汽车理论第五版课后习题答案

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。

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祖力。

2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支律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全损失，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，地面对丰轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当车轮滚动时，由于弹性阻滞现象，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F Z相对于法线前移一个距离a，它随弹性迟滞损失的增大变大。

即滚动时有滚动阻力偶T f = F z方阻碍车轮滚动。

3］作用形式：T f = Wf，T f = T f/r1.2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。

1.31一人 解答：1）（取四檸为的）由—%Tq —F t —> u U —^n*-lG13 +琢巩侖〉-收艸高/十迪幻%怎—弐84呵侖=494.312+0.13Ua 2由计算机作图有：迖本題也可棗用捕蛊法做图： 也发动机曲速A= 600/min, t\^ = 400fr/miti,取六个点分别代入4ft:菇驶阻力炜片+耳：F$*H C nAv 士2L15 "2)⑴號斋牟谨：有耳■碍+此=耳=4943124 0.13 分别代人比和耳公或：7； *6.9* 5.^1* U.S5 0377*0 36931、 -S --------------------------- 494312+0J 3 ¥— ----------------- - ------ )10367 5.83*6.09把斥询拟和公眾也代人可得： 心 4)00=400()f/m m1.0*5^3坡度；挂T 站对連度慢# F 评可忽喀：nF 产耳nk （F 『亠凡） 皿"十0斗・尸纽/ :-—匕0。

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因为满载时汽车的质量会增大，重心的位置也会发生改变。

质量 增大，滚动阻力、坡度阻力和加速阻力都会增大，加速时间会增加，最高车速降低。

重心位置的改变会影响车轮附着率，从而影响最大爬坡度。

1.5如何选择汽车发动机功率？答：发动机功率的选择常先从保证汽车预期的最高车速来初步确定。

若给出了期望的最高 车速，选择的发动机功率应大体等于，但不小于以最高车速行驶时的行驶阻力功率之和。

发动机的最大功率但也不宜过大，否则会因发动机负荷率偏低影响汽车的燃油经济性。

在实际工作中，还利用现有汽车统计数据初步估计汽车比功率来确定发动机应有功率。

不少国家还对车辆应有的最小比功率作出规定，以保证路上行驶车辆的动力性不低于一定水平， 防止某些性能差的车辆阻碍车流。

1.6超车时该不该换入低一挡的排挡？答：超车时排挡的选择，应该使车辆在最短的时间内加速到较高的车速，所以是否应该换£2:5 133入低一挡的排挡应该由汽车的加速度倒数曲线决定。

如果在该车速时, 度倒数大于低排挡时的加速度倒数，则应该换入低一档，否则不应换入低一:1.7等：4对于F-F型轿车：亜丈脛励力李于前轮耐着力Eg =兀=旳产知1骅时T F-R型娜车：也犬驱劫力争于后轮附養力F^=^ = ^=d-55J%)WW=4 4.3 %但显然F-F型轿奉总的咐蒼力利囲惜况校妊j2>⑴对于0 = °*2：E论n現严凡—192^42r人械限丰逐兔™工=耳+人二申十2&5=> 5 唤=194 海〃极限廉坡恥F"二码+耳二令+GF-- - \ ；_ JtJHmix. _ f k l ITIMX—：—J1600*9.8—0+13枫喂如速曙Fg =号+巧=® +却字a （罟「二匚子"』）1切丿㈱）4）同理可有：当卩三07时*U =3880Z:WI//JaimaxL "4105A m^ = ^hnJ（hs）dl 汽车在此排档的加速> jmax代人救据有：=1.416S若地站不发生打请，此时，地石毗大邨朋*=659736/V由于车迄瀝动阻力舟空气狙力丁耶巧、巴=□ 这时汽车转駛方程式变为耳二片+片r dr当"二的沁代入和 亠（罟再由耳=G — 一一 f G SlHCT^fn£■ JLa I扫瓠川人上试有=618027?/N A % 将出現打潸现死，所廣：柱加逮过崔屮发动机扭矩齐能否克分发挥° <2>调疊： 妥使找动机扭嶷能番心发舞，则：应使:字“启其中：F^ = 659736/V 不变，rrfr b "g 叭泌M则由“:F zt =<?Z _T m dr得出;h=17CM.fimin L #l °tt =(l 25-0 45>o' Oft = 63J%1乳解：丸汞汽车质量换算系數d i 比时: 前轴戾荷率为!算屮：^ = f+ i = /+ 0 = 0_060A/FPI1.M.&出at/* D 忖=0山00 +号簣 *0.75*3.6=034259.813> 由D E s F 朋+ — (■二~〉审 »可得、最大爬坡度为：ig 二。

心―f z^/_ = 0.2825 f=1641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，而且还与车速、档位选择、汽车的状况、汽车的质量利用系数等使用因 素有关，还与汽车的质量和总体尺寸、传动系、轮胎的选择有关， 发动机省油时汽车不一定就省油。

/＞刁+气+耳+巧 低連滑行时凡"片户（】此时：F 产耳由低建滑杼曲戟拟台宜筑公式丁得二泊氏74O5S73倍F2＞立接桦，i E = 1 先求汽丰质乖換算亭煎〃: 月十丄马十丄m F m 代入豔®得：5 =L0 2 6 喜有动力因素公式：D = ”S二 0.06(]F - 3- 2_22试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。

答：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，充分发挥了内燃机的功率，大大地改善了汽车动力性。

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，提高了然油经济性。

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u a之间关系丁无靓变逢器传动比r乌发动机转速及锐醮彌行驶速盛之同有如下关系：0.^77—= A—5申A为帖某汽车鬲言的常数A =03 ?£）1&当汽车一遠度II「在一定道琳沙钢好联时，根魂应域梃俱的功軻由才霰小熾湎消耗特性”曲筑叮卓岀发讷机经济旳工作莽速为此。

将uj, D；低入上式，剛帚无级变速聲皿有恼能劲比『°带同L”植的道磁上,不同车速时无缄变速器的调节眸桂亠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、合理选择轮胎来提高燃油经济性。

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。

所以传动系统的设计应该综合考虑动力性和经济性因素。

如最小传动比的选择，根据汽车功率平衡图可得到最高车速U max（驱动力曲线与行驶阻力曲线的交点处车速），发动机达到最大功率时的车速为U p。

当主传动比较小时，U p >U max，汽车后备功率小，动力性差，燃油经济性好。

当主传动比较大时，则相反。

最小传动比的选择则应使u p与U max相近，不可为追求单纯的的动力性或经济性而降低另一方面的性能。

2.6试分析超速档对汽车动力性和燃油经济性的影响。

答：汽车在超速档行驶时，发动机负荷率高，燃油经济性好。

但此时，汽车后备功率小，所 以需要设计合适的次一挡传动比保证汽车的动力性需要。

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