汽車動力總成匹配與整體設(shè)計設(shè)計說明書

合肥工業(yè)大學課程設(shè)計設(shè)計題目：汽車動力總成匹配與整體設(shè)計學生姓名：xxx學號：xxxxxxxx專業(yè)班級：車輛工程0x-x班指導老師：xxx2011年12月27日設(shè)計題目汽車動力總成匹配與整體設(shè)計成績課程設(shè)計主要內(nèi)容課程設(shè)計的主要內(nèi)容有：1，1130kr1型載貨汽車的設(shè)計任務(wù)；2，汽車動力總成匹配方案；3，所選動力總成匹配方案的動力性經(jīng)濟性計算；4，動力總成匹配方案動力性經(jīng)濟性評價指導老師評語簽名:2011年月日目錄1,設(shè)計任務(wù)書………………..……42,動力總成匹配方案……………..83,匹配方案動力性經(jīng)濟性計算………….………104,匹配方案動力性經(jīng)濟性評價….195,參考文獻……….201130KR1型載貨汽車設(shè)計任務(wù)書產(chǎn)品名稱XXX1130KR1型載貨汽車產(chǎn)品型號XXX1130KR1結(jié)構(gòu)區(qū)別號201/202產(chǎn)品型號型式4X2后輪驅(qū)動中卡動力匹配方案方案〔1〕變速箱速比方下：檔位ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ1號箱7.2854.1932.4831.5631.0000.7832號箱7.2854.1932.4831.5631.0000.8473號箱7.2854.1932.4831.5631.0000.8204號箱6.3523.6562.1671.3631.000.739〔2〕后橋速比可選配：序號1 234速比4.8755.1255.2846.33〔3〕驅(qū)動輪輪胎為8.25-20其滾動半徑為0.464m，迎風面積為5.575m2就上述XXX發(fā)動機和變速箱速比XXXX及后橋速比XXXX的方案分別進行動力性、經(jīng)濟性計算。動力總成匹配方案的計算一，發(fā)動機功率選擇計算計算參數(shù)：傳動效率ηT=0.9汽車總質(zhì)量Mt=13000KG最高車速Vmax=95km/h(滿載)空氣阻力系數(shù)CD=0.85迎風面積A=5.575滾動阻力系數(shù)f=0.02最大功率Pmax==134kw比功率：比功率==10.3kw/t二，動力性計算設(shè)計參數(shù)：總質(zhì)量Mt=13000KG滾動阻力系數(shù)f=0.02空氣阻力系數(shù)CD=0.85變速箱傳動比ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ7.2854.1932.4831.5631.0000.783主減速比4.875傳動效率η=0.9輪胎滾動半徑r=0.464m迎風面積A=5.575發(fā)動機外特性圖1，最高車速〔1〕計算方法：為全面地評價汽車在各個擋位和不同車速下的動力性，需要繪制驅(qū)動力——行駛阻力平衡圖〔動力特性曲線〕，以便清晰地說明汽車行駛時的受力情況及其平衡關(guān)系。汽車的驅(qū)動力〔單位為N〕為：式中，F(xiàn)t為汽車的驅(qū)動力；為對應(yīng)于每一個汽車轉(zhuǎn)速的汽車轉(zhuǎn)矩；為汽車的減速器傳動比；汽車的主減速器比；ηt汽車的傳動效率；r汽車的車輪半徑；在動力性計算中，目前一般采用穩(wěn)態(tài)工況時發(fā)動機臺架實驗所得到的使用外特性中的功率與轉(zhuǎn)矩曲線〔常為采用最小二乘法擬合得到的多項式〕。式中，n代表汽車轉(zhuǎn)速；擬合階數(shù)k隨特性曲線而異，一般在2，3，4，5中選取。這里選取k=4。汽車在良好路面上行駛時經(jīng)常遇到的滾動阻力和空氣阻力為其中車速〔km/h〕與發(fā)動機轉(zhuǎn)速n(r/min)之間的關(guān)系為在程序中，二重循環(huán)計算各檔位下發(fā)動機最底轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速對應(yīng)的驅(qū)動力和行駛阻力，并連接成線即得到驅(qū)動力--行駛阻力圖(2)程序：clear;closeall;x=[1152.741430.6516301728.5519302127.332325.052532.18];y=[559.223620.388639.612623.883588.932562.718545.243536.505];p=polyfit(x,y,4);ig=[7.2854.1932.4831.5631.0000.783];%變速箱速比;i0=4.875;%后橋速比;it=0.9;%′傳動系效率;r=0.464;%車輪半徑〔m〕;A=5.575;%迎風面積(m^2);Cd=0.85;%空氣阻力系數(shù);m=13000;%汽車最大總質(zhì)量(Kg);g=9.8;%重力加速度(m/(s^2));G=m*g;fork=1:6forn=1:1501Ttq(n)=p*[(n+799)^4;(n+799)^3;(n+799)^2;(n+799);1];Ft(n)=Ttq(n)*ig(k)*i0*it/(1000*r);ua(n)=0.377*r*(n+799)/(ig(k)*i0);f(n)=0.0076+0.000056*ua(n);Ff(n)=f(n)*G/1000;Fw(n)=Cd*A*(ua(n))^2/21150;endfigure(1);plot(ua,Ft);ylabel('Ft/KN');xlabel('ua/(km/h)')title('汽車驅(qū)動力-行駛阻力圖');holdon;plot(ua,Ff+Fw);holdon;end(3)結(jié)果圖(4)結(jié)論：最高車速為uamax=102、加速性能汽車在各檔下的動力因數(shù)與車速的關(guān)系稱為動力特性圖。數(shù)學公式將汽車行駛方程兩邊除以汽車重力并整理如下：〔2〕程序：clear;closeall;x=[1152.741430.6516301728.5519302127.332325.052532.18];y=[559.223620.388639.612623.883588.932562.718545.243536.505];p=polyfit(x,y,4);ig=[7.2854.1932.4831.5631.0000.783];%變速箱速比;i0=4.875;%后橋速比;it=0.9;%′傳動系效率;r=0.464;%車輪半徑〔m〕;A=5.575;%迎風面積(m^2);Cd=0.85;%空氣阻力系數(shù);m=13000;%汽車最大總質(zhì)量(Kg);g=9.8;%重力加速度(m/(s^2));G=m*g;fork=1:6forn=1:1501Ttq(n)=p*[(n+799)^4;(n+799)^3;(n+799)^2;(n+799);1];Ft(n)=Ttq(n)*ig(k)*i0*it/(1000*r);ua(n)=0.377*r*(n+799)/(ig(k)*i0);f(n)=0.0076+0.000056*ua(n);Ff(n)=f(n)*G/1000;Fw(n)=Cd*A*(ua(n))^2/21150;D(n)=(Ft(n)-Fw(n))*1000/G;endfigure(3);plot(ua,D);ylabel('D');xlabel('ua/(km/h)')title('汽車動力特性圖');holdon;figure(3);plot(ua,f);end〔3〕結(jié)果圖：3、最大爬坡度(1)計算方法：汽車的爬坡能力是指汽車在良好路面上克服Ft+Fw后的余力全部用來克服坡度阻力時能爬上的坡度。數(shù)學表達式〔2〕程序：clear;closeall;x=[1152.741430.6516301728.5519302127.332325.052532.18];y=[559.223620.388639.612623.883588.932562.718545.243536.505];p=polyfit(x,y,4);ig=[7.2854.1932.4831.5631.0000.783];%變速箱速比;i0=4.875;%后橋速比;it=0.9;%′傳動系效率;r=0.464;%車輪半徑〔m〕;A=5.575;%迎風面積(m^2);Cd=0.85;%空氣阻力系數(shù);m=13000;%汽車最大總質(zhì)量(Kg);g=9.8;%重力加速度(m/(s^2));G=m*g;fork=1:6forn=1:1501Ttq(n)=p*[(n+799)^4;(n+799)^3;(n+799)^2;(n+799);1];Ft(n)=Ttq(n)*ig(k)*i0*it/(1000*r);ua(n)=0.377*r*(n+799)/(ig(k)*i0);f(n)=0.0076+0.000056*ua(n);Ff(n)=f(n)*G/1000;Fw(n)=Cd*A*(ua(n))^2/21150;a(n)=asin((Ft(n)-Ff(n)-Fw(n))*1000/G);i(n)=100*tan(a(n));endplot(ua,i);ylabel('i/%');xlabel('ua/(km/h)');title('汽車的爬坡度圖');holdon;end(3)結(jié)果圖：三，經(jīng)濟性計算計算方法：設(shè)計參數(shù)：總質(zhì)量Mt=13000kg滾動阻力系數(shù)f=0.02迎風面積A=5.575m空氣阻力系數(shù)CD=0.85m速度V=60阻力功率PrPr==62.12KW主減速比4.875變速箱五檔速比1輪胎滾動半徑r=0.464m車速V時發(fā)動機轉(zhuǎn)速n==1672.1柴油重度j=8.1N/L查負荷特性曲線ge=205油耗Q==