题目
已知某车型的主减速器传动比i_0为5.8,车轮半径为0.67m,该车以60km/h行驶时,此时发动机燃油消耗率最低时对应的转速为2000r/min,所有阻力功率之和为240kW,传动系统的传动效率为0.86,请问此时该变速器的传动比为多少,才能满足燃油消耗率最低的要求?A. 1.742B. 1.862C. 1.452D. 1.233
已知某车型的主减速器传动比$i_0$为5.8,车轮半径为0.67m,该车以60km/h行驶时,此时发动机燃油消耗率最低时对应的转速为2000r/min,所有阻力功率之和为240kW,传动系统的传动效率为0.86,请问此时该变速器的传动比为多少,才能满足燃油消耗率最低的要求?
A. 1.742
B. 1.862
C. 1.452
D. 1.233
题目解答
答案
C. 1.452
解析
本题考查汽车传动系统中变速器传动比的计算,解题的关键在于根据汽车行驶的速度、发动机转速、主减速器传动比以及传动效率等条件,利用功率和转速的关系来求解变速器传动比。
- 首先,将汽车行驶速度的单位从$km/h$转换为$m/s$:
已知汽车行驶速度$v = 60km/h$,根据单位换算公式$1km = 1000m$,$1h = 3600s$,可得$v=60\times\frac{1000}{3600}m/s=\frac{50}{3}m/s$。 - 然后,根据汽车行驶速度、车轮半径和发动机转速、变速器传动比、主减速器传动比之间的关系列出公式:
汽车行驶速度$v$与车轮角速度$\omega$、车轮半径$r$的关系为$v = r\omega$,而车轮角速度$\omega$与发动机转速$n_e$、变速器传动比$i_g$、主减速器传动比$i_0$的关系为$\omega=\frac{2\pi n_e i_g i_0}{60}$,所以$v = r\times\frac{2\pi n_e i_g i_0}{60}$。 - 接着,对上述公式进行变形,求解变速器传动比$i_g$:
由$v = r\times\frac{2\pi n_e i_g i_0}{60}$,可得$i_g=\frac{60v}{2\pi r n_e i_0}$。 - 最后,将已知数据代入公式进行计算:
已知$v=\frac{50}{3}m/s$,$r = 0.67m$,$n_e = 2000r/min$,$i_0 = 5.8$,代入$i_g=\frac{60v}{2\pi r n_e i_0}$可得:
$\begin{align*} i_g&=\frac{60\times\frac{50}{3}}{2\pi\times0.67\times2000\times5.8}\\ &=\frac{1000}{2\pi\times0.67\times2000\times5.8}\\ &=\frac{1000}{2\times3.14\times0.67\times2000\times5.8}\\ &=\frac{1000}{42700.48}\\ &\approx1.452 \end{align*}$