阻力曲線和最高車速

阻力曲線和最高車速作者：江鈴控股有限公司潘俊真一、整車克服外界阻力所需功率阻力曲線是車輛在行駛過程中整車行駛阻力和車速之間對應(yīng)關(guān)系的曲線,實際工作中我們可以通過滑移試驗獲得。獲得阻力曲線后，我們可以準(zhǔn)確的獲得在標(biāo)準(zhǔn)路面行駛時，整車達(dá)到某個特定車速車輪所受外界的行駛阻力。某車型阻力曲線滿載質(zhì)量：1775KG車輪半徑：324mm20 406080 100 120 140 160 180801滿載質(zhì)量：1775KG車輪半徑：324mm20 406080 100 120 140 160 180801oOoO64ooooOooooO2086411整車車速KM/h根據(jù)公式PFf*v我們能夠準(zhǔn)確獲得特定車速下需要給整車車輪端提供的牽引功率。即：我們可以明確整車設(shè)計最高車速時整車車輪端的克服外界阻力的功率需求，進(jìn)而根據(jù)整車系統(tǒng)中的實際損耗確定發(fā)動機(jī)的最高功率。車輪功率需求曲線W余需率功輪車8070 W余需率功輪車8070 Pf=0.00001V3+0.00081V2+0.03832v+0.0002.260500 20 40 60 80 100 120 140 160 180整車車速KM/h斗204M1比軸「JiMJ01<JOT斗204M1比軸「JiMJ01<JOT2-3005M0NO二、 發(fā)動機(jī)最大功率的確定根據(jù)車輪功率需求曲線及其擬合公式,假設(shè)設(shè)計要求該車型滿載時在正常工況下的整車最高車速應(yīng)達(dá)到170KM/h，我們可以計算出整車車輪的最小功率需求約為79.05KW。根據(jù)經(jīng)驗：發(fā)動機(jī)經(jīng)過變速箱(6速及以上)、萬向節(jié)、主減等的綜合傳動效率耗約為：83%。不考慮空調(diào)等附件開啟的功率影響，此時發(fā)動機(jī)的最小凈功率輸出應(yīng)為95.3KW。因為整車最高車速時整車動力性的主要評判指標(biāo)，依據(jù)整車最高車速的目標(biāo)要求，我們基本可以確定該車型發(fā)動機(jī)匹配的基本要求：最大輸出功率大于95.3KW。三、 最小速比確定當(dāng)確定好發(fā)動機(jī)最高功率后，我們可以明確符合設(shè)計要求的發(fā)動機(jī)的選型范圍。由于最后車速是在發(fā)動機(jī)最大節(jié)氣門開度出現(xiàn)的，因此我們要進(jìn)一步研究選定發(fā)動機(jī)的外特性圖,并最終通過速比設(shè)計使發(fā)動機(jī)的動力輸出符合正常行駛需求。假定對于本車型設(shè)計中確定了一款發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)的外特性圖如下：發(fā)動機(jī)外特性圖500030W5000Ml帶逮觀察外特性圖我們可以知道：發(fā)動機(jī)在4000--4400轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)發(fā)動機(jī)的輸出扭矩處于最大狀態(tài)，此時發(fā)動機(jī)功率接近本發(fā)動機(jī)的最大輸出功率，并且發(fā)動機(jī)的比油耗處于最優(yōu)區(qū)間。因此我們需要做的工作就是：讓整車的最高車速與發(fā)動機(jī)該功率、扭矩輸出區(qū)間進(jìn)行匹配。最小速比的確定根據(jù)阻力曲線，我們可以求得最高車速170KM/h時整車行駛阻力約為：1775N。此時車輛需要獲得的驅(qū)動扭矩應(yīng)為N =Ff*r=1775*0.324二575.1(NM)；發(fā)動機(jī)最大扭矩輸出約為200NM,因此i二575200發(fā)動機(jī)最大扭矩輸出約為200NM,因此i二575200二2.875；車輪轉(zhuǎn)速:wheel170*606.28*0.324*3.6二1392.5(n/min)此時發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速為：N=N,*i=1392.5*2.875=4003.4(n/min)；wheel通過設(shè)計計算，我們將整車最高車速鎖定在發(fā)動機(jī)的最佳功率扭矩輸出轉(zhuǎn)速范圍：4000--4400轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)我們在進(jìn)行變速箱選型和主減比的設(shè)計時，為保證發(fā)動機(jī)輸出功率的最佳利用，需要讓變速器最高檔速比與主減比的乘積與設(shè)計值i=2.875相等。四、關(guān)于阻力曲線的其他說明阻力曲線是我們在標(biāo)準(zhǔn)路面下獲得的（標(biāo)準(zhǔn)工況），那么他在整車標(biāo)定過程中有沒有參考價值呢？我們可以從以下幾個方面進(jìn)行考慮：1、 坡道車輛上坡時，整車所受坡道阻力Fi二G*sina為一個常量，此時相當(dāng)于整車阻力加了一個常數(shù)，阻力曲線將沿Y軸上移Fi二G*sina；2、 路面和坡道類似，在一定范圍內(nèi)，路面阻力是一個與路面阻力系數(shù)線性相關(guān)的系數(shù)，對于不同的路面工況，其阻力效果與坡道阻力作用效果類似，是對阻力曲線Y軸的平移；3、 風(fēng)阻風(fēng)阻雖然與是一個與整車車速二次相關(guān)的函數(shù)，但由于常規(guī)風(fēng)速（4級以下：吹起塵土，小浪白沫）為6m/s（21.6KM/h）以下，因此在使用阻力曲線做標(biāo)定參照的時候也可