￥汽车理论习题课1.统计数据表明，装有～2L 排量发动机的轿车，若是前置发动机前轮驱动.)轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的％；若是前置发动机后轮驱动.)轿车，其平均的前轴负荷为汽车总重力的％。

设一轿车的轴距 L ＝2.6m ，质心高度hg ＝0.57m 。

试比较采用.及F. R ．形式时的附着力利用情况，分析时其前轴负荷率取相应形式的平均值。

确定上述 F. F.型轿车在φ＝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F w ＝0)。

其他有关参数为：m ＝1600kg ，C D ＝，A ＝2.00 m 2，f ＝。

解：1）比较附着力利用情况 根据等效坡度的定义：Lh L a q L h Lb q g g -ϕ=+ϕ=1/1/21 2）确定F. F.型轿车由附着力所决定的极限最高车速、最大爬坡度、最大加速度[最大地面切向反力 = 前轮附着力N LbmgF F z 6750615.08.916007.0F 11x1max =⨯⨯⨯=ϕ=ϕ==ϕ 根据 '2x1F j F F F F w i f +++=a) 极限最高车速15.21F 22max x1a D w f Au C L a fmgF F +=+=hKm AC Lafmg u D a /395245.015.21)385.08.9160002.06750(/15.21)(F max x1max =⨯⨯⨯⨯⨯-=⨯-= b) 极限最大爬坡度maxmax 2max x1max sin cos cos F α+α=+=αmg Lafmg F F i f、%3.428.91600385.08.9160002.06750/tan i max 1max ax =⨯⨯⨯⨯-=-=α=mg L fmga F x m 或:dt dug i L h L b q g1cos 11/1α+=+ϕ= %3.376.257.07.01615.01/max =+=+ϕ=Lh L b i gc) 极限最大加速度dtdum L a mgf F F F j w f +=++='2x1max F2x1max max 14.4385.002.08.916006750F -=⨯⨯-=-=ms L a gf m dt du 或：2max 66.38.96.257.07.01615.01/-=⨯+=+ϕ=ms g Lh L b dt du g2. 【3.某轿车的质量m=1600kg ，车轮半径r=0.3m ，制动器的摩擦力矩为，p F T 6=μ （N ·m ），p F 为制动踏板力(单位：N) 。

当汽车在ϕ=的路面上，以50 km/h 的速度行驶，驾驶员以300N 的踏板力制动（车轮未抱死）时，制动距离为多少（不考虑制动器起作用时间）解：制动器制动力： )(60003.030066N r F r T F p =⨯===μμ 车轮未抱死时，地面制动力等于制动器制动力。

)(6000N F F Xb ==μ 制动减速度：)(75.3160060002s m m F j Xb ===制动距离：)(72.2575.392.255092.25220m j u S a =⨯==讨论：①如果驾驶员以300N 的踏板力制动（未注明车轮未抱死）时，如何计算；②如果驾驶员以600N 的踏板力制动时，又如何计算；；3. 某轿车的总质量为1600Kg ，C D =,迎风面积2.0m 2，该车在滚动阻力系数为的水平道路上用直接挡以60Km/h 的车速等速行驶。

若发动机工况不变，当变速器改用一挡（传动比）时，求可能通过的最大坡度解: (1) 等速行驶的驱动力)(3.35415.2160235.0015.08.9160015.2122N Au C mgf F F F aD w f t =⨯⨯+⨯⨯=+=+=（2）一挡的驱动力和空气阻力 )(1.136485.33.3541N F t =⨯=，)(0.815.21)85.360(235.015.21221N AuC F aD w =⨯⨯==根据：mgi F mgf F F F F w i w f t ++=++=111 最大爬坡度：%2.7072.08.91600)8015.08.91600(1.1364)(11==⨯+⨯⨯-=+-=mg F mgf F i w t4. 一辆后轴驱动汽车的总质量2152kg ，前轴负荷52％，后轴负荷48％，主传动比i 0＝，变速器传动比：一挡：，二挡：，三挡：，四挡：，五挡：0. 86。

质心高度hg ＝0.57m ，C D A ＝1.5 m 2，轴距L ＝2.300m ，飞轮转动惯量I f ＝0.22kg·m 2，四个车轮总的转动惯量I w ＝3.6 kg ·m 2，车轮半径r ＝0.367m 。

该车在附着系数φ＝的路面上低速滑行曲线和直接挡加速曲线如习题图1所示。

图上给出了滑行数据的拟合直线u a ＝－，u a 的单位为km/h ，T 的单位为s ，直接挡最大加速度a max ＝0.75m/s 2 (u a =50km/h)。

设各挡传动效率均为，求：1)汽车在该路面上的滚动阻力系数。

2)求直接挡的最大动力因素。

：3)在此路面上该车的最大爬坡度。

解：1> 由汽车行驶方程式:jiwftFFFFF+++=低速滑行时, ,此时：【由低速滑行曲线拟合直线公式可得:0124.1367.06.32152111122=⨯+=+=∑rImwδ017.06.3)59.076.19(=--=-=gdtTdgdtdufδδ2> 直接档， <四档>先求汽车质量换算系数δ：2222111riiImrImTgfwηδ++=∑代入数据得：0266.1=δ再由动力特性方程：，≈wF0=tFfjFF-==iF1=gigdtdui f δ++=D所以： max 0max )(D dtdug i f δ++=75.08.90266.1017.0D 0max ⨯+=095.0= 3> 最大爬坡度由一挡决定GF i i D i Gi F F G D i G i F F i G F F w g g g g w w g g w t g w t 0211max 012100max 01210011max 11max )1(/)(/D -+=-+=-=-= N Au C F a D w 3.17715.21505.115.2122=⨯== 392.0D 1max =可得，发动机决定的最大爬坡度为：）406.0)1.22tan(max 1==i由地面决定的最大爬坡度为：；结论：可以爬过坡度为%的坡道。

5. 一辆跑车在 100km/h 速度时能以恒定的加速度（a=s 2）爬 5％的无限长坡，试确定该车在此车速下的阻力功率。

已知： 该车空气阻力系数C D =,迎风面积 A= m 2，各档速比：i 1=，i 2=，i 3=，主减速比 i 0=,总传动效率 ，空车质338.03.257.06.0148.01=-=-=Lh La q gϕmax max Im sin cos αα+=f D ax 0222Im Im max1.2211arcsin =++--=f f D f D ax ax α量 m0=1100kg，乘客二人的质量和 mu=150kg，滚动阻力系数f=，该车发动机飞轮的转动惯量 If=，每个车轮的转动惯量为，车轮滚动半径 r=。

汽车的最高车速是 180km/h（由发动机的最高转速限制）。

，解：最高车速 180 km/h，必然在 3 档时达到。

由于最高车速由发动机的最高转速限制，因此可以确定1 档最高车速＝180/＝ km/h，2 档最高车速＝180/＝ km/h·本题需要计算的车速可以在 2 档和 3 档达到，因此本题应该分为 2 档和 3 档计算。

习题图。