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文檔簡介
1、汽車動力性設計計算公式3.1 動力性計算公式3.1.1 變速器各檔的速度特性: ( km/h) .(1)其中:為車輪滾動半徑,m;由經(jīng)驗公式: (m)d-輪輞直徑,inb-輪胎斷面寬度,in-輪胎變形系數(shù)為發(fā)動機轉速,r/min;為后橋主減速速比;為變速箱各檔速比,為檔位數(shù),(以下同)。3.1.2 各檔牽引力 汽車的牽引力: ( N ) .(2) 其中:為對應不同轉速(或車速)下發(fā)動機輸出使用扭矩,Nm;為傳動效率。 汽車的空氣阻力: ( N ) .(3) 其中:為空氣阻力系數(shù),A為汽車迎風面積,m2。 汽車的滾動阻力: ( N ) .(4) 其中:mg 為滿載或空載汽車總重(N),為滾動阻尼
2、系數(shù) 汽車的行駛阻力之和: ( N ) .(5)注:可畫出驅(qū)動力與行駛阻尼平衡圖3.1.3 各檔功率計算 汽車的發(fā)動機功率: (kw) .(6)其中: 為第檔對應不同轉速(或車速)下發(fā)動機的功率。汽車的阻力功率: (kw) .(7)3.1.4 各檔動力因子計算 .(8)各檔額定車速按下式計算 (km/h) .(9)其中:為發(fā)動機的最高轉速;為第檔對應不同轉速(或車速)下的動力因子。對各檔在0,內(nèi)尋找使得達到最大,即為各檔的最大動力因子注:可畫出各檔動力因子隨車速變化的曲線3.1.5 最高車速計算當汽車的驅(qū)動力與行駛阻力平衡時,車速達到最高。3.1.5.1 根據(jù)最高檔驅(qū)動力與行駛阻力平衡方程,求
3、解。舍去中的負值或非實數(shù)值和超過額定車速的值;若還有剩余的值,則選擇它們中最大的一個為最高車速,否則以最高檔額定車速作為最高車速。額定車速按下式計算 (km/h) .(10)其中:為發(fā)動機的最高轉速 為最高檔傳動比3.1.5.2 附著條件校驗根據(jù)驅(qū)動形式計算驅(qū)動輪的法向反力驅(qū)動形式 4*4全驅(qū) :4*2前驅(qū) : 4*2后驅(qū): 其中: 為軸距,為滿載或空載質(zhì)心距前軸的距離若滿足下式 其中:道路附著系數(shù) 則表示“超出路面附著能力,達不到計算得出的最高車速值!”3.1.6 爬坡能力計算 .(11)其中:為第檔對應不同轉速(或車速)下的爬坡度3.1.6.1 各檔爬坡度在0,中對尋優(yōu),找到最大值3.1.
4、6.2 附著條件校驗 計算道路附著系數(shù)提供的極限爬坡能力 驅(qū)動形式 4*4: ,計算 4*2 前驅(qū): ,計算 4*2后驅(qū): ,計算 其中: 滿載或空載質(zhì)心到后軸的距離 道路附著系數(shù) 軸距 取、之小者作為一檔或直接檔的最大爬坡度3.1.7 最大起步坡度3.1.7.1 按下式計算最大起步驅(qū)動力 (N) .(12) 其中:為發(fā)動機的最大輸出扭矩 為起步檔位的傳動比,這里分別取一檔傳動比和二檔傳動比 為主減速器的傳動比 為 起步檔(一檔或二檔)的傳動效率 3.1.7.2 按下式計算最大起步坡度 (rad) .(13) 3.1.7.3 附著條件校驗按3.1.6.2 校驗附著條件,得到極限爬坡度,取和之較
5、小者作為最大起步坡度。3.1.8 加速性能計算3.1.8.1 計算第檔的旋轉質(zhì)量換算系數(shù) 如果已知經(jīng)驗值,則按下式計算 .(14) 其中:第檔傳動比 如果已知車輪的轉動慣量和飛輪的轉動慣量,則按下式計算 .(15) 其中:滿載或空載質(zhì)量3.1.8.2 按下式計算第檔加速度 .(16)其中:為第檔對應不同轉速(或車速)下的加速度注:可畫出加速度倒數(shù)隨車速變化的曲線3.1.8.3 連續(xù)起步換檔加速時間和加速距離的計算 確定最佳換檔點:設從第檔換到檔()的最佳換檔點對應的車速為 計算加速時間 (s) .(17) 計算加速距離 (s) .(18)3.1.8.4 最高檔或直接檔加速時間和加速距離的計算
6、.(19) 其中:為最高檔(或直接檔)加速度用戶指定的加速終了速度 用戶指定的加速起始速度3.1.9 比功率計算 按下式計算比功率 (kw/kg) .(20) 其中:為發(fā)動機的最大功率 為汽車滿載總質(zhì)量3.1.10 載質(zhì)量利用系數(shù)計算 按下式計算載質(zhì)量利用系數(shù) .(21) 其中: 為裝載質(zhì)量為整車整備質(zhì)量3.2 經(jīng)濟性計算公式3.2.1 直接檔(或超速檔)等速百公里油耗計算3.2.1.1 計算燃油消耗率 按下式計算行駛阻尼功率 : (kw) .(22) 按下式計算對應的發(fā)動機轉速: (r/min) .(23) 其中:直接檔(或超速檔)傳動比 根據(jù)萬有特性,通過插值求出對應于上面計算結果、的有效
7、燃油消耗率(g/kwh)3.2.1.2 計算直接檔等速百公里油耗 (L/100km) .(24) 其中: 為燃料的重度 注:可畫出百公里燃油消耗率隨車速或轉速的曲線3.2.2 最高檔全油門加速500m的加速油耗(L/500m) 取計算的時間步長為。3.2.2.2 初速度 : km/h(GB/T12545-1990)在第個時間段內(nèi) () .(25)3.2.2.3 末速度: ()3.2.2.4 累積行駛距離 () .(26) 3.2.2.5 燃油消耗率: 起點燃油消耗率以初速度對應的發(fā)動機轉速和插值得到起點 .(27) 其中: 為最高檔傳動比 終點燃油消耗率 以末速度對應的發(fā)動機轉速和插值得到 .
8、(28)3.2.2.6 累積燃油消耗量 .(29) 如果,則再次 計算,否則停止,并以作為。3.2.3 循環(huán)工況百公里燃油消耗量 按照GB/T12545-1990,根據(jù)載貨車總重量選擇的標準試驗循環(huán)工況號,并按要求工況計算燃油消耗量及行駛距離。3.2.3.1 怠速工況的計算 燃油消耗量: (ml) .(30) 其中:為怠速燃油消耗率 為怠速工況時間(由標準工況決定) 行駛距離 (m) .(31) 3.2.3.2 勻速工況的計算 燃油消耗量 發(fā)動機功率 發(fā)動機轉速 其中:車輪滾動半徑 由、根據(jù)萬有特性插值得到燃油消耗率 按下式計算燃油消耗量 .(32) 其中:t為勻速工況時間 行駛距離 .(33) 其中:為勻速工況的行駛速度 為勻速工況時間3.2.3.3 加速工況的計算 燃油消耗量: 在加速初速度和末速度中均勻取50個點,記為 按3.2.3.2中同樣方法計算燃油消耗率,并按下式計算各速度下單位時間的燃油消耗: .(34) 加速時間 .(35) 其中:加速度 燃油消耗量按下式計算 .(36) 行駛距離 .(37) 其中:為加速度 3
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