汽車動(dòng)力性設(shè)計(jì)計(jì)算公式

1、汽車動(dòng)力性設(shè)計(jì)計(jì)算公式汽車動(dòng)力性設(shè)計(jì)計(jì)算公式3.1 動(dòng)力性計(jì)算公式3.1.1 變速器各檔的速度特性:Uai=0.3 7占(km/h)Igi I。(1)其中：rk為車輪滾動(dòng)半徑，m;由經(jīng)驗(yàn)公式：九=0.0254 -b(1 - )(m)2d-輪輞直徑，inb-輪胎斷面寬度，in'-輪胎變形系數(shù)ne為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min ； i。為后橋主減速速比；igi為變速箱各檔速比，i(i =1,2.p)，p為檔位數(shù)，(以下同)3.1.2 各檔牽引力汽車的牽引力:錯(cuò)誤！ 未指定書簽Fti(Ua)TM)igi i。(N).(2)N?m； t為傳其中：q(Ua)為對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速(或車速)下發(fā)動(dòng)機(jī)輸出使用扭矩

2、,動(dòng)效率。汽車的空氣阻力：lCd A u；F w 21.15其中：Cd為空氣阻力系數(shù)，A為汽車迎風(fēng)面積，m2汽車的滾動(dòng)阻力：Ff = Ga f ( N).其中：Ga = mg為滿載或空載汽車總重(N)， f為滾動(dòng)阻尼系數(shù)汽車的行駛阻力之和Fr :Fr = Ff ' Fw ( N )注：可畫出驅(qū)動(dòng)力與行駛阻尼平衡圖3.1.3 各檔功率計(jì)算汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)功率：I “、 tq(Ua)漢門。巳(山)-；-(kw)9549其中：P-i(Ua)為第i(i =1,2. p)檔對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速(或車速)下發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。汽車的阻力功率：(Ff Fw)Ua Pr3600 t3.1.4 各檔動(dòng)力因子計(jì)算Dj(Ua

3、)=學(xué)匕“Ga(8)各檔額定車速按下式計(jì)算Uac.i =0.377驢ig0(km/h)(9)其中：n-c為發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速;Di(Ua)為第i(i =1,2.p)檔對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速(或車速)下的動(dòng)力因子。對(duì)各檔在0， Uac.i 內(nèi)尋找Ua使得Di(Ua)達(dá)到最大，即為各檔的最大動(dòng)力因子Di.max注：可畫出各檔動(dòng)力因子隨車速變化的曲線3.1.5 最咼車速計(jì)算當(dāng)汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡時(shí)，車速達(dá)到最高。3.1.5.1 根據(jù)最高檔驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡方程Ft.highest (Ua ) - Fr (Ua),求解Ua。舍去Ua中的負(fù)值或非實(shí)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

4、個(gè)為最高車速，否則以最高檔額定車速Uac作為最高車速Ua.max。額定車速按下式計(jì)算rk necUac =0.377(km/h).(10)i g hi0其中：n-c為發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速ig h為最高檔傳動(dòng)比3.1.5.2 附著條件校驗(yàn)根據(jù)驅(qū)動(dòng)形式計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪的法向反力Fn驅(qū)動(dòng)形式4*4全驅(qū)：Fn二GaG4*2 前驅(qū)：Fn 色(L-a)LG4*2 后驅(qū)：Fn -aL其中：L為軸距，a為滿載或空載質(zhì)心距前軸的距離若滿足下式Ft .highestFn其中：一一道路附著系數(shù)則表示“超出路面附著能力，達(dá)不到計(jì)算得出的最高車速值！”3.1.6 爬坡能力計(jì)算.Fti(Ua)-(Ff +Fw)碼 =arcsin

5、(11)Ga丿其中：i為第i(i =1,2.p)檔對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速(或車速)下的爬坡度3.161 各檔爬坡度在0，Uac.i中對(duì):i(Uai)尋優(yōu)，找到最大值-i.m13.1.6.2 附著條件校驗(yàn)計(jì)算道路附著系數(shù)提供的極限爬坡能力:im2驅(qū)動(dòng)形式 4*4 :口山2 =arctan®，計(jì)算。山2其中:4*2前驅(qū):b滿載或空載質(zhì)心到后軸的距離:道路附著系數(shù)L軸距取:-im1 > :- i.m2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(jì)算最大起步驅(qū)動(dòng)力FtqFdq =Teqmax igq i0 t ( N).(12)rk其中：Teqmax為發(fā)動(dòng)機(jī)的

6、最大輸出扭矩Ig q為起步檔位的傳動(dòng)比，這里分別取一檔傳動(dòng)比和二檔傳動(dòng)比i 0為主減速器的傳動(dòng)比t為 起步檔(一檔或二檔)的傳動(dòng)效率3.1.7.2 按下式計(jì)算最大起步坡度：qFtq:q 二 arcsin()arctan f (rad)(13)GaJ" f23.1.7.3 附著條件校驗(yàn)按3.1.6.2校驗(yàn)附著條件，得到極限爬坡度:-m2，取q和m2之較小者作為最大起步坡度。3.1.8 加速性能計(jì)算3.1.8.1 計(jì)算第i(i2.P)檔的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)i如果已知經(jīng)驗(yàn)值，：2，則按下式計(jì)算辱=1+6 +6igi.(14)其中：igi 第i檔傳動(dòng)比如果已知車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iw和飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

7、I f，則按下式計(jì)算2 2figi2 i0 t)(15)其中：m 滿載或空載質(zhì)量3.182按下式計(jì)算第i(i "2.P)檔加速度aiFti (Ua) - Fr6m(D - f)-i(16)其中：ai為第i(i =1,2.p)檔對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)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3.183連續(xù)起步換檔加速時(shí)間和加速距離的計(jì)算確定最佳換檔點(diǎn)：設(shè)從第i檔換到i，1檔(i =1,2.p-1 )的最佳換檔點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速為Uabi計(jì)算加速時(shí)間計(jì)算加速距離T =廣1一duaw 3.6ai(Ua)(s)(17)t2s 二.t Uadt (s).(18)t i3.184最高檔或直接檔加速

8、時(shí)間和加速距離的計(jì)算UaeduUas3.6 ap(Ua)(19)其中：ap(Ua)為最高檔(或直接檔)加速度U ae用戶指定的加速終了速度Uas用戶指定的加速起始速度比功率計(jì)算按下式計(jì)算比功率PpPPp( kw/kg)m其中：P為發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率 m為汽車滿載總質(zhì)量3.1.10 載質(zhì)量利用系數(shù)計(jì)算按下式計(jì)算載質(zhì)量利用系數(shù)mmemo(21)其中：me為裝載質(zhì)量mo為整車整備質(zhì)量3.2經(jīng)濟(jì)性計(jì)算公式3.2.1 直接檔（或超速檔）等速百公里油耗計(jì)算3.2.1.1 計(jì)算燃油消耗率ge按下式計(jì)算行駛阻尼功率Pr :丄(CdA 3空t 76140 1063600Ua)(kW)(22)按下式計(jì)算對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)

9、轉(zhuǎn)速ne:nei g d i 00.377rkUa(r/mi n )(23)其中：igd直接檔（或超速檔）傳動(dòng)比根據(jù)萬有特性，通過插值求出對(duì)應(yīng)于上面計(jì)算結(jié)果（g/kw h）3.2.1.2 計(jì)算直接檔等速百公里油耗Pr、ne的有效燃油消耗率ge1.02ua(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(zhuǎn)速的曲線3.2.2 最高檔全油門加速500m的加速油耗（L/500m）3.2.2.1取計(jì)算的時(shí)間步長為氏3.222初速度：V® -30 km/h (GB/T12545-1990)在第n個(gè)時(shí)間段內(nèi)VSn 一 Ven! ( n =2,3.)(25)3.223末

10、速度：Ven =Vsn 3.6ap(VsJ t( n=1,2.)累積行駛距離Stn =Stn1Ven VSn2 3.6(n =1,2.)(26)燃油消耗率：gen起點(diǎn)燃油消耗率gs.以初速度VSn對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nsn和Pen(Vsn)插值得到起點(diǎn)gsnnSnII1 g highest 0Vs0.377rk s(27)其中：igh為最高檔傳動(dòng)比終點(diǎn)燃油消耗率gen以末速度Ven對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nen和Pen龜)插值得到gen累積燃油消耗量Igh I。0.377 rkVen(28)tnQto =°Qt367.1 1000(Pen(Vsn)gsnPen(Ven)gen) t(29)如果

11、Stn : 500，則n = n 1再次 計(jì)算，否則停止，并以Qtn作為Q500。323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(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)循環(huán)工況號(hào)，并 按要求工況計(jì)算燃油消耗量及行駛距離。怠速工況的計(jì)算燃油消耗量：Qi ft(ml)(30)其中：gei為怠速燃油消耗率t為怠速工況時(shí)間（由標(biāo)準(zhǔn)工況決定） 行駛距離s =o（ m（3i）323.2勻速工況的計(jì)算燃油消耗量發(fā)動(dòng)機(jī)功率1CD A3 Ga f Pc（6 uaUa t 76140 1063600發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ncig i00.377rk其中：rk車輪滾動(dòng)半徑由Pc、nc根據(jù)萬有特性插值得到燃油消耗率 gec按下式計(jì)算燃油消耗量QcPc gect367.1(32)其中：t為勻速工況時(shí)間行駛距離Sc3.6(33)其中：Ua為勻速工況的行駛速度t為勻速工況時(shí)間3.2.3.3 加速工況的計(jì)算燃油消耗量：在加速初速度Vs和末速度Ve中均勻取50個(gè)點(diǎn)，記為Vi按323.2中同樣方法計(jì)算燃油消耗率，并按下式計(jì)算各速度下單位時(shí)間 的燃油消耗：gti1367.1 1000Pe(Vi)gq(34)加速時(shí)間二 V :t3.6a其中：a 加速度燃油消耗量按下式計(jì)算Qa j gtj t行駛距離Sa =ve2 -vs225.92a其中：a為加速度3.234減速工況計(jì)