理论力学作业答案及其他内容

第一章汽车的动力性

1概念

1 汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的，所能达到的平均行

驶速度。

2 汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度。

3 自由半径静力半径滚动半径

4 轮胎的迟滞损失。

5 汽车旋转质量换算系数：1).越低档，系数越大。

2).汽车总质量越大，系数越小。

2 填空题

1 汽车动力性的评价指标是最高车速，加速时间和最大爬坡度。

2 汽车的加速时间表示汽车的加速能力，常用起步加速时间，超车加速时间来表示加速能力。

3 传动系功率损失可分为机械损失和液力损失两大类。

4 汽车的驱动力是驱动汽车的外力，即地面对驱动轮的纵向反作用力。

5汽车的动力性能不只受驱动力的制约，它还受到地面附着条件的限制。

3 作业题

1试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式。

【答】定义:汽车在水平道路上等速行驶时受到道路在行驶方向上的分力为轮胎的滚动阻力

产生机理:轮胎在加载变形时所所消耗的能量在卸载恢复时不完全回收，一部分能量消耗在轮胎的内部损失上，产生热量，这种损失叫迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。

当轮胎不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对称的；当轮胎滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部点地面法相反作用力大于后部点的地面法相反作用力，使它们的合力

F a相对于法向前移一个距离a，它随弹性迟滞损失的增大而增大。即滚动时产生阻力偶矩，阻碍车轮

滚动。

作用形式：

2解释汽车加速行驶时质量换算系数的意义。汽车旋转质量换算系数由哪几部分组成？与哪些因素有关？

【答】A．汽车的质量分为平移质量和旋转质量两部分；为了便于加速阻力计算，一般把旋转质量的惯性力偶矩转化为平移质量的惯性力，对于固定传动比的汽车，常以系数δ作为计入旋转质量惯性力偶矩后的汽车旋转质量换算系数。

B．该转换系数主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量以及传动系的传动比有关。

3汽车轮胎半径增大，其他参数不变时，对汽车的加速性能和爬坡性能有何影响？说明理由。

【答】根据汽车驱动力计算公式，汽车轮胎半径增大，驱动力减小。又根据汽车行驶方程

，讨论加速性能时，坡度阻力为0，滚动阻力和空气阻力不变，所以加速阻力下降，所以加速性能下降。同理，爬坡性能下降。

4 已知某路面车辆的满载质量为1700 kg，发动机最大输出转矩180N·m，对应的发动机转速为

2800r/min；驱动轮滚动半径为365mm；空气阻力系数为0.48；迎风面积为2.8m2；第1 挡和最高挡工作时传动系统的总传动比分别为20.5 和4.63，相应的传动系统机械效率分别为0.85 和

0.92。若滚动阻力系数为0.015，重力加速度取为9.8m/s2，试求：

（1）该车第1 挡的最大动力因数；

（2）该车最高挡的最大爬坡度。

【答】

5

【

答

】

第二章汽车燃油经济性

1 概念

1 等速工况，循环工况

2 碳平衡法

2 填空题

3 作业题

1 “车开得慢，加速踏板踩得小，就一定省油”，或者“只要发动机省油，汽车就一定省油”这两种

说法对吗？为什么？

【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。速度过低，油门小，

后备功率大，发动机负荷率较低，燃油消耗率高，百公里燃油消耗量并不低。

2、发动机本身特性及其发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面。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、车速、底盘

的设计、汽车的质量利用系数（即装载质量与整备质量之比）大小均有关，发动机省油时汽车

不一定就省油。

2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】

1、最小传动比的选择很重要，（因为汽车主要以最高档行驶）。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，后备功率小，发动机负荷率较高，燃油经济性较好，但动力性差。而且发动机如果在极高负荷状态下持续工作，会产生很大震动，对发动机的寿命会有所影响。

2、若最大传动比的选择较小，汽车通过性会降低；若选择过大，则变速器传动比变化范围较大，

档数多，结构复杂。

3、传动比档数越多，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；档位数多，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。

4、变速器与主减速器的速比应该进行适当配合，才能兼顾动力性和经济性。

3达到最佳动力性的换挡时机是什么？达到最佳燃油经济性的换挡时机是什么？两者是否相同？

【答】

4为什么公共汽车起步后，驾驶员很快换入高挡？

【答】因为汽车在低档时发动机负荷率低，燃油消耗量高，高档时则相反，所以为了提高燃油经济性应该起步后很快换入高档。

5试从汽车结构方面简述影响汽车燃油经济性的因素。

【答】

(1)缩减轿车总尺寸和轻量化；

(2)提高发动机设计水平：1）提高现有汽油发动机的热效率与机械效率

2）扩大柴油发动机的应用范围

3）增压化

4）广泛采用电子计算机控制技术

(3)增加传动系档位数（以提高效率）

(4)优化汽车的外形与轮胎

(使用方面)1.中速行驶2.尽量使用高档3.合理拖挂4.正确的保养与调整

第三章汽车动力装置参数的选定

1 概念

等比级数分配其优点：1. 发动机工作范围相同，加速时便于操作

2. 各档工作所对应的发动机功率多比较大，有利于汽车动力性。

3. 便于与副变速器配合，构成更多档位的变速器。

2 填空题

1.汽车动力装置参数系指发动机的功率和传动系的传动比。

2.发动机功率：根据预期最高车速和比功率选取。

3.确定最大传动比时，要考虑三个方面的问题：最大爬坡度，附着力，最低稳定车速。

4.最小传动比的选取依据动力性，经济性要求，以及驾驶性能。

3 作业题

1.试分析汽车主减速器传动比对汽车动力性和燃油经济性的影响。

【答】1.汽车主减速器传动比对动力性和燃油经济性的影响主要体现在最小传动比的选择上。

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，后备功率小，发动机负荷率较高，燃油经济性较好，但

动力性差。

2.传动系中最大传动比的确定原则是什么？

【答】1.满足汽车最大爬坡度。

2.满足汽车最低稳定车速。

3.满足汽车附着条件。

4.满足汽车加速时间要求。