【正文】 開得慢，油門踩得小，就一定省油”，或者“只要發(fā)動機省油，汽車就一定省油”這兩種說法對不對？答：不對。動力因數(shù)：。行駛方程退化為：，減速度：。2） 求直接檔的最大動力因數(shù)。m2，車輪半徑r＝。為在題給條件下產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速度，令Cφ1＝，代入q=，hg=，L=，解得b≈1524mm，則前軸負荷率應(yīng)變?yōu)?b/L= ，即可保證獲得應(yīng)有的最大加速度。如果前者大于后者，則發(fā)動機扭矩將不能充分發(fā)揮而產(chǎn)生應(yīng)有的加速度。m2)。時， 一轎車的有關(guān)參數(shù)如下：總質(zhì)量1600kg；質(zhì)心位置：a=1450mm,b=1250mm,hg=630mm；發(fā)動機最大扭矩Memax=140Nm2，Ⅰ檔傳動比i1=；主減速器傳動比i0=； 傳動效率ηm=；車輪半徑r=300mm；飛輪轉(zhuǎn)動慣量If=iii 求極限最大加速度： 令坡度阻力和空氣阻力均為0，F(xiàn)z1＝ N＝由書中式（1－15） 。最大附著力。但經(jīng)過公式推導(dǎo)本題可以不經(jīng)簡化而方便得求得準確最大爬坡度。一是根據(jù)地面作用于驅(qū)動輪的地面切向反作用力的表達式（1－15），由附著系數(shù)得到最大附著力，滾動阻力已知，即可求得最高車速時的空氣阻力和最高車速。分析1）比較附著力利用情況，即比較汽車前（）、后輪(.)地面切向反作用力與地面作用于前（）、后輪(.)的法向反作用力的比值。＝，并求由附著力所決定的極限最高車速與極限最大爬坡度及極限最大加速度（在求最大爬坡度和最大加速度時可設(shè)Fw=0）。如果在該車速時，汽車在此排檔的加速度倒數(shù)大于低排擋時的加速度倒數(shù)，則應(yīng)該換入低一檔，否則不應(yīng)換入低一擋。若給出了期望的最高車速，選擇的發(fā)動機功率應(yīng)大體等于，但不小于以最高車速行駛時的行駛阻力功率之和，即。因為滿載時汽車的質(zhì)量會增大，重心的位置也會發(fā)生改變。由于各檔加速度曲線不相交（如圖三所示），即各低檔位加速行駛至發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到最到轉(zhuǎn)速時換入高檔位；并且忽略換檔過程所經(jīng)歷的時間。利用MATLAB計算可得。3）已知條件沒有說明汽車的驅(qū)動情況，可以分開討論然后判斷，也可以根據(jù)常識判斷輕型貨車的驅(qū)動情況。常見錯誤是未將車速的單位進行換算。n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速（r/min）。 確定一輕型貨車的動力性能（貨車可裝用4擋或5擋變速器，任選其中的一種進行整車性能計算）：1）繪制汽車驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖。（3）輪胎在松軟地面滾動時，輪轍摩擦會引起附加阻力。由于彈性遲滯，地面對車輪的法向作用力并不是前后對稱的，這樣形成的合力并不沿車輪中心（向車輪前進方向偏移）。第一章 汽車的動力性，產(chǎn)生機理和作用形式。如果將法向反作用力平移至與通過車輪中心的垂線重合，則有一附加的滾動阻力偶矩。（4）車輪行駛在不平路面上時，引起車身振蕩、減振器壓縮和伸長時做功，也是滾動阻力的作用形式。2）求汽車最高車速，最大爬坡度及克服該坡度時相應(yīng)的附著率。發(fā)動機的最低轉(zhuǎn)速nmin=600r/min,最高轉(zhuǎn)速nmax=4000r/min。2）首先應(yīng)明確道路的坡度的定義。解：1）繪制汽車驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖汽車驅(qū)動力Ft=行駛阻力Ff+Fw＋Fi+Fj＝G?f + +G?i+發(fā)動機轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度之間的關(guān)系式為：由本題的已知條件,即可求得汽車驅(qū)動力和行駛阻力與車速的關(guān)系,編程即可得到汽車驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖。③如是前輪驅(qū)動，＝；，不合理，舍去。結(jié)果用MATLAB畫出汽車加速時間曲線如圖五所示。質(zhì)量增大，滾動阻力、坡度阻力和加速阻力都會增大，加速時間會增加，最高車速降低。在實際工作中，還利用現(xiàn)有汽車統(tǒng)計數(shù)據(jù)初步估計汽車比功率來確定發(fā)動機應(yīng)有功率。 統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，～2L排量發(fā)動機的轎車，若是前置發(fā)動機前輪驅(qū)動（.）轎車，％；若是前置發(fā)動機后輪驅(qū)動(.)轎車，％。其它有關(guān)參數(shù)為：m=1600kg,CD=,A=,f=,δ≈。解題時應(yīng)注意，地面法向發(fā)作用力包括靜態(tài)軸荷、動態(tài)分量、空氣升力和滾動阻力偶矩產(chǎn)生的部分，如若進行簡化要對簡化的合理性給予說明。二是利用高速行駛時驅(qū)動輪附著率的表達式，令附著率為附著系數(shù)，帶入已知項，即可求得最高車速。解：1. i 對于前置發(fā)動機前輪驅(qū)動（.）式轎車， 空氣升力，由m=1600kg，％，靜態(tài)軸荷的法向反作用力Fzs1 = = ，∴汽車前輪法向反作用力的簡化形式為：Fz1= Fzs1Fzw1＝地面作用于前輪的切向反作用力為：Fx1 = Ff2+Fw = + ＝＋附著力利用情況： ii 對于前置發(fā)動機后輪驅(qū)動（.）式轎車同理可得： 一般地，CLr與 CLf相差不大，且空氣升力的值遠小于靜態(tài)軸荷的法向反作用力，以此可得，前置發(fā)動機前輪驅(qū)動有著更多的儲備驅(qū)動力。令加速度和坡度均為零，則由書中式（1－15）有： ，則= = N， 又由此可推出其極限最高車速：= km/h。2) 當附著系數(shù)Φ＝，同理可得：最高車速：= km/h。m2；全部車輪慣量∑Iw=若該轎車為前輪驅(qū)動，問：，在加速過程中發(fā)動機扭矩能否充分發(fā)揮而產(chǎn)生應(yīng)有的最大加速度？應(yīng)如何調(diào)整重心在前后方向的位置（b位置），才可以保證獲得應(yīng)有的最大加速度。解：忽略滾動阻力和空氣阻力，若發(fā)動機能夠充分發(fā)揮其扭矩則；＝ N；=；解得。,前軸負荷52％，后軸負荷48％，主傳動比i0=，變速器傳動比：一擋：，二檔：，三檔：，四檔：，五檔：。該車在附著系數(shù)的路面上低速滑行曲線和直接檔加速曲線如習題圖1所示。3） 在此路面上該車的最大爬坡度。根據(jù)滑行數(shù)據(jù)的擬合直線可得：。最大動力因數(shù)：。由汽車百公里等速耗油量圖，汽車一般在接近低速的中等車速時燃油消耗量最低，并不是在車速越低越省油。為了提高汽車的燃油經(jīng)濟性，應(yīng)該根據(jù)“最小燃油消耗特性”曲線確定無級變速器的調(diào)節(jié)特性。利用此圖可以找出發(fā)動機提供一定功率時的最經(jīng)濟狀況（轉(zhuǎn)速與負荷）。？答：汽車底盤設(shè)計應(yīng)該從合理匹配傳動系傳動比、縮減尺寸和減輕質(zhì)量來提高燃油經(jīng)濟性。如最小傳動比的選擇，根據(jù)汽車功率平衡圖可得到最高車速umax(驅(qū)動力曲線與行駛阻力曲線的交點處車速)，發(fā)動機達到最大功率時的車速為up。負荷特性曲線的擬合公式為：其中，b為燃油消耗率[g/(kW?h)]；Pe為發(fā)動機凈功率（kW）；擬合式中的系數(shù)隨轉(zhuǎn)速n變化。計算中確定燃油消耗值b時，若發(fā)動機轉(zhuǎn)速與負荷特性中給定的轉(zhuǎn)速不相等，可由相鄰轉(zhuǎn)速的兩根曲線用插值法求得。解：（1）汽車功率平衡圖發(fā)動機功率在各檔下的功率、汽車經(jīng)常遇到的阻力功率對車速的關(guān)系曲線即為汽車功率平衡圖，其中：，——為發(fā)動機轉(zhuǎn)矩（單位為）編程計算，汽車的功率平衡圖為：2）最高檔和次高檔的等速百公里油耗曲線先確定最高檔和次高檔的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的范圍，然后利用，求出對應(yīng)檔位的車速。在這里為了保證曲線的光滑性，使用了三次樣條插值。這是因為在同一車速等速行駛下，汽車所受到的阻力基本相等，因此基本相等，但是在同一車速下，三檔的負荷率要比四檔小。但是這對處在中部的插值結(jié)果影響不大。分為III檔和IV檔進行計算。計算的結(jié)果如下：勻速行駛階段：第一段第二段第三段勻速行駛速度/254050持續(xù)距離/50250250發(fā)動機功率燃油消耗率三檔四檔燃油消耗量三檔四檔再求勻加速階段：對于每個區(qū)段，以為區(qū)間對速度區(qū)段劃分。每小段的加速時間：。怠速燃油消耗率是一定值。然后再進而求出對應(yīng)車速的等速燃油消耗量。因為三次樣條插值具有很好的光滑性。在處理的時候，如果把頭尾的轉(zhuǎn)速去掉，即只考慮n從815rpm到3804rpm的時候。另外一種處理方法就是，先利用給出的各個節(jié)點數(shù)據(jù)，求出了八個b值，然后利用這八個b與ua的數(shù)據(jù)，進行插值。而且對于不同的加速階段（加速度不同），就會得到不同的b與ua的關(guān)系。這必然會出現(xiàn)一些誤差。③輪胎與地面之間的附著系數(shù)直接影響汽車的極限最大加速度和爬坡度。？達到燃油經(jīng)濟性的最佳換檔時機是什么？二者是否相同？答：達到動力性最佳應(yīng)該使汽車加速到一定車速的時間最短，換檔時機應(yīng)根據(jù)加速度倒數(shù)曲線確定，保證其覆蓋面積最小。解：加速時間的結(jié)算思路與方法：在算加速時間的時候，關(guān)鍵是要知道在加速的過程中，汽車的行駛加速度隨著車速的變化。式中可以通過已經(jīng)給出的使用外特性曲線的擬合公式求得?？墒菍τ谒芯康钠?。利用第二章作業(yè)中所使用的計算六工況百公里油耗的程序進行計算，得到結(jié)果如下：主傳動比六工況百公里油耗（L/100km）可以繪制出燃油經(jīng)濟性——加速時間