汽車運(yùn)用工程課程設(shè)計(jì)2015課件

汽車運(yùn)用工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：趙丹平、宋力等

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)交通運(yùn)輸系第一部分任務(wù)和要求第二部分理論回顧第一部分任務(wù)和要求課程設(shè)計(jì)題目課程設(shè)計(jì)的目的課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容最終成果提交工作進(jìn)度安排主要參考資料上機(jī)安排及要求課程設(shè)計(jì)題目XXX車型汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)計(jì)算每人自己選一車型，主要是要有發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)。課程設(shè)計(jì)的目的汽車運(yùn)用工程課程是交通運(yùn)輸本科專業(yè)的一門主干課程。而汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性又是汽車運(yùn)用工程課程最基本、最重要的內(nèi)容之一。通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生全面掌握汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)計(jì)算。從而培養(yǎng)學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料，獨(dú)立分析、獨(dú)立思考，從而達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的。課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容⑴汽車動(dòng)力性設(shè)計(jì)計(jì)算

①繪制汽車驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力平衡圖；②求汽車的最高車速、最大爬坡度；③繪制加速度倒數(shù)曲線；④繪制汽車動(dòng)力因數(shù)特性曲線；⑤繪制Ⅱ檔起步，由低速加速至高速的車速－時(shí)間曲線以及距離－時(shí)間曲線；⑥優(yōu)化連續(xù)換擋加速過程計(jì)算和分析。⑵汽車使用經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)計(jì)算完成等速百公里油耗的計(jì)算和分析。最終成果提交①課程設(shè)計(jì)說明書紙質(zhì)版一份具體要求：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)要求細(xì)則工作進(jìn)度安排第19周：明確本課程設(shè)計(jì)的目的和要求，查閱參考資料；確定設(shè)計(jì)方案及計(jì)算方法。具體安排：第一天主要是設(shè)計(jì)動(dòng)員、安排設(shè)計(jì)任務(wù)、收集主要參考資料。第二、三天閱讀文獻(xiàn)，第四、五天寫出設(shè)計(jì)思路、計(jì)算方法等。第20、21周：完成計(jì)算工作；撰寫課程設(shè)計(jì)說明書。主要參考資料[1]高延齡.汽車運(yùn)用工程.北京.人民交通出版社.第三版.2004.4[2]陳家瑞.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造及原理.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.第三版.2001.6[3]余志生.汽車?yán)碚?北京.機(jī)械工業(yè)出版社.第三版.2001.6.27[4]余志生.汽車工程手冊.人民交通出版社第二部分汽車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性計(jì)算方法理論回顧１．汽車動(dòng)力性２．汽車經(jīng)濟(jì)性１．汽車動(dòng)力性1.1

汽車動(dòng)力性評價(jià)指標(biāo)1.2

汽車驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力平衡圖1.3

爬坡度、最高車速和換擋時(shí)刻確定1.4

加速度倒數(shù)曲線圖1.5

動(dòng)力因素曲線圖1.6

汽車功率平衡圖汽車動(dòng)力性評價(jià)指標(biāo)最高車速umax加速時(shí)間t最大爬坡度imaxEvaluationCriteriaofVehiclePerformanceMaximumSpeedAccelerationTimeMaximumGradability最高車速最高車速，是指汽車在平直的、良好道路（混凝土或柏油）上所能達(dá)到的平均最高行駛車速。Max.Speed加速時(shí)間評價(jià)方法超車加速時(shí)間

以最高檔或次高檔，以amax加速至某一高速所用的時(shí)間。原地起步加速時(shí)間由I或II檔起步，以amax，并考慮換檔時(shí)間，一般用0～400m或者0～100km/h的時(shí)間表示原地起步的加速時(shí)間。Accelerationtime汽車加速過程曲線爬坡能力的評價(jià)

以滿載、良好路面上的imax來表示。

－－商用車30％或16.5o；－－越野汽車60％或31o；

轎車最高車速較大，且通常在良好的市區(qū)道路行駛，可爬坡度很大。

有的國家要求汽車在常遇坡道上汽車必須保持的速度表明其加速能力。MaximumGradability1.2汽車的驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的動(dòng)力性汽車行駛方向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)汽車的縱向外力驅(qū)動(dòng)力與行駛阻力汽車的行駛方程式發(fā)動(dòng)機(jī)變速器減速器等傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力行駛阻力滾動(dòng)阻力坡度阻力加速阻力空氣阻力汽車的驅(qū)動(dòng)力輸入功率×機(jī)械效率＝輸出功率發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線發(fā)動(dòng)機(jī)的使用外特性曲線典型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線近似的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩多項(xiàng)式描述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線BrakingTorqueBrakingHorsepower外特性使用或制作方法表格法（輔助插值）n1n2n3……nnPe1Pe2Pe3……PenTt1Tt2Tt3……Ttnbe1be2be3……ben傳動(dòng)系的功率損失機(jī)械損失液力損失摩擦潤滑油齒輪傳動(dòng)副之間軸承摩擦。。。潤滑油的攪動(dòng)潤滑油與零件之間的表面摩擦。。。傳動(dòng)系的機(jī)械效率等速行駛工況功率輸入Pin功率輸出PT傳動(dòng)系變速器、減速器等汽車傳動(dòng)系總成機(jī)械效率4～6檔變速器ηT=0.966～8檔變速器ηT=0.95傳動(dòng)軸ηT=0.98主減速器ηT=0.96(單級)

ηT=0.92(雙級)汽車傳動(dòng)系機(jī)械效率轎車ηT=0.90~0.92商用車ηT=0.82~0.85越野車ηT=0.80~0.85典型的傳動(dòng)系效率值車輪的半徑rrsrrWW自由半徑靜力半徑滾動(dòng)半徑滾動(dòng)半徑的理論計(jì)算滾動(dòng)半徑的近似計(jì)算一般近似歐洲輪胎于輪輞技術(shù)協(xié)會（ETRTO）德國橡膠企業(yè)協(xié)會汽車的驅(qū)動(dòng)力圖發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線Pe，Ttq~n傳動(dòng)系的傳動(dòng)ig，i0傳動(dòng)效率ηT車輪半徑r汽車行駛速度ua發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n汽車行駛阻力等速行駛滾動(dòng)阻力推薦使用的滾動(dòng)摩擦系數(shù)空氣阻力影響Fw的因素：CD和

A由于乘坐空間的制約A變化不大但CD變化較大，1950~70年

CD=0.4~0.61990年CD=0.25~0.40

概念車CD=0.2CD大小對轎車（高速）汽車的性能影響極大帕薩特

(Passat)CD=0.28坡度阻力汽車上坡行駛汽車重力沿坡道的分力坡度阻力shhgFiGα坡度與坡度角的關(guān)系道路阻力坡度阻力滾動(dòng)阻力道路阻力系數(shù)加速阻力汽車加速行駛克服加速運(yùn)動(dòng)的慣性力加速阻力汽車質(zhì)量平移質(zhì)量旋轉(zhuǎn)質(zhì)量平移慣性力慣性力偶矩汽車加速行駛汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)

汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)固定傳動(dòng)比變速器的加速阻力為汽車的行駛方程式驅(qū)動(dòng)力－行駛阻力平衡圖有固定傳動(dòng)比的汽車行駛方程式汽車驅(qū)動(dòng)力—行駛阻力平衡圖行駛方程式汽車的基本參數(shù)汽車的動(dòng)力性能最高車速加速能力爬坡能力最高車速的確定驅(qū)動(dòng)力行駛阻力加速時(shí)間的確定最低穩(wěn)定車速一定的距離（0～400m）一定的速度（80％umax）加速時(shí)間爬坡能力的確定驅(qū)動(dòng)力Ft空氣阻力Fw滾動(dòng)阻力Ff爬坡能力等速典型的汽車爬坡度—車速曲線（i~ua）

為了保證汽車的動(dòng)力性，應(yīng)使汽車在較低的檔位行駛。

換檔點(diǎn)的選擇問題，應(yīng)該在兩檔車速驅(qū)動(dòng)力曲線相交時(shí)刻換檔。

在保證動(dòng)力性的換檔程序中，以驅(qū)動(dòng)輪上驅(qū)動(dòng)力的大小來判斷相鄰兩個(gè)檔位之間是否有交叉點(diǎn)。

動(dòng)力性換檔規(guī)律換檔時(shí)刻選擇汽車的加速度曲線（a~ua）汽車的加速度曲線（a~ua）汽車的加速度倒數(shù)曲線（1/a~ua）汽車的加速度倒數(shù)曲線（1/a~ua）加速時(shí)間的積分方法1/a~ua曲線加速時(shí)間矩形積分BJ130汽車的加速時(shí)間曲線汽車的動(dòng)力特性圖動(dòng)力因素汽車的動(dòng)力特性圖（D~ua）Ft~uaD~ua典型的汽車的動(dòng)力特性圖（D~ua）汽車的動(dòng)力特性圖（D~ua）最高車速的確定最大爬坡度的確定阻力曲線加速時(shí)間的確定汽車功率平衡圖汽車功率平衡圖發(fā)動(dòng)機(jī)功率Pe阻力功