汽车发动机原理课后答案 王建昕 帅石金 清华大学出版社

5-22 一辆四缸四冲程增压直喷柴油机驱动的汽车,发动机排量1896 cm3,最大功率70 kW

/ 4000r/min,传动效率0.8,5挡传动比1.947,驱动轮有效轮胎直径0.62 m,有效迎风面积0.5906 m2,空气密度1.25 kg/m3,燃油密度840kg/m3。计算时可忽略滚动阻力,只考虑空气阻力。下图给出的满负荷曲线可以看作为在发动机转速2400~3200r/min之间的水平线。计算: (1)这辆车在平路上平稳行驶能达到的最大车速是多少?

(2)假设4挡在发动机最大功率点达到最高车速,那么4挡的传动比是多少?

(3)汽车以120km/h的车速在平路上行驶,迎风速度为10.3m/s。计算此条件下,4挡和5挡的百公里油耗,并在图上标出这些运行点。

be /(g/(kW.h))

有效平均压力, 105Pa 转速, r/min

解:(1)

Acd?n2??3D3 pme?314400iVsiT?T代入数据可知,当发动机转数分别为2000,3000,4000 r/min时,5档运行阻力点分别为:5.41,12.2,21.64 (105 Pa)。

做出5档运行阻力曲线,则最大转速约为3000r/min,对应的最大车速为:

v?(2)

n3000?D?3.6??3.14?0.62?3.6?180km/h 60iT60?1.9474档n4?4000r/min时汽车车速v?3所以,4挡的总传动比为

2P?t?53.33m/s cd?A37

iT4??Dn460v?2.43

(3)

汽车以4档120 km/h行驶时,对应的转速和有效平均压力为:

12060iT4v3.6?2496r/min n4???D3.14?0.622?120?0.5906?1.25???10.3??0.62?3.14?4Acd?v?2D??3.6??pme4???7.42bar?64iVsiT4?T4?1896?10?2.26?0.8

60?2.26?在图上找到(2496 r/min,7.42bar)所对应的be,约为229 g/kWh。

发动机功率为:

inVspme41896?10?6?2496?7.42?105Pe4???29262.1W30?30?4 100100Pe4be4?29.2621?229v120g100???6.65L/100km?f840

汽车以5档120 km/h行驶时,对应的转速和有效平均压力为:

12060iT5v3.6?2000r/minn5???D3.14?0.62

2?120?0.5906?1.25???10.384??0.62?3.14?42Ac?v'D???3.6?pme5?d??9.30bar?64iVsiT5?T4?1896?10?1.947?0.8

60?1.947?在图上找到(2000 r/min,9.30 bar)所对应的be,约为216 g/kWh。

因同等车速,所以发动机功率与4挡时相同,为29286W:

g100100100Pe4be4?29.286?216v120???6.28L/100km?f840

运行点如图所示:

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5-23 分析混合动力电动汽车的节油原理。

解:因为混合动力电动汽车的发动机只在某一个工况点附近运行。

5-24 比较串联、并联、混联混合动力系统各自的优缺点及应用场合。 解:串联的形式相当于发动机只充当一台发电机的角色,它的运转只为供给车辆行驶所需的电能,目前几乎不被使用。

并联式混合动力的两个系统既可以同时协调工作,也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况,尤其适用于复杂的路况,而且具备结构简单和成本低的优

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