汽车理论试题(A卷)解答.docVIP

二）、(20分)利用功率平衡图分别分析轿车总质量M、空气阻力系数CD和主传动比i0对汽车动力性影响的规律。该汽车的发动机功率78kw，装备的变速箱是四档的，且四挡是直接挡。汽车滚动阻力系数为0.015且为常数不随速度改变。迎风面积为2m^2。传动系总效率为0.95 答： 轿车总质量M、空气阻力系数CD和主传动比i0对汽车动力性的影响可以从这三个参数对最高车速和后备功率的影响来衡量。 （1）轿车总质量M、空气阻力系数CD对动力性的影响规律 该汽车的功率平衡图如图1所示。 图1 该汽车的功率平衡图（示意） 由汽车的功率平衡方程式可知，轿车总质量M、空气阻力系数CD会影响汽车行驶过程中的阻力功率。图1中为汽车经常遇到的阻力功率。M和CD越大，—曲线将向左压缩，如图中红色的（1）所示。这将导致最高车速，并导致各挡的后备功率减小，从而使汽车动力性变差。M和CD越小，—曲线将向右扩展，如图中红色的（2）所示。这将导致最高车速，并导致各挡的后备功率增大，从而使汽车动力性变好。 根据功率平衡方程式，由不同的M和CD值并利用题目所给数据可以计算该车在水平路面行驶时最高车速，从而定量了解M和CD对该车动力性的影响。计算结果如下表所示： M CD 2000Kg 0.3 195Km/h 2500Kg 0.3 191Km/h 2000Kg 0.2 220Km/h （2）主传动比i0对汽车动力性的影响规律 主传动比的改变将影响功率平衡图上—曲线的位置，从而影响汽车的动力性。下面用该车变速器位于直接挡，传动系传动比为i0的情况说明不同i0取值对动力性的影响。 图2为i0取不同数值、、时的功率平衡图（部分），。阻力功率为汽车经常遇到的。 图2 i0取不同数值、、时的功率平衡图（部分） 先讨论最高车速：可以看出，主传动比为时，阻力功率曲线正好与发动机功率曲线2交在其最大功率点上，即。而装有另外两种传动比的主减速器，发动机功率曲线1、3与阻力功率曲线的交点均不在最大功率点，即，，且、均小于。所以i0选择到汽车的最高车速相当于发动机最大功率点的车速时，最高车速是最大的。 再讨论汽车的后备功率： 当主传动比为时，发动机功率曲线1在曲线2的右方。因此，除了外，汽车的后备功率也比较小，即汽车的动力性比主传动比为时要差。 当主传动比为时，发动机功率曲线3在曲线2的左方。虽然，但汽车的后备功率却有较大增加，即其动力性有其加强的一面。 评分标准 本题考查3个参数变化对功率平衡图曲线的影响，从而对汽车动力性产生的影响。前两个参数M和CD影响公路平衡图中的阻力功率—车速曲线，第三个参数i0影响发动机功率—车速曲线。所以此题的20分中，两个方面的论述各占10分。对动力性的影响又从最高车速和后备功率两方面说明，所以这两个方面各占一半的分数。另外由于本题提供了一些参数，所以学生可以自行取全其他的参数进行定量分析。考虑到考试的时间限制，如果学生已经进行了上述定性分析，说明已经理解了要点，所以定量分析所占的分数不要太多，给1分即可。 所以本题具体评分标准如下： 项目 内容 分数 备注 1 用于说明M和CD对动力性影响的功率平衡图，包括4个挡位的发动机功率—车速曲线和阻力功率—车速曲线，不包括阻力功率变化后的两条阻力功率—车速曲线 2 考查学生对基本的功率平衡图的掌握 2 用于说明M和CD对动力性影响的功率平衡图，其中的阻力功率变化后的两条阻力功率—车速曲线（答案图1中的红色曲线） 1 考查学生对M和CD变化对阻力功率—车速曲线造成的影响的掌握 3 文字叙述M和CD变大，阻力功率—车速曲线向左，最高车速变小 1.5 考查M和CD变大对最高车速的影响 4 文字叙述M和CD变大，阻力功率—车速曲线向左，后备功率变小 1.5 考查M和CD变大对后备功率的影响 5 文字叙述M和CD变小，阻力功率—车速曲线向右，最高车速变大 1.5 考查M和CD变小对最高车速的影响 6 文字叙述M和CD变小，阻力功率—车速曲线向右，后备功率变大 1.5 考查M和CD变小对后备功率的影响 7 M和CD变化对最高车速影响的定量计算 1 至少应该对比两组数据，只计算一组M和CD对应的最高车速不给分 8 主传动比i0变化时的功率平衡图，包括3条不同i0最高挡的发动机功率—车速曲线和阻力功率—车速曲线 4=3x1+1 3条不同i0最高挡的发动机功率—车速曲线每条1分，其中与阻力功率—车速曲线位置正确给0.5分，和标注正确给0.5分。4分中还有1分，3条发动机功率—转速曲线主传动比大小关系正确给0.5分，指出这3条曲线是变速箱直接挡对应的曲线给0.5分。 9 文字论述主传动比i0对最高车速的影响 3 论述时给1分， 论述和时，给1分， 指出时最高车速最大给1分 10 文字论述主传动比i0对后备功率的影响 3 论述时比时后