清华版 汽车理论课后题答案
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2023-09-10
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s 第一章 汽车的动力性
1.1 试说明轮胎滚动阻力的定义，产生机理和作用形式。
答：车轮滚动时,由于车轮的弹性变形、路面变形和车辙摩擦等原因所产生的阻碍汽车行驶的力称为轮胎滚动阻
力。
产生机理和作用形式：
(1)弹性轮胎在硬路面上滚动时，轮胎的变形是主要的，由于轮胎有内部摩擦，产生弹性迟滞损失，使轮胎变形
时对它做的功不能全部回收。由于弹性迟滞，地面对车轮的法向作用力并不是前后对称的，这样形成的合力
z
F
并不
沿车轮中心（向车轮前进方向偏移
a
）。如果将法向反作用力平移至与通过车轮中心的垂线重合，则有一附加的滚动
阻力偶矩
f z
T F a= ×
。为克服该滚动阻力偶矩，需要在车轮中心加一推力
P
F
与地面切向反作用力构成一力偶矩。
（2）轮胎在松软路面上滚动时，由于车轮使地面变形下陷，在车轮前方实际形成了具有一定坡度的斜面，对车
轮前进产生阻力。
（3）轮胎在松软地面滚动时，轮辙摩擦会引起附加阻力。
（4）车轮行驶在不平路面上时，引起车身振荡、减振器压缩和伸长时做功，也是滚动阻力的作用形式。
1.2 滚动阻力系数与哪些因素有关？
答：滚动阻力系数与路面的种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料和气压有关。这些因素对滚动阻力系数的具
体影响参考课本 P9。
1.3 确定一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）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。
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 档起步加速行驶至 70km/h 的车速－时间曲线，或
者用计算机求汽车用 2 档起步加速行驶至 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 Tq-n 曲线的拟合公式为
2 3 4
19.313 295.27( ) 165.44( ) 40.874( ) 3.8445( )
1000 1000 1000 1000
q
n n n n
T = - + - + -
式中，Tq 为发动机转矩（N•m）;n 为发动机转速（r/min）。
发动机的最低转速 n
min
=600r/min,最高转速 n
max
=4000r/min。
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
η
t
=0.85
滚动阻力系数 f=0.013
空气阻力系数×迎风面积 C
D
A=2.77m
2
主减速器传动比 i
0
=5.83
飞轮转动惯量 I
f
=0.218kg•m
2
二前轮转动惯量 I
w1
=1.798kg•m
2
四后轮转动惯量 I
w2
=3.598kg•m
2
变速器传动比 ig(数据如下表)
Ⅰ档
Ⅱ档
Ⅲ档
Ⅳ档
Ⅴ档
四档变速器
6.09
3.09
1.71
1.00
-
五档变速器
5.56
2.769
1.644
1.00
0.793
轴距 L=3.2m
质心至前轴距离（满载） a=1.974m
质心高（满载） hg=0.9m
分析：本题主要考察知识点为汽车驱动力－行使阻力平衡图的应用和附着率的计算、等效坡度的概念。只要对
汽车行使方程理解正确，本题的编程和求解都不会有太大困难。常见错误是未将车速的单位进行换算。
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