第 1 章 汽ft动力性
表 1-1
某轿车变速器的数据
2 0.10 2.79 0.967
3 0.08 1.83 0.972
4 0.06 1.36 0.973
5 0.03 1.00 0.970
挡位 转动惯量/(kg·m2)
传动比 传动效率
1 0.15 4.28 0.966
主减速器的转动惯量 0.136kg·m2，传动比 2.92，传动效率 0.99；驱动轮和从 动轮的转动惯量均为 1.24 kg·m2，车轮的周长 2.01m；半径 0.32m。
（1）计算传动系统在挂 1 挡时的有效转动惯量；
（2）忽略转动惯量带来的损失，试计算该轿车 1 挡和 5 挡的最大驱动力和 对应的最高车速。
1.25 沥青或水泥路面经使用后，滚动阻力系数增加而附着系数下降，请说 明其原因。
1.26 分析驱动－附着条件公式的地面法向反作用力与道路条件的关系。 1.27 说明小排量轿车、豪华轿车、商用车（载货汽车、大客车）、越野汽 车采取何种驱动形式，并说明原因。
1.28 利用驱动－附着条件原理分析汽车不同驱动形式的适用条件。 1.29 汽车的驱动－附着条件为 Ff ? FW ? Fj ? Ft ?F ? ，其中 F? ? ?FZ 。已知 汽车（转弯或侧偏）行驶过程中驱动轴左右车轮的地面法向反作用力分别为 Fzl 和 Fzr ，且 Fzl ? Fzr ，此时公式 Ft max (v) ? ??Fzl ? Fzr ?是否成立，并说明原因。
1.30＊ 试计算某后轮驱动轿车在中等摩擦路面上因附着条件限制的加速度， 分别考虑差速器能够锁止和不能锁止两种情况，已知条件如表 1-2 所示。
表 1-2
参数 总重量/N 前轴载荷/N 后轴载荷/N 质心高/mm 轴距/mm 轮距/mm 某轿车的基本参数
参数 附着系数 主减速器传动比 轮胎半径/m 前悬架侧倾刚度/[N·m·(°)-1] 前悬架侧倾刚度/[N·m·(°)-1] 参数值 0.62 2.90 0.33 1560 380 参数值 17578 9345 8233 533 2743 1499
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汽车理论习题集
1.31试计算某前轮驱动车辆由于附着条件限制的加速性能，该轿车的参数 如表 1-3 所示。
表 1-3
＊
某轿车的基本参数
参数 附着系数 主减速器传动比 轮胎半径/m 前悬架侧倾刚度/[N·m·(°)-1] 前悬架侧倾刚度/[N·m·(°)-1] 参数值 0.62 3.70 0.32 130 84 参数 总重量/N 前轴载荷/N 后轴载荷/N 质心高/mm 轴距/mm 轮距/mm 参数值 13795 8678 5117 483 2667 1524 1.32 试用汽车的动力特性图来分析汽车的动力性能。
1.33 画出具有四挡变速器汽车的动力特性图和驱动力—行驶阻力平衡图， 说明它们有什么共同点和不同点。
1.34 画图说明什么是汽车的后备功率？写出汽车的后备功率的表达式并解 释之。
1.35 汽车的后备功率对汽车的动力性和燃油经济性有何影响？
1.36 已知某汽车的总质量 m=4600kg，CD=0.75，A=4m2，旋转质量换算系数
du
? 0.2 m/s2， ? ? 1.35 ，坡度角 α=5°，f=0.015，传动系效率?T ? 0.85 ，加速度 dt
ua=30km/h，此时克服各种阻力需要的发动机输出功率是多少？
1.37 已知某轻型货车的汽油发动机使用外特性的 Ttq ? n 曲线的拟合公式为
? n ? ??
? n
2 ? n ??
3 ? n ??
4
Ttq ? ?19.313 ? 295.27 ?? 165.44?? 3.8445? 1000 ? 1000 1000 ?? ?? ? ?? 40.874?? ? ?1000 ??????
??
?
式中， Ttq 为发动机转矩（N·m）；n 为发动机转速（r/min）。
该车的其他基本参数如表 1-4 所示。
表 1-4
某轻型货车的基本参数
参数 参数 参数值 2000 1800 参数值 2 装载质量/kg 整车整备质量/kg
飞轮转动惯量 If /(kg·m ) 二前轮转动惯量 IW1/(kg·m2) 4
0.218 1.798 第 1 章 汽ft动力性
总质量/kg 车轮半径/m 传动系机械效率?t 滚动阻力系数 f 空气阻力系数×迎风面积/m2 主减速器传动比 i0 3880 0.367 0.85 0.013 2.77 5.83 四后轮转动惯量 IW2/(kg·m2) 变速器 3.598 4 挡/5 挡 3.2 1.947 0.9 轴距 L /m 质心距前轴距离（满载）a /m 质心高（满载）hg /m 变速器（4 挡和 5 挡）的传动比如表 1-5 所示。
表 1-5
变速器传动比
3 挡 1.71 1.644 4 挡 1.00 1.0 5 挡 — 0.793 四挡变速器 五挡变速器 1 挡 6.09 5.56 2 挡 3.09 2.769 确定该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—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 挡起步加速行 驶至 70km/h 的车速—时间曲线，求汽车用 2 挡起步加速行驶至 70km/h 的时间。
（注：本题最好上机计算，可以选择 Excel、VB、VC 等软件进行计算和画 图）
1.38 统计数据表明，装有 0.5～2L 排量发动机的轿车，若是前置发动机前 轮驱动（F.F.）轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的 61.5%；若是前置发动 机后轮驱动（F.R.）轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的 55.7%。设某轿车 的轴距 L=2.6m，质心高度 h=0.57m。试比较采用 F.F.和 F.R.型式时的附着力利用 情况，分析时其前轴负荷率取相应型式的平均值。确定上述 F.F.型轿车在? ? 0.2
及 0.7 路面上的附着力，并求由附着力所决定的极限最高车速与极限最大爬坡度 及极限最大加速度（在求最大爬坡度和最大加速度时，可设 FW ? 0 ）。其他有关 参数为：m=1600kg，CD=0.45，A=2.00m2，f=0.02，δ=1.00。
1.39＊ 3.0L 发动机排量的金牛座（Taurus）GL 轿车，前轴载荷 8673N，后
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汽车理论习题集
轴载荷 4882N，轴距 2692mm，质心高 508mm，假设驾驶员体重 890N，前排乘 客体重 49%分配到前轴，51% 分配到后轴。该车从静止起步以 1.83m/s2 的加速 度爬 6%的坡度，求解此时载荷分布（即 FZ1 和 FZ2）。
1.40＊ 一轿车的有关参数如下：总质量 1600kg，质心位置 a=1450mm，
i1 ? 3.85 ； b=1250mm，hg=630mm；发动机最大转矩 Ttqmax ? 140N ? m ；1 挡传动比
主减速器传动比 i0=4.08；传动效率?t ? 0.85 ；车轮半径 r=300mm；飞轮转动惯量
2
? 4.5kg ? m （其中前轮的 If=0.25kg·m2 ；全部车轮的转动惯量 I ? W
2 ，后轮的 2 ）I W ? 2.25kg ? m I W ? 2.25kg ? m 。若该轿车为前轮驱动，当地面附着
系数为 0.6 时，在加速过程中发动机转矩能否充分发挥而产生应有的最大加速 度？应如何调整质心在前、后方向的位置（即 b 值），才能保证获得应有的最大
b
加速度。若令 ?100% 为前轴负荷率，求原车的质心位置改变后，该车的前轴
L
负荷率。
（解题时，为计算方便，可忽略滚动阻力与空气阻力）
1.41＊ 如果你想买一部微型旅行车牵引你的船和拖车外出，如图 1-3 所示， 在湖边度过周末。虽然你很喜欢新式的 前驱动旅行车，但你不确定它是否能将 你的船通过陡峭的斜坡从水中拖上来。
车辆的参数如表 1-6 所示。
表 1-6 旅行车及小船/拖车组合后的基本参数
旅行车 前轴重量/N 后轴重量/N 质心高度/mm 拖钩高度/mm 拖钩距后轮距离/mm 轴距/mm 参数 6764 5118 622 356 584 3048 小船/拖车组合 总重/N 拖钩负载/N 拖钩到拖车车轮距离/mm 质心高度/mm 参数 5340 1112 2794 889 当路面附着系数为 0.3 时，分别计算出这辆车车轮没有发生滑转的情况下， 前轮驱动、后轮驱动和四轮驱动三种情况下的最大爬坡度。
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