题目
写出汽车基本行驶方程。当汽车的轮胎半径减少,其他参数不变时,汽车的最大爬坡度是怎么变化的?为什么?
写出汽车基本行驶方程。当汽车的轮胎半径减少,其他参数不变时,汽车的最大爬坡度是怎么变化的?为什么?
题目解答
答案
解析
步骤 1:汽车基本行驶方程
汽车在平直路面上行驶时,其驱动力 $F_{1}$ 必须克服滚动阻力 $F_{f}$、空气阻力 $F_{w}$、坡度阻力 $F_{j}$ 和加速阻力 $F_{a}$。因此,汽车的基本行驶方程为:
$$
F_{1} = F_{f} + F_{w} + F_{j} + F_{a}
$$
步骤 2:最大爬坡度的定义
最大爬坡度是指在良好路面条件下,汽车克服滚动阻力和空气阻力后,剩余的驱动力全部用来克服坡度阻力时,汽车能爬上的最大坡度。用公式表示为:
$$
G\sin \alpha = \frac{T_{1}r}{r} - Gf\cos \alpha - \frac{G{A}_{1}{u}^{2}}{21.15}
$$
其中,$G$ 是汽车的重力,$\alpha$ 是坡度角,$T_{1}$ 是发动机输出的扭矩,$r$ 是轮胎半径,$f$ 是滚动阻力系数,$A_{1}$ 是空气阻力系数,$u$ 是汽车的速度。
步骤 3:轮胎半径减少对最大爬坡度的影响
当轮胎半径 $r$ 减小时,驱动力 $F_{1}$ 会增大,因为驱动力与轮胎半径成反比。因此,当轮胎半径减小时,驱动力增大,汽车的最大爬坡度也会增大。
汽车在平直路面上行驶时,其驱动力 $F_{1}$ 必须克服滚动阻力 $F_{f}$、空气阻力 $F_{w}$、坡度阻力 $F_{j}$ 和加速阻力 $F_{a}$。因此,汽车的基本行驶方程为:
$$
F_{1} = F_{f} + F_{w} + F_{j} + F_{a}
$$
步骤 2:最大爬坡度的定义
最大爬坡度是指在良好路面条件下,汽车克服滚动阻力和空气阻力后,剩余的驱动力全部用来克服坡度阻力时,汽车能爬上的最大坡度。用公式表示为:
$$
G\sin \alpha = \frac{T_{1}r}{r} - Gf\cos \alpha - \frac{G{A}_{1}{u}^{2}}{21.15}
$$
其中,$G$ 是汽车的重力,$\alpha$ 是坡度角,$T_{1}$ 是发动机输出的扭矩,$r$ 是轮胎半径,$f$ 是滚动阻力系数,$A_{1}$ 是空气阻力系数,$u$ 是汽车的速度。
步骤 3:轮胎半径减少对最大爬坡度的影响
当轮胎半径 $r$ 减小时,驱动力 $F_{1}$ 会增大,因为驱动力与轮胎半径成反比。因此,当轮胎半径减小时,驱动力增大,汽车的最大爬坡度也会增大。