性振动子系统”。当汽车因路面凸凹不平、发动机及传动系抖动或车轮不平衡而受激振动时，各“弹性振动子系统”发生振动且互相关联。

三汽车的最大爬坡度

（1）定义

汽车的最大爬坡度，是指汽车满载时在良好路面上用第一档克服的最大坡度，它表征汽车的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值（以度数表示）或以坡度起止点的高度差与其水平距离的比值（正切值）的百分数来表示。

图1-2

（2）汽车爬坡度的作用

汽车爬坡度表达了汽车爬坡的能力。只有当汽车牵引力大于上坡阻力和滚动阻力（空气阻力不计）时，汽车才能爬上坡。表述这种汽车爬坡能力的计量方法就是百分比坡度，用坡的高度和水平距离的比例来表示，即百分比坡度＝tanθ×100%，其中θ是坡面与水平面的夹角。例如“汽车爬坡度”是30%，根据上述公式得：tanθ×100%=30%，即tanθ=30／100＝0.3，查三角函数表得θ≈16°42"，即此车可爬越的最陡坡度是16°42" 。

如果汽车技术说明书上“汽车爬坡度”直接标注了角度，就是指此车可爬越的

最陡坡度。根据汽车行业规定，只有百分比坡度标注方式才是符合标准的，如果仅标注数字，实际上也是百分比数字。

需要说明的是，有些人将“汽车爬坡度”的百分比数值解释为汽车可爬越的直接最陡坡度是错误的。

对于经常在城市和良好公路上行驶的汽车，最大爬坡度在10°左右即可。对于载货汽车，有时需要在坏路上行驶，最大爬坡度应在30%即16.5°左右。而越野汽车要在无路地带行驶，最大爬坡度应达30°以上。

四汽车发动机外特性中的功率与转矩曲线的作用

以曲线形式表示的发动机特性称为发动机特性曲线.。如图所示。

图1-4

图示为汽车发动机的特性曲线图，是表明汽车发动机在不同转速下输

出功率和扭矩的大小。从上面可以看出发动机的主要性能表现如何。发动机特性曲线图的横坐标为发动机的转速（转/分），纵坐标为发动机的功率和扭矩。图中曲线为发动机在不同转速下宫女和扭矩数值变化的轨迹。

将发动机功率、转矩与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，此曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线；如果发动机节气门全开（柴油机高压油泵在最大供油量位置），此特性曲线称为发动机外特性曲线；如果节气门部分开启（或部分供油），称为发动机部分负荷特性曲线。

发动机的速度特性曲线表示有效功率N（千瓦）、扭矩M（牛顿米）、比燃料消耗量g（克/千瓦小时）随发动机转速n而连续变化的表现。发动机的速度特性是在制动试验台架上测出的。保持发动机在一定节气门开度情况下，稳定转速，测取在这一工况下的功率、比耗油等，然后调整被测机载荷（扭距变化），使发动机转速改变，再测得另一转速下的功率、比耗油。按照一定转速间隔依次进行上述步骤。就能测出在不同转速下的数值，将这些数值点连点地组成连续曲线，就产生了功率曲线、扭矩曲线和比燃料消耗量曲线，它们与相应的转速区域对应。当汽油机节气门完全开启（或者柴油机喷油泵在最大供油量时）的速度特性，称为发动机的外特性，它表示发动机所能得到的最大动力性能。从外特性曲线上可以看到发动机所能输出的最大功率、最大扭矩以及它们相应的转速和燃料消耗量，汽车产品介绍书上大都采用发动机外特性曲线图，但一般只标出功率和扭矩曲线。

发动机外特性曲线是在发动机最好的工作状态下能使发动机发出最大功率的情况下测出来的。它表现的曲线特征是∶功率曲线和扭矩曲线都呈现凸形曲线，但两者表现是不一样的。在汽油发动机外特性曲线中∶功率曲线在较低转速下数值很小，但随转速增加而迅速增长，但转速增加到一定区间后，功率增长速度变缓，直至最大值后就会下降，尽管此时转速仍会继续增长。

扭矩曲线则与功率曲线相反，它往往在较低转速下就能获得最大值，然后随转速上升而下降。

五滚动阻力产生的原理

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。

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阻碍车轮滚动。

六综合分析不同驱动方式汽车的附着利用率

在一定的附着系数路面上，不同驱动型式的汽车具有不同的附着力。只有四轮驱动汽车才能充分利用汽车整个重力产生附着力。通常，利用附着利用率，即汽车附着力与四轮驱动附着力之比表示汽车对附着潜力的利用程度。

后轮驱动汽车附着利用率为

(2-82)

前轮驱动汽车附着利用率为

(2-83)

如图所示为不同地面附着系数时，三种驱动型式汽车的附着利用率曲线。由图可见，全轮驱动汽车的附着利用率最高；后轮驱动汽车的附着利用率随附着系数的增加而增加；前轮驱动汽车的附着利用率随着附着系数的增加而下降，这在良好路面和爬坡行驶时尤为明显。为了克服这个不足，前驱动中小型轿车质心布置得偏靠前，使汽车前轴的静载荷约为60%以上。