第一章、試說(shuō)明輪胎滾動(dòng)阻力的定義、產(chǎn)生機(jī)理和作用形式?答：1）定義：汽車在水平道路上等速行駛時(shí)受到的道路在行駛方向上的分力稱為滾動(dòng)阻力。變形曲線不重合會(huì)有能量損失，即彈性物質(zhì)的遲滯損失。這種遲滯損失表現(xiàn)為一種阻力偶。當(dāng)車輪不滾動(dòng)時(shí)，地面對(duì)車輪的法向反作用力的分布是前后對(duì)稱的；當(dāng)車輪滾動(dòng)時(shí)，由于彈Fza,Tf=Fza阻礙車輪滾動(dòng)。fTf/rfw（f為滾動(dòng)阻力系數(shù)）、滾動(dòng)阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？滾動(dòng)阻力系數(shù)與路面種類、行駛車速以及輪胎的構(gòu)造、材料、氣壓等有關(guān)。、確定一輕型貨車的動(dòng)力性能（貨車可裝用45計(jì)算：繪制汽車驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖。求汽車的最高車速、最大爬坡度及克服該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率。繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線，用圖解積分法求汽車有Ⅱ檔起步加速行駛至70km/h70km/h的加速時(shí)間。輕型貨車的有關(guān)數(shù)據(jù)：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性的Tq—n曲線的擬合公式為n n n nTq19.13259.27( )165.44( )240.874( )33.8445( )41000 1000 1000 1000式中,Tq為發(fā)功機(jī)轉(zhuǎn)矩(N·m)；n為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r／min)。發(fā)動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速nmin=600r/min，最高轉(zhuǎn)速nmax=4000r／min裝載質(zhì)量 2000kg整車整備質(zhì)量 1800kg總質(zhì)量 3880kg車輪半徑 0.367m傳動(dòng)系機(jī)械效率 ηт＝0.85波動(dòng)阻力系數(shù) f＝0.013空氣阻力系數(shù)×迎風(fēng)面積 CDA＝2.77m2第1頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章主減速器傳動(dòng)比 i0＝5.83飛輪轉(zhuǎn)功慣量 If＝0.218kg·m2二前輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Iw1＝1.798kg·m2四后輪轉(zhuǎn)功慣量 Iw2＝3.598kg·m2變速器傳動(dòng)比 ig(數(shù)據(jù)如下表)軸距 L＝3.2m質(zhì)心至前鈾距離(滿載) α＝1.947m質(zhì)心高(滿載) hg＝0.9m解答：1（取四檔為例由F Tqt Tq n F uun t即TF t

i ig o Trn n n nTq))21000 1000 1000 u 0.377 rni ig oFF：f wC AF Ff w

Gf

D U221.15 a第2頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章494.3120.131U2a由計(jì)算機(jī)作圖有※本題也可采用描點(diǎn)法做圖：由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在n 600r/，n 4000r/，取六個(gè)點(diǎn)分別代入公式：min max………………⑴最高車速：有FFFt f wF494.3120.131U2t a分別代入U(xiǎn)a

和F公式：tT*6.9*5.83*q0.367

494.312

0.377*0.3697n)25.83*6.09把T的擬和公式也代入可得：qn>4000而n 4000r/minmax0.367*4000∴Umax

0.377

1.0*

94.93Km/h第3頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章⑵最大爬坡度：掛Ⅰ檔時(shí)速度慢，F(xiàn)w可忽略：FFi t

(Ff

F)wGiF tF

Gf14400i tmaxf 0.013max G 3880*9.8=0.366（3）克服該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率FxFz忽略空氣阻力和滾動(dòng)阻力得：Fi i il0.366*3.20.6F a/l a 1.947z①繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線（已裝貨：40.06261dt a du g(Df)

（D

FtFwG 為動(dòng)力因素）111

I 1w

i2i2fg 0 Tm r2 m r21

1 1.7983.598

1 0.218*3.092*5.832*0.853800

0.3672

3800

0.36721.128TiiF qgo Tt rn n n nTq))2)31000 1000 1000 F CDAU2w 21.15 a由以上關(guān)系可由計(jì)算機(jī)作出圖為：第4頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章②用計(jì)算機(jī)求汽車用Ⅳ檔起步加速至70km/h的加速時(shí)間。（注：載貨時(shí)汽車用Ⅱ檔起步加速不能至70km/h）由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知：dt

1duat1t0

aduA1即加速時(shí)間可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分計(jì)算求出，且aua曲線下兩速度間的面積就是通過(guò)此速度去件的加速時(shí)間。經(jīng)計(jì)算的時(shí)間為：146.0535s、空車、滿載時(shí)汽車動(dòng)力性有無(wú)變化？為什么？答汽車的動(dòng)力性指汽車在良好路面上直線行駛時(shí)由縱向外力決定的所能達(dá)到的平均行駛速度汽車的動(dòng)力性有三個(gè)指標(biāo)：1）最高車速 2）加速時(shí)間 3）最大爬坡度且這三個(gè)指標(biāo)均于汽車是空載、滿載時(shí)有關(guān)。答：依據(jù)（原則：常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來(lái)初步選擇發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)有的功率。第5頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章u ,i,t〔從動(dòng)力性角度出發(fā)〕 這些動(dòng)力性指標(biāo)： max j1 Gf C A P e t

u amax

D76140

u3 amaxP1e t

Pw發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率應(yīng)滿足上式的計(jì)算結(jié)果，但也不宜過(guò)大，否則會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。（詳見(jiàn)第三章課件）、超車時(shí)該不該換入低一檔的排檔?答：可參看不同

i0時(shí)的汽車功率平衡圖：顯而可見(jiàn)，當(dāng)總的轉(zhuǎn)動(dòng)比較大時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率大，加速容易，更易于達(dá)到較高車速。1.7、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，裝有0.5～2L均的軸負(fù)荷為汽車總重力的55.7％。設(shè)一轎車的軸距L＝2.6mh＝0.57mF.F.0.20.7路面上的附著力，并求由附著力所決定的權(quán)限最高車速與極限最大爬坡度及極限最大加速度(在求最大爬坡度和最大加速度時(shí)可設(shè)Fw＝0)。其他有關(guān)參數(shù)為：m＝1600kg，CD＝0.45，A＝2.00

2，f＝0.02，δ＝1.00。

第6頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章答：1>F-F型轎車：最大驅(qū)動(dòng)力等于前輪附著力F Fxbmax 對(duì)于F-R型轎車：

F61.5%mgz最大驅(qū)動(dòng)力等于后輪附著力Fxbmax

F F55.7%)mg44.3%mg z44.3%mg顯然F-F型轎車總的附著力利用情況較好。2> (1)對(duì)于 0.2：Fxbmax

F F1928.64N zCA極限車速：F F極限車速：xbmax f

F Gfw

D U221.15 aUamax

194.8km/h極限爬坡度：

F Fxbmax

FGfGiiFimax

xbmaxG

f0.13imax

1928.641600*

0.020.13dUxbmaxxbmax

F Ff

Gfmdt (dU)dt

max

FGfm

/(hs)（2）同理可有：當(dāng)0.7時(shí)，U 388.0km/hamaximax

0.4105(dUdt

max

4.023km/(hs)第7頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章、一轎車的有關(guān)參數(shù)如下：總質(zhì)量1600kga=1450mmb=1250mmhg=630mm;發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩Memax=140N?m；I擋傳動(dòng)比iI＝0.385；主減速器傳動(dòng)比io=4.08；傳動(dòng)效率ηm=0.9；車輪半徑r=300mmIf＝0.25kg?m2；全部車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量∑Iw＝4.5kg?m2（其中，前輪的Iw=2.25kg?m2Iw=2.25kg?m2)。0.6(b值b/L×100率。解題時(shí)，為計(jì)算方便，可忽略滾動(dòng)阻力與空氣阻力。解：<1>先求汽車質(zhì)量換算系數(shù)：1

1 Iw

1Iifg

2i0

1.4186m r2

m r2若地面不發(fā)生打滑，此時(shí)，地面最大驅(qū)動(dòng)力F

Tii tqg0

6597.36Nxb1max F

r6597.36Nxb1maxf由于不記滾動(dòng)阻力與空氣阻力，即Ff這時(shí)汽車行駛方程式變?yōu)?/p>

、F0wF FFTtiitqg0 m

j Gi rT

dt140NM當(dāng) tq再由

(dudt

eMax2.91max

代入有：第8頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章b h du F G gGsinm Fz1 L L dt wGb

h dumgm將(dudt

代入上試有max

L L dtFz1minF

6180.27Nxb10.6此時(shí)： Fz1將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，所以：在加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不能否充分發(fā)揮。<2>調(diào)整：F要使發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩能否充分發(fā)揮，則：Fxb10.6

Fz1Fxb1

6597.36b h

不變，duF G gm則由公式：

L L dt得出：b=1704.6mm b*100%

1704.6

*100%63.1%前軸負(fù)荷率為：

L 1450)63.1%2152kg5248io＝4.55，86hg＝0.57m，CDA＝1.5m2L＝2.300mIf＝kg·m2，四個(gè)車輪總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iw＝3.6kg·m2，車輪半徑r＝0.367m。該車在附著系數(shù)的路面上低速滑行曲線和直接擋加速曲線如習(xí)題圖1＝19.76－0.59Tv的單位為h第9頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章Ts，直接擋最大加速度αmax＝0.75m/s求：

(us=50km/h)。設(shè)各擋傳動(dòng)效率均為0.90，汽車在該路面上的波動(dòng)阻力系數(shù)。求直接擋的最大動(dòng)力因素。在此路面上該車的最大爬坡度。答：1>由汽車行駛方程式:FFt

F FFw i j低速滑行時(shí), Fw

,0 F0j此時(shí)： FF由低速滑行曲tf線公式可得:fgdt

gdt

0.060i 12>直接檔， g <以四檔為例>先求汽車質(zhì)量換算系數(shù)：w11 I 1w

i2i2fg 0 Tm r2代入數(shù)據(jù)得： 代入數(shù)據(jù)得：再有動(dòng)力因素公式：

m r2第10頁(yè)共11頁(yè) 汽車?yán)碚?第一章D dUg