汽车理论第一章作业
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汽车-第一章
1. 有一辆4⨯2的汽车, 前、后轴垂直载荷的分配为前轴占38%，后轴占62%，满载时的动力特性图如下。满载, 油门全开, 通过一片泥沙地, 该地的滚动阻力系数为0.18, 附着系数为0.30。试问选择什么档位才能保证汽车正常行驶？（忽略空气阻力）
解：要使汽车能正常行，需满足下面条件，
1 汽车的驱动力大于行驶中的总阻力，即
F
F
F
F
F
j
w
i
f
t
+
+
+
≥
2 驱动力转矩引起的切面反作用力不得大于附着力
为汽车后轮负载设
F
X 2
则
ϕF
F
Z X 2
2
≤
又f F
F
F
F
F
Z t
f
t
X 2
2
-
=
-
=
可得)(2
f F
F Z t +≤ϕ
所以有)(2
f F
F
F Z t
f
+≤
≤
ϕ，设G 为汽车总重，
可得)(62.0ϕ+≤≤
f G Gf F
t
因为0,=-=
F
F
F
w
w
t
G
D 代入上式
得)(62.0ϕ+≤≤f D f 代入数值得到D 的范围
2976.018.0≤≤D
依图可知选择2挡能使汽车正常行驶。
2．已知某车总重为60kN, 前、后轴垂直载荷分别为25kN 、35kN ，主车最高挡
（4挡）为直接挡，该挡最大驱动力为F t4=4 kN, 变速器第3、2、1挡传动比分别为1.61、2.56、4.2，此4×2后轴驱动汽车若通过f=0.15, ϕ=0.25的地带，问选择什么挡位汽车能正常行驶？忽略空气阻力。
解：4挡最大驱动力为直接挡时候的驱动力，即14=i g 时候的驱动力。
KN
r
T
o
g tg
t i i T F
44
4
==
η即
4=r
T
o
tg
i T η
则分别可以算出1 2 3挡的驱动力大小
KN r
T
o
g tg
t i i T F 8.162.441
1
=⨯==
η，KN r
T
o
g tg
t i i T F 24.1056.242
2=⨯==
η
KN r
T
o
g tg
t i i T F
44.661.143
3
=⨯==
η
要使汽车能正常行，需满足下面条件 1 汽车的驱动力大于行驶中的总阻力，即
F
F
F
F
F
j
w
i
f
t
+
+
+
≥
2 驱动力转矩引起的切面反作用力不得大于附着力
为汽车后轮负载设
F
X 2
则
ϕF
F
Z X 2
2
≤
又f F
F
F
F
F
Z t
f
t
X 2
2
-
=
-
=
可得)(2
f F
F Z t +≤
ϕ所以有)(2
f F
F
F
Z t
f
+≤
≤
ϕ，
设G 为汽车总负载，忽略空气阻力 可得)(2
ϕ+≤
≤
f Gf F
F
Z t
)25.015.0(356015.0+⨯≤≤
⨯F
t
KN KN F
t
149≤≤
,
依上数据可知，3挡4挡动力不足；1挡会出现驱动轮滑转现象，故选择2挡可以使汽车正常行驶。
P272 1.3确定一轻型货车的性能（货车可装用4挡或5挡变速器，任选其中一种进行整车性
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） 绘制汽车行驶加速度倒数曲线，用图解积分法求汽车2挡起步加速行驶至70km/h
的车速—时间曲线，或者用计算器求汽车2挡起步加速行驶到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T q —n 曲线拟合公式为
4
3
2
)1000
(
8445.3)1000
(
874.40)1000
(
44.165)1000
(
27.25913.19n n n n T
q
-+-+-=
式中T q 为发动机转矩（N ∙m ）;n 为发动机转速（r/m ）.
发动机的最低转速min /600min r n =，最高转速min /4000max r n = 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 ηT
=0.85
滚动阻力系数 f=0.013 空气阻力系数⨯迎风面积 2
77.2m A C D
=
主减速器传动比 83.50
=i
飞轮转动惯量 2
218.0m kg I
f
∙=
二前轮转动惯量 2
1
798.1m kg I w ∙= 四后轮转动惯量
2
2
598.3m kg I
w ∙=
变速器转动比i g （数据如下表）
1挡 2挡 3挡 4挡 5挡
4挡变速器 6.09 3.09 1.71 1 — 5挡变速器 5.56 2.769 1.644 1 0.793
轴距L=3.2m, 质心至前轴（满载）a=1.947m, 质心高（满载）m h g 9.0= 解：1绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图 汽车驱动力：r
T
o
g
tg
t i i T F η
=