汽車動力性與經(jīng)濟性研究

題目：汽車動力性與經(jīng)濟性研究姓名：班級：學號：指導教師：日期：目錄1、任務書 31.1參數(shù)表 31.2任務列表 42、汽車動力性能計算 52.1汽車發(fā)動機外特性計算 52.2汽車驅動力計算 62.3汽車驅動力-行駛阻力計算 72.4汽車行駛加速度計算 82.5汽車最大爬坡度計算 102.6汽車動力特性 132.7汽車動力平衡計算 142.8汽車等速百公里油耗計算 152.9小結 161、任務書姓名：學號：班級：姓名：學號：班級：榮威750汽車參數(shù)如下：1.1參數(shù)表表1汽車動力性參數(shù)表名稱參數(shù)名稱參數(shù)發(fā)動機的最低轉速600r/min最高轉速6500r/min裝載質量418kg整車裝備質量1567總質量1985車輪半徑0.32145m傳動系機械效率0.85滾動阻力系數(shù)0.013空氣阻力系數(shù)×迎風面積0.484m主減速器傳動比5.5飛輪傳動慣量0.218kgm2二前輪轉動慣量1.75kgm2二后輪轉動慣量1.75kgm2軸距2849質心至前軸距離（滿載）1.35質心高（滿載）0.6變速器傳動比Ⅰ檔Ⅱ檔Ⅲ檔Ⅳ檔Ⅴ檔五檔變速器3.5831.9471.3791.030.82表2汽車燃油經(jīng)濟性擬合系數(shù)表N/（r.min-1）B0B1B2B3B48151326.8-416.4672.379-5.86290.1776812071354.7-303.9836.657-2.05530.04307216141284.4-189.7514.524-0.511840.006816420121122.9-121.597.0035-0.185170.001855526031141.0-98.8934.4763-0.0910770.0006890630061051.2-73.7142.8593-0.051380.0003503234031233.9-84.4782.9788-0.0474490.0002823038041129.7-45.2910.71113-0.00075215-0.000038568表3六工況循環(huán)參數(shù)表工況累積行程/m時間/s累積時間/s車速（km.h-1）說明Ⅰ507.27.225等速Ⅱ20016.723.925～40勻加速度為0.25m/s2Ⅲ45022.546.440等速Ⅳ62514.060.440～50勻加速度為0.25m/s2Ⅴ87518.078.450勻速Ⅵ107519.397.750～25勻加速度為0.36m/s21.2任務列表根據(jù)上述參數(shù)確定：發(fā)動機的外特性并畫出相應的外特性圖；推導汽車的驅動力，并畫出汽車的驅動力圖；計算汽車每檔的阻力及驅動力，畫出各檔汽車驅動力—行駛阻力平衡圖，求出每檔的最高車速，最大爬坡度，通過分析確定汽車的動力性評價指標數(shù)值，并計算出最大爬坡度時的相應的附著率；計算汽車行使的加速度，并畫出加速度曲線；計算汽車動力特性，畫出動力特性圖，求出每檔的最高車速，最大爬坡度，利用動力特性分析確定汽車動力性評價指標數(shù)值；自學汽車的功率平衡圖，畫出汽車功率平衡圖，分析確定汽車的動力性評價指標數(shù)值畫出最高檔與次高檔的等速百公里油耗曲線。2、汽車動力性能計算2.1汽車發(fā)動機外特性計算由于榮威750汽車發(fā)動機由試驗臺架測得的扭矩接近與拋物線，因此用式2-1近似的擬合發(fā)動機的外特性曲線。（2-1）（2-2）（2-3）通過計算及作圖得：圖2-1榮威750汽車用汽油機發(fā)動機外特性圖根據(jù)圖2-1可知，在n=5300r/min時，該發(fā)動機具有最大功率，最大功率為92.3982kW，當轉速繼續(xù)增加時，功率會下降；在n=3500r/min時，具有最大扭矩，最大扭矩為194.98N·m，該發(fā)動機的最小穩(wěn)定轉速為600r/min，允許的最大轉速為6500r/min2.2汽車驅動力計算1）輪胎半徑m①驅動力為：②行駛阻力為：（2-4）根據(jù)上兩式，繪制汽車驅動力圖如下圖2-2榮威750汽車驅動力圖根據(jù)圖2-2可知，一檔時，驅動力的極值為10160N。最高車速為40km/h。二檔時，驅動力極值為5521N，最高車速為74km/h。三檔時，驅動力的極值為3910N，最高車速為104km/h。四檔時，驅動力的極值為2921N，最高車速為139km/h。五檔時，驅動力的極值為2325N，最高車速為175km/h。2.3汽車驅動力-行駛阻力計算①驅動力為：②行駛阻力為：③五檔時滾動阻力為：（2-5）根據(jù)上三式，繪制汽車驅動力圖—行駛阻力平衡圖如下圖2-3榮威750汽車驅動力—行駛阻力平衡圖根據(jù)圖2-3可知，F(xiàn)t5曲線和Ff+Fw曲線的交點便是為175km/h。因為此時驅動力和行駛阻力相等，汽車處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。從圖1-23中還可以看出，當車速低于最高車速時，驅動力大于行駛阻力。這樣，汽車就可以利用剩余的驅動力加速或爬坡。2.4汽車行駛加速度計算①汽車加速度為：(2-6)通過計算作圖得：圖2-4榮威750汽車加速度圖圖2-5榮威750汽車加速度倒數(shù)圖由圖2-4可以看出，高檔位時的加速度要小些，Ⅰ檔的加速度最大。加速器時間可用計算器進行積分計算或用圖解積分法求出。圖2-4中曲線的交點即是換擋的最佳時刻。圖2-5曲線下兩個速度區(qū)間的面積就是通過此速度區(qū)間的加速時間。②原地起步加速時間表1：表二(2-7)僅上述公式計算得通過上訴的計算，汽車百公里加速時間為11.54s，在進行一般動力性分析而計算原地起步加速時間時，可以忽略原地起步時的離合器打滑過程，即假設在最初時刻，汽車已具有起步檔位的最低車速來計算。加速過程中換擋時刻根據(jù)各檔的a-ua曲線來確定。若Ⅰ檔與Ⅱ檔的加速度曲線有交點，顯然為了獲取最短加速時間，應在交點對應車速由Ⅰ檔換Ⅱ檔。若Ⅰ檔與Ⅱ檔加速度曲線不相交，則在Ⅰ檔位加速度行駛至發(fā)動機轉速達到最高轉時換入Ⅱ檔。2.5汽車最大爬坡度計算爬坡時加速檔驅車速——滾動阻力，f—滾動阻力系數(shù)，查表得f=0.013上坡時車速很?。?0.91km/h）空氣阻力Fw可忽略坡度阻力由驅動力——行駛阻力平衡公式得代入數(shù)據(jù)最大爬坡度為59%同理可得每檔的爬坡度為Ⅰ檔Ⅱ檔Ⅲ檔Ⅳ檔Ⅴ檔59%28%19%14%11%最大爬坡度時的附著率計算最大爬坡度時附著力大?。涸诩铀?、上坡時，主要的行駛阻力加速阻力與坡度阻力，空氣阻力與滾動阻力可忽略不計，故前驅動輪的附著率簡化為(2-8)式中，可以理解為包含加速阻力在內的等效坡度，以q表示，則（2-9）綜上所述：1.汽車每檔的爬坡度為Ⅰ檔Ⅱ檔Ⅲ檔Ⅳ檔Ⅴ檔59%28%19%14%11%2.最大爬坡度時的附著率為1.434圖2-6榮威750汽車爬坡度圖汽車的最大爬坡度i%為59.517。為一檔的最大爬坡度。隨著檔位的增加爬坡度i也相應的減小。圖2-6為一緊湊型轎車的爬坡度圖。顯然，轎車的低檔驅動力是用以獲得好的加速性能的，所以計算中求得的爬坡度很大，完全超出了實際要求的爬坡能力。2.6汽車動力特性汽車動力特性(2-10)通過計算及作圖得：圖2-7榮威750汽車動力特性圖通過動力特性圖也可以分析汽車的動力性。在動力特性圖上作滾動阻力系數(shù)曲線f—ua，顯然f線與直接檔D—ua曲線的交點即為汽車的最高速度。在求最大爬坡度時，，故式（2-10）寫成，因此D曲線與f曲線間的距離就表示汽車的上坡能力。Ⅰ檔時，坡度較大，此時之誤差較大。應用下式計算。用代入上式，整理后可得然后再根據(jù)換算成最大爬坡度。加速時i=0所以，這樣也可求加速度值，再求出加速時間。2.7汽車動力平衡計算①汽車功率為：(2-11)②阻力功率為：(2-12)通過計算并作圖：圖2-8榮威750汽車功率平衡圖縱坐標表示功率，橫坐標表示車速，將發(fā)動機功率Pe、汽車遇到的阻力功率對車速的關系曲線繪在坐標圖上，即得汽車功率平衡圖。功率曲線與阻力功率曲線的交點是良好水平路面上的汽車最高速度。曲線與阻力功率交點上部分為在速度時汽車后備功率，下部分是阻力功率。2.8汽車等速百公里油耗計算①計算百公里油耗量為：(2-13)（2-14）表3:經(jīng)計算作圖得：圖2-9榮威750汽車百公里油耗圖等速百公里燃油消耗量是常用的一種評價指標。測出相隔的速度間隔下的等速百公里燃油消耗量，然后在圖上連成曲線，稱為等速百公里燃油消耗量曲線。由圖中可知在4檔時，當速度為32km/h時耗油量最高。在五檔時，當速度為40km/h時耗油量最高。2.9小結做了3個多禮拜的汽車理論課程設計?，F(xiàn)在終于快完成了?；叵肫疬@幾個禮拜做設計的，不禁感觸萬千。我想上課時認真聽老師講解對日后做設計幫助還是挺大的。我在做的時候就親身體會到了這一點，上課時還算認真，然后等到著手設計時，輕松很多，思路也清晰明了。在做的過程中不免會碰到很多問題，好在我和我的同伴邊做邊一同討論。兩個人想不明白的就去討教老師，立馬得到了解決的方法。所以總的來說我們做設計的進度還是穩(wěn)定漸進的。這次是我第一次用excel處理這么多的數(shù)據(jù)，剛上手時不知從何做起。但是在同學的幫助下，我馬上掌握了該如何畫圖，如何計算。之后就越來越熟練了。有點遺憾的是，我們的圖中沒有汽車的最高速度交點?？赡苁窃紨?shù)據(jù)中汽車的傳動比5.5的問題。所以我們?yōu)榱四艿玫浇稽c，最后決定在算滾動阻力時放棄了它是固定值的算法，然后就增大了數(shù)值。首次做出來的word文件很粗糙。如果剛打開看會讓人覺得排版很亂。經(jīng)過我們反復地修改和編排后有所改善。我們的想法是能做到一頁一個章節(jié)，圖片下面文字說明必須在一頁里面，不能分開。這樣做出來的word不管是誰一打開這個文件，