汽车理论课后题目 答案.docx

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汽车理论课后题目答案

汽车理论大作业

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

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nmin=600r/min，最高转速nmax=4000r／min

装载质量2000kg

整车整备质量1800kg

总质量3880kg

车轮半径0.367m

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　　　CDA＝2.77

主减速器传动比　　　　　　　i0＝5.83

飞轮转功惯量If＝0.218kg·

二前轮转动惯量Iw1＝1.798kg·

四后轮转功惯量Iw2＝3.598kg·

变速器传动比ig（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）　　　　　　　　　　　　　hg＝0.9m

解答：

1）（取五档为例）

计算公式：

即

行驶阻力为

：

2，原始数据

=5.83、ηT=0.85、r=0.367m、CDA=2.77m2、G=3880×9.8=38024N、ƒ=0.013；

3、计算结果

ig=5.56

n（r/min）

Ua1（km/h）

ft1（N）

ig=2.769

n（r/min）

Ua2（km/h）

ft2（N）

600

2.561034

8004.598

600

5.142415

3986.462

1000

4.26839

11077.08

1000

8.570692

5516.623

1700

7.256263

13005.17

1700

14.57018

6476.856

2300

9.817296

13090.06

2300

19.71259

6519.135

2780

11.86612

12875.55

2780

23.82652

6412.3

3230

13.7869

12561.34

3230

27.68334

6255.821

3640

15.53694

12000.03

3640

31.19732

5976.273

4000

17.07356

10996.33

4000

34.28277

5476.411

ig=1.644

n（r/min）

Ua3（km/h）

ft3（N）

ig=1.00

n（r/min）

Ua4（km/h）

ft4（N）

600

8.661404

2366.827

600

14.23935

1439.676

1000

14.43567

3275.308

1000

23.73225

1992.28

1700

24.54064

3845.414

1700

40.34482

2339.06

2300

33.20205

3870.515

2300

54.58417

2354.328

2780

40.13117

3807.086

2780

65.97565

2315.746

3230

46.62722

3714.182

3230

76.65516

2259.235

3640

52.54585

3548.209

3640

86.38538

2158.278

4000

57.74269

3251.434

4000

94.92899

1977.758

ig=0.793

n（r/min）

Ua5（km/h）

ft5（N）

600

17.9563

1141.663

1000

29.92717

1579.878

1700

50.87619

1854.874

2300

68.83249

1866.982

2780

83.19754

1836.386

3230

96.66476

1791.573

3640

108.9349

1711.515

4000

119.7087

1568.362

ig=0.793

Ua5（km/h）

Ff5

Fw5

Fw5+Ff5

0

494.312

0

494.312

10

494.312

13.09693

507.4089

14

494.312

25.66998

519.982

17.9563

494.312

42.22827

536.5403

29.92717

494.312

117.3007

611.6127

50.87619

494.312

338.9991

833.3111

68.83249

494.312

620.5209

1114.833

83.19754

494.312

906.547

1400.859

96.66476

494.312

1223.787

1718.099

108.9349

494.312

1554.188

2048.5

119.7087

494.312

1876.812

2371.124

4、由数据做出图

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/h

3）①绘制汽车行驶加速倒数曲线：

Ⅱ时，

1.128

ig=5.56

Ua1（km/h）

ft1

Ff1

Fw1

Fw1+Ff1

1/a1

2.561034

8004.598

494.312

0.859014

495.171

0.711174

4.26839

11077.08

494.312

2.386149

496.6981

0.504756

7.256263

13005.17

494.312

6.89597

501.208

0.427105

9.817296

13090.06

494.312

12.62273

506.9347

0.424418

11.86612

12875.55

494.312

18.44111

512.7531

0.431982

13.7869

12561.34

494.312

24.89445

519.2065

0.443485

15.53694

12000.03

494.312

31.61552

525.9275

0.46544

17.07356

10996.33

494.312

38.17838

532.4904

0.510377

ig=2.769

Ua2（km/h）

ft2（N）

Ff2

Fw2

Fw2+Ff2

1/a2

5.142415

3986.462

494.312

3.463408

497.7754

1.219226

8.570692

5516.623

494.312

9.620579

503.9326

0.848546

14.57018

6476.856

494.312

27.80347

522.1155

0.714304

19.71259

6519.135

494.312

50.89286

545.2049

0.71201

23.82652

6412.3

494.312

74.35168

568.6637

0.727885

27.68334

6255.821

494.312

100.3705

594.6825

0.75135

31.19732

5976.273

494.312

127.4688

621.7808

0.794379

34.28277

5476.411

494.312

153.9293

648.2413

0.880975

ig=1.00

Ua4（km/h）

ft4

Ff4

Fw4

Fw4+Ff4

1/a4

14.23935

1439.676

494.312

26.5552

520.8672

4.290041

23.73225

1992.28

494.312

73.76445

568.0765

2.767671

40.34482

2339.06

494.312

213.1793

707.4913

2.415913

54.58417

2354.328

494.312

390.2139

884.5259

2.681808

65.97565

2315.746

494.312

570.0812

1064.393

3.149973

76.65516

2259.235

494.312

769.5771

1263.889

3.96016

86.38538

2158.278

494.312

977.3495

1471.661

5.740796

94.92899

1977.758

494.312

1180.231

1674.543

12.9998

ig=1.644

Ua3（km/h）

ft3

Ff3

Fw3

Fw3+Ff3

1/a3

8.661404

2366.827

494.312

9.825304

504.1373

2.158893

14.43567

3275.308

494.312

27.29251

521.6045

1.460342

24.54064

3845.414

494.312

78.87536

573.1874

1.228933

33.20205

3870.515

494.312

144.3774

638.6894

1.244296

40.13117

3807.086

494.312

210.9274

705.2394

1.296437

46.62722

3714.182

494.312

284.74

779.052

1.370075

52.54585

3548.209

494.312

361.6149

855.9269

1.493658

57.74269

3251.434

494.312

436.6802

930.9922

1.73301

ig=0.793

Ua5（km/h）

ft5

Ff5

Fw5

Fw5+Ff5

1/a5

17.9563

1141.663

494.312

42.22827

536.5403

6.509814

29.92717

1579.878

494.312

117.3007

611.6127

4.068344

50.87619

1854.874

494.312

338.9991

833.3111

3.856087

68.83249

1866.982

494.312

620.5209

1114.833

5.237306

83.19754

1836.386

494.312

906.547

1400.859

9.044752

96.66476

1791.573

494.312

1223.787

1718.099

53.61389

108.9349

1711.515

494.312

1554.188

2048.5

-11.6896

119.7087

1568.362

494.312

1876.812

2371.124

-4.9071

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：

127.0495s

2.7、习题图2是题1.3中货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。

负荷特性曲线的拟合公式为

式中，b为燃油消耗率[g／（kw.h）];Pe为发动机净功率（kw）。

拟合式中的系数为上面表格所示。

怠速油耗

（怠速转速400r/min）。

计算与绘制题1.3中货车的

1）汽车功率平衡图。

2）最高档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。

计算中确定燃油消耗率值b时，若发动机转速与负荷特性中给定的转速不相等，可由相邻转速的两根曲线用插值法求得。

答：

1）<考虑空车的情况>（pg取等于8）

1.公式如下

发动机输出功率：

2.原始数据：

=5.83、ηT=0.85、r=0.367m、CDA=2.77m2、G=3880×9.8=38024N、ƒ=0.013；

3.计算结果如下所示

ig=5.56

ig=2.769

n（r/min）

Ua1（km/h）

Pe1（kw）

n（r/min）

Ua2（km/h）

Pe2（kw）

815

3.478738

9.566927

815

6.985114

9.566927

1207

5.151946

17.16573

1207

10.34483

17.16573

1614

6.889181

24.71768

1614

13.8331

24.71768

2012

8.588

31.33407

2012

17.24423

31.33407

2603

11.11062

40.01802

2603

22.30951

40.01802

3006

12.83078

45.4013

3006

25.7635

45.4013

3403

14.52533

49.92812

3403

29.16607

49.92812

3804

16.23695

52.42529

3804

32.60291

52.42529

4000

17.07356

52.15181

4000

34.28277

52.15181

ig=1.644

ig=1.00

n（r/min）

Ua3（km/h）

Pe3（kw）

n（r/min）

Ua4（km/h）

Pe4（kw）

815

11.76507

9.566927

815

19.34178

9.566927

1207

17.42386

17.16573

1207

28.64482

17.16573

1614

23.29918

24.71768

1614

38.30385

24.71768

2012

29.04457

31.33407

2012

47.74928

31.33407

2603

37.57606

40.01802

2603

61.77504

40.01802

3006

43.39363

45.4013

3006

71.33913

45.4013

3403

49.1246

49.92812

3403

80.76084

49.92812

3804

54.9133

52.42529

3804

90.27747

52.42529

4000

57.74269

52.15181

4000

94.92899

52.15181

ig=0.793

n（r/min）

Ua5（km/h）

Pe5（kw）

815

24.39064

9.566927

1207

36.1221

17.16573

1614

48.30245

24.71768

2012

60.21347

31.33407

2603

77.90043

40.01802

3006

89.96108

45.4013

3403

101.8422

49.92812

3804

113.843

52.42529

4000

119.7087

52.15181

Ua5（km/h）

Pw/kw

Pf/kw

（Pf+Pw）/ηт

0

0

0

0

4

0.002328

0.549236

0.648899

10

0.03638

1.373089

1.658199

24.39064

0.527882

3.349052

4.561099

36.1221

1.71469

4.959885

7.852442

48.30245

4.099912

6.632356

12.6262

60.21347

7.942328

8.267845

19.07079

77.90043

17.19834

10.69642

32.81736

89.96108

26.48688

12.35246

45.69334

101.8422

38.42818

13.98383

61.66119

113.843

53.67665

15.63165

81.53918

119.7087

62.40852

16.43707

92.75951

4.用作图法作出汽车功率平衡图：

2）<考虑满载时情况>（pg取等于8）

1.计算公式：

等速百公里油耗公式:

（L/100Km）

由

2.原始数据：

=5.83、ηT=0.85、r=0.367m，G=3880×9.8=38024N、

ƒ=0.013；

3.计算结果：

ig=0.973（最高档）

n（r/min）

Ua5（km/h）

Qs5（L/100km）

Pe5（kw）

（Pf+Pw）/ηт

815

24.39064

7.376079

9.566927

4.561099

1207

36.1221

7.511578

17.16573

7.852442

1614

48.30245

9.054591

24.71768

12.6262

2012

60.21347

10.91387

31.33407

19.07079

2603

77.90043

14.57923

40.01802

32.81736

3006

89.96108

17.32803

45.4013

45.69334

3403

101.8422

21.54312

49.92812

61.66119

3804

113.843

27.21684

52.42529

81.53918

ig=1.00（次高档）

n（r/min）

Ua4（km/h）

Qs4（L/100km）

Pe4（kw）

（Pf+Pw）/ηт

815

19.34178

7.003323

9.566927

3.434166

1207

28.64482

6.795362

17.16573

5.633254

1614

38.30385

7.770776

24.71768

8.592931

2012

47.74928

8.929196

31.33407

12.37301

2603

61.77504

11.24305

40.01802

20.06904

3006

71.33913

12.94213

45.4013

27.06342

3403

80.76084

15.68068

49.92812

35.5911

3804

90.27747

24.57843

52.42529

46.07438

4由数据，做图得，