汽车理论第二章习题答案
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 (2)第二章汽车的燃油经济性 (14)第三章汽车动力装置参数的选定 (22)第四章汽车的制动性 (28)第五章汽车的操纵稳定性 (34)第六章汽车的平顺性 (43)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 ）。
清华版 汽车理论课后题答案
s 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 ＝2.772m 主减速器传动比 i0＝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uF n u n Tq Tq F t t →⇒⎪⎭⎪⎬⎫→→→ 即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 fF 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（GFwFt 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。
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
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D
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.
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
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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
汽车理论课后习题答案(余志生版)()之欧阳学创编
第一章时间：2021.03.03 创作：欧阳学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阻碍车轮滚动。
3）作用形式：滚动阻力（f为滚动阻力系数）1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？提示：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、解答：1）（取四档为例）由即行驶阻力为：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，，取六个点分别代入公式：………………………………2）⑴最高车速：有分别代入和公式：把的拟和公式也代入可得：n>4000而r/min∴ Km/h⑵最大爬坡度：挂Ⅰ档时速度慢，可忽略：=0.366（3）克服该坡度时相应的附着率忽略空气阻力和滚动阻力得：3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线（已装货）：40.0626（为动力因素）Ⅱ时，1.128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：即加速时间可用计算机进行积分计算求出，且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： 146.0535s1.4、空车、满载时汽车动力性有无变化？为什么？答：汽车的动力性指汽车在良好路面上直线行驶时，由纵向外力决定的所能达到的平均行驶速度。
汽车理论最新版课后答案第2章
第二章 汽车的燃油经济性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？ 答：不对。
由汽车百公里等速耗油量图，汽车一般在接近低速的中等车速时燃油消耗量最低，并不是在车速越低越省油。
由汽车等速百公里油耗算式（2-1）知，汽车油耗量不仅与发动机燃油消耗率有关，而且还与发动机功率以及车速有关，发动机省油时汽车不一定就省油。
2.2试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
答：为了最大限度提高汽车的动力性，要求无级变速器的传动比似的发动机在任何车速下都能发出最大功率。
为了提高汽车的燃油经济性，应该根据“最小燃油消耗特性”曲线确定无级变速器的调节特性。
二者的要求是不一致的，一般地，无级变速器的工作模式应该在加速阶段具有良好的动力性，在正常行驶状态具有较好的经济性。
2.3用发动机的“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状况下工作的“无级变速器调节特性”。
答：由发动机在各种转速下的负荷特性曲线的包络线即为发动机提供一定功率时的最低燃油消耗率曲线，如课本图2-9a 。
利用此图可以找出发动机提供一定功率时的最经济状况（转速与负荷）。
把各功率下最经济状况运转的转速与负荷率表明在外特性曲线上，便得到“最小燃油消耗特性”。
无级变速器的传动比i'与发动机转速n 及汽车行驶速度之间关系（0'0.377anri i u =），便可确定无级变速器的调节特性，具体方法参见课本P47。
2.4如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性？答：汽车底盘设计应该从合理匹配传动系传动比、缩减尺寸和减轻质量来提高燃油经济性。
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。
答：在一定道路条件下和车速下，虽然发动机发出的功率相同，但传动比大时，后备功率越大，加速和爬坡能力越强，但发动机负荷率越低，燃油消耗率越高，百公里燃油消耗量就越大，传动比小时则相反。
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s 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Fz 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Tf=Fz ＊a 。
为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力Fp 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 ）。
汽车理论课后习题答案_第二章_汽车燃油经济性
第二章2.1、“车开得慢，油门踩得小，就—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？答：均不正确。
①由燃油消耗率曲线知：汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。
此时，后备功率较小，发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消耗量较小。
②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面，另一方面汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小也关系汽车是否省油。
，2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。
提示：①采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动功率，充分发挥了燃机的功率，改善了汽车动力性。
②同时，发动机的负荷率高，用无级变速后，使发动机在最经济工况机会增多，提高了燃油经济性。
2.3、用发动机的“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”。
答： 无级变速器传动比I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系： a a u n A u ==0i nr 0.377i'（式中A 为对某汽车而言的常数 0377.0A i r =）当汽车一速度'u a 在一定道路沙锅行驶时，根据应该提供的功率： T wP P ηφ+='P e由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为e n'。
将'u a ，e n'代入上式，即得无级变速器应有的传动比i ’。
带同一φ植的道路上，不同车速时无级变速器的调节特性。
2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性?提示： ①缩减轿车总尺寸和减轻质量大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力。
为了保证高动力性而装用的大排量发动机，行驶中负荷率低也是原因之一。
②汽车外形与轮胎降低D C 值和采用子午线轮胎，可显著提高燃油经济性。
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。
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青岛理工大学 邹旭东 zxd@
b = B0 + B1P + B2 P + B3P + B4 P e e e e
2 3 4
怠速油耗Qid=0.299 mL/s (怠速转速400 r/min)
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2.7、
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JB3352－83规定的六 工况循环行驶的百公路油耗。
Qs4 Qs5 等速百公里油耗量
35 油耗量Qs(L/100km) ) 30 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 车速ua 80 100 120
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2.8、轮胎对汽车动力性、燃油经济 性有些什么影响?
提示：从滚动阻力系数、附着系数出发考虑 。 滚动阻力系数大，则滚动阻力大，阻力功 率大，汽车动力性下降，燃油经济性下降 ； 附着系数大，则汽车附着力大，在发动机 动力足够的情况下可发挥的更大的切向力 ，从而获得较大的动力性。
第二章 习题
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？ 答：均不正确。 1）由燃油消耗率曲线可知：汽车在中等转速、较 大挡位上才是最省油的。此时，后备功率较小， 发动机负荷率较高燃油消耗率低，百公里燃油消 耗量较小。 2）汽车燃油经济性还与整车、传动系统参数、传 动效率、轮胎以及使用条件等因素有关。
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2.7、解题思路：（1）功率平衡图
功率平衡图 100 80 功率 60 40 20 0 0 20 40 60 车速 80 100 120 I II III IV V 阻力功率
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2.7、解题思路：（2）最高挡与次高挡的等 速百公里油耗曲线
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2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃 油经济性的关系。
采用无级变速后，理论上克服了发动机特性曲线 的缺陷，使汽车具有与等功率发动机一样的驱动 功率，充分发挥了内燃机的功率，大地改善了汽 车动力性。 用无级变速后，发动机的负荷率高，使发动机在 最经济工况机会增多，如果能够提高无级变速器 的传动效率，则会提高燃油经济性。
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2.7、解题思路：（1）功率平衡图
驱动功率
ua TqigioηT ua P = Ft ⋅ = ⋅ e 3.6 r 3.6
n n 2 n 3 n 4 Tq = −19.13 + 259.27( ) −165.44( ) + 40.874( ) − 3.8445( ) 1000 1000 1000 1000
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2.6、试分析超速挡对汽车动力性和燃油 经济性的影响。
提示：汽车并不经常以用超速挡行驶，只有在高速 公路或良好路况，且汽车承载不多的情况下使用 。可结合功率平衡图分析。 动力性：超速挡下发动机负荷率较高，后备功率 较小，动力性较差； 燃油经济性：超速挡下发动机负荷率较高，燃油 消耗率较低，车速不高的情况下，燃油经济性好 。高速时，滚动阻力和空气阻力都较大，超速挡 负荷率过高，燃油消耗量增大，经济性下降。
0.377rn ua = igio
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2.7、解题思路：（1）功率平衡图
解题思路：（1）功率平衡图 阻力功率
Pf + P w
ηT
1 Gf ⋅ ua CD A⋅ ua = ( + ) ηT 3600 76140
3 −3 −5 3
= 7.647 ×10 ua + 3.638×10 ua
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2.7、下图是题1.3中货车装用汽油发动机 的负荷特性
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2.7、下图是题1.3中货车装用汽油发动机 的万有特性
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2.7、下图是题1.3中货车装用汽油发动机 负荷特性曲线拟合公式及参数表
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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
提示：发动机最大功率要满足动力性要求（最高车速、比功 率） 1）最小传动比的选择很重要，（因为汽车主要以高挡行驶 ）。若最小传动比选择较大，后备功率大，动力性较好， 但发动机负荷率较低，燃油经济性较差；若最小传动比选 择较小，后备功率较小，发动机负荷率较高，燃油经济性 较好，但动力性差。 2）挡数增多，增加了发动机发挥最大功率的机会，提高了 汽车的加速和爬坡能力，动力性较好；挡数多，也增加了 发动机在低燃油消耗率区工作的可能性，降低了油耗，燃 油经济性也较好。
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2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提 高燃油经济性?
1）缩减轿车总尺寸和减轻质量 2）降低底盘部分空气阻力系数和采用子午线轮胎， 可显著提高燃油经济性。 3）适当增加变速器挡位数或者使用效率高的无级变 速器。不影响性能的前提下，减少传动零件数量 ，提高传动效率。
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2.9、为什么公共汽车起步后，驾驶 员很快换入高挡?
提示：汽车起步后换入高挡，此时，发动 机负荷率大，后备功率小，燃油经济性较 高；发动机工作在中等转速，噪声小。
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2.10、达到动力性最佳的换挡时机是什 么？达到燃油经性最佳的换档时机是 什么?二者是否相同?
?
Pb e Qs = 1.02ua ρg
?
b = B0 + B1P + B2 P + B3P + B4 P e e e e
2 3 4
?
n ⇒ B0 , B1,...B4 ⇒b pe
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0.377rn ua = igio
2.7、（2）最高挡与次高挡的等速百公里油 耗曲线