第一章1.1、試說明輪胎滾動阻力的定義、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阻力。 2）產(chǎn)生機(jī)理：由于輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生彈性輪胎在硬支撐路面上行駛時(shí)加載變形曲線和卸載變形曲線不重合會有能量損失，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)車輪不滾動時(shí)，地面對車輪的法向反作用力的分布是前后對稱的；當(dāng)車輪滾動時(shí)，由于彈性遲滯現(xiàn)象，處于壓縮過程的前部點(diǎn)的地面法向反作用力就會大于處于壓縮過程的后部點(diǎn)的地面法向反作用力，這樣，地面法向反作用力的分布前后不對稱，而使他們的合力Fz相對于法線前移一個(gè)距離a, 它隨彈性遲滯損失的增大而變大。即滾動時(shí)有滾動阻力偶矩Tf=Fza阻礙車輪滾動。3）作用形式：滾動阻力Ff=Tf/r=fw （f為滾動阻力系數(shù)）1.2、滾動阻力系數(shù)與哪些因素有關(guān)？ 滾動阻力系數(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)。1.3、確定一輕型貨車的動力性能（貨車可裝用4檔或5檔變速器，任選其中的一種進(jìn)行整車性能計(jì)算）：1）繪制汽車驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖。2）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。3）繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線，用圖解積分法求汽車有檔起步加速行駛至70km/h的車速時(shí)間曲線，或者用計(jì)算機(jī)求汽車用檔起步加速至70km/h的加速時(shí)間。 輕型貨車的有關(guān)數(shù)據(jù)：汽油發(fā)動機(jī)使用外特性的Tqn曲線的擬合公式為 式中, Tq為發(fā)功機(jī)轉(zhuǎn)矩(Nm)；n為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(rmin)。 發(fā)動機(jī)的最低轉(zhuǎn)速nmin=600r/min ，最高轉(zhuǎn)速nmax=4000 rmin 裝載質(zhì)量 2000kg 整車整備質(zhì)量 1800kg 總質(zhì)量 3880 kg 車輪半徑 0.367 m 傳動系機(jī)械效率 0.85 波動阻力系數(shù) f0.013 空氣阻力系數(shù)迎風(fēng)面積 CDA2.77 主減速器傳動比 i05.83 飛輪轉(zhuǎn)功慣量 If0.218kg 二前輪轉(zhuǎn)動慣量 Iw11.798kg 四后輪轉(zhuǎn)功慣量 Iw23.598kg變速器傳動比 ig(數(shù)據(jù)如下表) 軸距L3.2m 質(zhì)心至前鈾距離(滿載)1.947m質(zhì)心高(滿載)hg0.9m解答： 1）（取四檔為例） 由 即 行駛阻力為： 由計(jì)算機(jī)作圖有 本題也可采用描點(diǎn)法做圖： 由發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速在，取六個(gè)點(diǎn)分別代入公式： 2）最高車速： 有 分別代入和公式： 把的擬和公式也代入可得： n>4000 而r/min Km/h 最大爬坡度：掛檔時(shí)速度慢，可忽略： =0.366 （3）克服該坡度時(shí)相應(yīng)的附著率 忽略空氣阻力和滾動阻力得： 3）繪制汽車行駛加速倒數(shù)曲線（已裝貨）：40.0626 （為動力因素）時(shí)， 1.128 由以上關(guān)系可由計(jì)算機(jī)作出圖為：用計(jì)算機(jī)求汽車用檔起步加速至70km/h的加速時(shí)間。 （注：載貨時(shí)汽車用檔起步加速不能至70km/h）由運(yùn)動學(xué)可知： 即加速時(shí)間可用計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分計(jì)算求出，且曲線下兩速度間的面積就是通過此速度去件的加速時(shí)間。 經(jīng)計(jì)算的時(shí)間為： 146.0535s1.4、空車、滿載時(shí)汽車動力性有無變化？為什么？答：汽車的動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) 。 1.5、 如何選擇汽車發(fā)動機(jī)功率?答：依據(jù)（原則）： 常先從保證汽車預(yù)期的最高車速來初步選擇發(fā)動機(jī)應(yīng)有的功率。從動力性角度出發(fā) 這些動力性指標(biāo)：發(fā)動機(jī)的最大功率應(yīng)滿足上式的計(jì)算結(jié)果，但也不宜過大，否則會因發(fā)動機(jī)負(fù)荷率偏低影響汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。（詳見第三章課件） 1.6、超車時(shí)該不該換入低一檔的排檔?答：可參看不同 時(shí)的汽車功率平衡圖： 顯而可見，當(dāng)總的轉(zhuǎn)動比較大時(shí)，發(fā)動機(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0.52L排量發(fā)動機(jī)的轎車，若是前置發(fā)動機(jī)前輪驅(qū)動(F.F.)轎車，其平均的軸負(fù)荷為汽車總重力的61.5；若是前置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動(F.R.)轎車，其平均的前軸負(fù)荷為汽車總重力的55.7。設(shè)一轎車的軸距 L2.6m，質(zhì)心高度h0.57m。試比較采用F.F.及F. R形式時(shí)的附著力利用情況，分析時(shí)其前軸負(fù)荷率取相應(yīng)形式的平均值。確定上述F. F.型轎車在0. 2及0. 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)Fw0)。其他有關(guān)參數(shù)為：m1600kg，CD0.45，A2.00，f0.02，1.00。答：1> 對于F-F型轎車：最大驅(qū)動力等于前輪附著力 對于F-R型轎車： 最大驅(qū)動力等于后輪附著力 顯然F-F型轎車總的附著力利用情況較好。2 > (1)對于： 極限車速： 極限爬坡度： 極限加速度： （2）同理可有：當(dāng)時(shí)， 1.8、一轎車的有關(guān)參數(shù)如下： 總質(zhì)量1600kg；質(zhì)心位置：a=1450mm，b=1250mm，hg=630mm; 發(fā)動機(jī)最大扭矩Memax=140Nm；I擋傳動比iI0.385；主減速器傳動比io=4.08；傳動效率m=0.9；車輪半徑r=300mm；飛輪轉(zhuǎn)動慣量If0.25kgm2；全部車輪的轉(zhuǎn)動慣量Iw4.5kgm2 （其中，前輪的Iw=2.25kgm2，后輪的Iw=2.25 kgm2)。若該轎車為前輪驅(qū)動，問：當(dāng)?shù)孛娓街禂?shù)為0.6時(shí)，在加速過程中發(fā)動機(jī)扭矩能否充分發(fā)揮而產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速度？應(yīng)如何調(diào)整重心在前、后方向的位置(即b值)，才可以保證獲得應(yīng)有的最大加速度。若令b/L100為前軸負(fù)荷率，求原車的質(zhì)心位置改變后，該車的前軸負(fù)荷率。 解題時(shí)，為計(jì)算方便，可忽略滾動阻力與空氣阻力。解：<1> 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù) ： 代入數(shù)據(jù)有：=1.4168若地面不發(fā)生打滑，此時(shí)，地面最大驅(qū)動力 由于不記滾動阻力與空氣阻力，即、 這時(shí)汽車行駛方程式變?yōu)?當(dāng) 代入有： 再由 將代入上試有 此時(shí)： 將出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，所以：在加速過程中發(fā)動機(jī)扭矩不能否充分發(fā)揮。 <2> 調(diào)整： 要使發(fā)動機(jī)扭矩能否充分發(fā)揮，則： 應(yīng)使： 其中： 不變， 則由公式： 得出：b=1704.6mm 前軸負(fù)荷率為： 1.9、一輛后袖驅(qū)動汽車的總質(zhì)量2152kg，前軸負(fù)荷52，后軸負(fù)荷48，主傳動比io4.55，變速器傳動比：一擋：3.79，二擋：2.17，三擋：1.41，四擋：1.00，五擋：0. 86。質(zhì)心高度hg 0.57m，CDA1.5，軸距L2.300m，飛輪轉(zhuǎn)動慣量Ifkgm2，四個(gè)車輪總的轉(zhuǎn)動慣量Iw3.6kg，車輪半徑r0.367m。該車在附著系數(shù)0.6的路面上低速滑行曲線和直接擋加速曲線如習(xí)題圖1所示。國上給出了滑行數(shù)據(jù)的擬合直線v19.760.59T，v的單位為km/h，T的單位為s，直接擋最大加速度max0.75m/ (us=50km/h)。設(shè)各擋傳動效率均為0.90，求： 1)汽車在該路面上的波動阻力系數(shù)。2)求直接擋的最大動力因素。3)在此路面上該車的最大爬坡度。答：1> 由汽車行駛方程式: 低速滑行時(shí), , 此時(shí)： 由低速滑行曲線擬臺直線公式可得: 2> 直接檔， <以四檔為例> 先求汽車質(zhì)量換算系數(shù) ： 代入數(shù)據(jù)得： 再有動力因素公式： 其中： 所以： 而： 3> 由 可得，最大爬坡度為：