汽車設(shè)計課程設(shè)計說明書

1、車的整體設(shè)計（me=2000kg,=110km/h，f=0.018）目錄摘要3第1章 汽車形式的選擇41.1汽車質(zhì)量參數(shù)的確定41.1.1汽車載人數(shù)和裝載質(zhì)量41.1.2整車整備質(zhì)量mo確定41.1.3汽車總質(zhì)量ma41.2汽車輪胎的選擇51.3駕駛室布置61.4驅(qū)動形式的選擇61.5軸數(shù)的選擇71.6貨車布置形式71.7外廓尺寸的確定71.8軸距L的確定71.9前輪距B1和后輪距B281.10前懸LF和后懸LR81.11貨車車頭長度81.12貨車車箱尺寸8第2章 汽車發(fā)動機的選擇92.1發(fā)動機最大功率92.2發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速102.3選擇發(fā)動機10第3 章 軸荷分配及質(zhì)心位置計算

2、133.1 平靜時的軸荷分配及質(zhì)心位置計算133.2水平路面上汽車滿載行駛時各軸的最大負(fù)荷計算153.3.制動時各軸的最大負(fù)荷計算16第4章 傳動比的計算和選擇184.1驅(qū)動橋主減速器傳動比的選擇184.2變速器傳動比的選擇184.2.1變速器頭檔傳動比的選擇184.2.2變速器的選擇19第5章 動力性能計算205.1驅(qū)動平衡計算205.1.1驅(qū)動力計算205.1.2行駛阻力計算205.1.3汽車驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖215.2動力特性計算225.2.1動力因數(shù)D的計算225.2.2行駛阻力與速度關(guān)系235.2.3動力特性圖235.2.4汽車爬坡度計算245.2.5加速度倒數(shù)曲線255.3功率

3、平衡計算265.3.1汽車行駛時，發(fā)動機能夠發(fā)出的功率265.3.2汽車行駛時，所需發(fā)動機功率275.3.3功率平衡圖28第6章 汽車燃油經(jīng)濟性計算29第7章 汽車不翻倒條件計算317.1汽車滿載不縱向翻倒的校核317.2汽車滿載不橫向翻倒的校核317.3汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑31總結(jié)33參考文獻34摘要本次汽車設(shè)計的題目是貨車總體設(shè)計，主要內(nèi)容是選擇整車和各總成的結(jié)構(gòu)形式及主要技術(shù)特性參數(shù)和性能參數(shù)，主要是進行發(fā)動機和底盤設(shè)計。設(shè)計要求為：裝載質(zhì)量2000kg，最大車速110km/h，滾動阻力系數(shù)0.018。 本次課程設(shè)計的主要內(nèi)容有：汽車的總體設(shè)計，主要包括設(shè)計順序，軸數(shù)、驅(qū)動形式、布置形式的

4、選擇等；汽車主要技術(shù)參數(shù)的確定，包括汽車主要尺寸的確定（外廓尺寸、軸距等），汽車質(zhì)量參數(shù)的確定（質(zhì)量系數(shù)、總質(zhì)量等）；發(fā)動機的選擇；軸荷分配及質(zhì)心位置的計算和輪胎的選擇；主減速器傳動比和變速器傳動比的計算及變速器的選擇；動力性能的計算，包括驅(qū)動平衡技算，動力特性計算，功率平衡計算；燃油經(jīng)濟性的計算；汽車穩(wěn)定性的計算等。關(guān)鍵詞 總體設(shè)計，軸荷分配，動力性，燃油經(jīng)濟性第1章 汽車形式的選擇1.1汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量、載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù)、汽車總質(zhì)量、載荷分配等。1.1.1汽車載人數(shù)和裝載質(zhì)量汽車的載荷質(zhì)量是指汽車在良好路面上所允許的額定裝載質(zhì)量。汽車載客量：3人汽

5、車的載重量：me=2000kg1.1.2整車整備質(zhì)量mo確定整車整備質(zhì)量是指車上帶有全部裝備（包括隨車工具，備胎等），加滿燃料、水、但沒有裝貨和載人時的整車質(zhì)量。質(zhì)量系數(shù)mo是指汽車載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，mo= m0me/m0。根據(jù)表1-1表1-1 貨車質(zhì)量系數(shù)mo總質(zhì)量ma/tmo貨車1.8ma6.00.81.16.0ma14.01.201.35ma14.01.301.70本車型為輕型貨車，1.8ma6.0，故取mo=0.8根據(jù)公式mo= me/m0 ；mo= me/mo=2000/1=20000kg1.1.3汽車總質(zhì)量ma汽車總質(zhì)量ma是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時的整車質(zhì)量。

6、ma= mo+ me+365kg （1-1）式中：ma汽車總質(zhì)量，kg； mo 整車整備質(zhì)量，kg； me汽車載質(zhì)量，kg；根據(jù)公式（2-1）可得：ma= mo+ me+365kg=2000+2000+365=4195汽車總質(zhì)量：4195kg 1.2汽車輪胎的選擇表1-2 各類汽車軸荷分配滿 載空 載前 軸后 軸前 軸后 軸商用貨車42后輪單胎32%40%60%68%50%59%41%50%42后輪雙胎，長、端頭式25%27%73%75%44%49%51%56%42后輪雙胎，平頭式30%35%65%70%48%54%46%52%62后輪雙胎19%25%75%81%31%37%63%69%根據(jù)表

7、1-2，本車型為42后輪單胎，平頭式，故暫定前軸占32%，后軸占68%，則：前輪單側(cè)：后輪單側(cè)： 其中為輪胎所承受重量，根據(jù)GB9744一1997可選擇輪胎如表1-3表1-4所示表1-2 輕型載重普通斷面子午線輪胎氣壓與負(fù)荷對應(yīng)表負(fù)荷，kg 氣壓 kPa輪胎規(guī)格2502803203503904204604905305606.00-14LTS5355856356680720760800884088091510根據(jù)，選擇輪胎型號7.00-15LT，氣壓：420kPa，層級：8表1-4 輕型載重普通斷面斜交線輪胎輪胎 規(guī)格基本參數(shù)主 要 尺 寸，mm允許使用輪輞層級標(biāo)準(zhǔn)輪輞新 胎充 氣 后輪胎最大只

8、用尺寸雙胎最小中心距斷面寬度外直徑負(fù)荷下靜半徑斷面寬度外直徑公路花紋越野花紋7.00-15LT6,8,105.50J2207507603502147692366.00G1.3駕駛室布置載貨車駕駛室一般有長頭式、短頭式、平頭式三種。平頭式貨車的主要優(yōu)點是：汽車總長和軸距尺寸短，最小轉(zhuǎn)彎直徑小，機動性能良好，汽車整備質(zhì)量小，駕駛員視野得到明顯的改善，平頭汽車的面積利用率高。短頭式貨車最小轉(zhuǎn)彎半徑、機動性能不如平頭式貨車，駕駛員視野也不如平頭式貨車好，但與長頭式貨車比較，還是得到改善，動力總成操作機構(gòu)簡單，發(fā)動機的工作噪聲、氣味、熱量和振動對駕駛員的影響與平頭貨車比較得到很大改善，但不如長頭式貨車長

9、頭式貨車的主要優(yōu)點是發(fā)動機及其附件的接觸性好，便于檢修工作，離合器、變速器等操縱穩(wěn)定機構(gòu)簡單，易于布置，主要缺點是機動性能不好，汽車整備質(zhì)量大，駕駛員的視野不如短頭式貨車，更不如平頭式貨車好，面積利用率低。綜上各貨車的優(yōu)缺點，本車選用平頭式，該布置形式視野較好，汽車的面積利用較高，在各種等級的載重車上得到廣泛采用1.4驅(qū)動形式的選擇汽車的驅(qū)動形式有很多種。汽車的用途，總質(zhì)量和對車輛通過性能的要求等，是影響選取驅(qū)動形式的主要因素。本車采用普通商用車多采用結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低的42后單胎的驅(qū)動形式。1.5軸數(shù)的選擇汽車的總質(zhì)量和道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽車的結(jié)構(gòu)等對汽車的軸數(shù)有

10、很大的影響?？傎|(zhì)量小于19噸的商用車一般采用結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的兩軸方法,當(dāng)汽車的總質(zhì)量不超過32t時，一般采用三軸；當(dāng)汽車的總質(zhì)量超過32t時，一般采用四軸。故本車軸數(shù)定為兩軸。1.6貨車布置形式汽車的布置形式是指發(fā)動機、驅(qū)動橋和車身的相互關(guān)系和布置而言。汽車的使用性能取決于整車和各總成。其布置的形式也對使用性能也有很重要的影響。本車為平頭貨車，發(fā)動機前置后橋驅(qū)動。1.7外廓尺寸的確定GB15891989汽車外廓尺寸限界規(guī)定如下：貨車、整體式客車總長不應(yīng)超過12m，不包括后視鏡，汽車寬不超過2.25m；空載頂窗關(guān)閉狀態(tài)下，汽車高不超過4m；根據(jù)課設(shè)要求，并參考同類車型一汽解放CA1040K1

11、1L2R5E3輕卡，本車的外廓尺寸如下：562020002200（mm mmmm）。1.8軸距L的確定軸距L對整車質(zhì)量、汽車總長、汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑、傳動軸長度、縱向通過半徑等有影響?？紤]本車設(shè)計要求和表3-1推薦，根據(jù)汽車總質(zhì)量1882.5kg，并參考同類車型一汽解放CA1040K11L2R5E3輕卡，軸距L選為3100 mm。表3-1各型汽車的軸距和輪距類別軸距/mm輪距/mm42貨車1.86.023003600130016506.014.036005500170020001.9前輪距B1和后輪距B2在選定前輪距B1范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動機、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同

12、時轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運動空間間隙。在確定后輪距B2時，應(yīng)考慮車架兩縱梁之間的寬度、懸架寬度和輪胎寬度及它們之間應(yīng)留有必要的間隙。根據(jù)表3-1，并參考同類車型一汽解放CA1040K11L2R5E3輕卡，前輪距B1=1500mm后輪距B2=1430mm。1.10前懸LF和后懸LR前懸尺寸對汽車通過性、碰撞安全性、駕駛員視野、前鋼板彈簧長度、下車和上車的方便性以及汽車造型等均有影響。初選的前懸尺寸，應(yīng)當(dāng)在保證能布置總成、部件的同時盡可能短些。后懸尺寸對汽車通過性、汽車追尾時的安全性、貨廂長度、汽車造型等有影響，并決定于軸距和軸荷分配的要求?？傎|(zhì)量在1.814.0t的貨車后懸一般在120

13、02200mm之間。參考同類車型一汽解放CA1040K11L2R5E3輕卡，并根據(jù)本車結(jié)構(gòu)特點確定前懸LF：1020mm 后懸LR：1500mm。1.11貨車車頭長度貨車車頭長度系指從汽車的前保險杠到駕駛室后圍的距離。參考一汽解放CA1040K11L2R5E3輕卡，本車車頭長1470mm1.12貨車車箱尺寸參考一汽解放CA1040K11L2R5E3輕卡，考慮本車設(shè)計要求，確定本車車箱尺寸： 4000mm1900mm380mm。39第2章 汽車發(fā)動機的選擇2.1發(fā)動機最大功率當(dāng)發(fā)動機的最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速確定后，則發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)轉(zhuǎn)速可隨之確定，其值由下面公式計算： （2-1）式中：最大功率

14、，kw； 傳動效率，取0.9； 重力加速度，取9.8m/s2； 滾動阻力系數(shù)，取0.018；空氣阻力系數(shù)，取0.8；汽車正面迎風(fēng)面積，其中為前輪距（見第三章），為汽車總高（見第三章） ； =1.3852.2=3.047m2；汽車總重,kg；汽車最高車速,km/h。根據(jù)公式（2-1）可得：=考慮汽車其它附件的消耗，可以在再此功率的基礎(chǔ)上增加13.525即在85.42kw94.07kw選擇發(fā)動機。2.2發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速當(dāng)發(fā)動機的最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速確定后，則發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)轉(zhuǎn)速可隨之確定，其值由下面公式計算： （2-2） 式中：轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)，一般去1.11.3，取1.1 最大功率時

15、轉(zhuǎn)矩，Nm 最大功率，kw 最大功率時轉(zhuǎn)速，r/min 最大轉(zhuǎn)矩，Nm其中，/在1.42.0之間取。這里取1.6根據(jù)公式（2-2） =/1.6=2800/1.6=1750r/min2.3選擇發(fā)動機根據(jù)上述功率及發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)矩，選定錫柴 4DW93-84E3CY4102BZLQ-A增壓中冷型主要技術(shù)參數(shù) 型 號：CY4102BZLQ-A 形 式：立式直列、水冷、四沖程、增壓中冷 氣 缸 數(shù)：4102118 工作容積：3.856 燃燒室形式：直噴圓型縮口燃燒室 壓 縮 比：17:1 額定功率/轉(zhuǎn)速：88/2800 最大扭矩/轉(zhuǎn)速：343/1400-1800 標(biāo)定工況燃燒消耗率： 全負(fù)荷最低燃油消

16、耗率：220 最高空載轉(zhuǎn)速： 3100 怠速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速：750 機油消耗率： 工作順序：1-3-4-2 噪聲限制：114 煙 度：0.6 排放標(biāo)準(zhǔn)：達歐洲號標(biāo)準(zhǔn) 整機凈質(zhì)量：340 外形參考尺寸：963.1693820.8發(fā)動機外特性曲線如圖 2-1所示：圖2-1 發(fā)動機外特性曲線3 軸荷分配及質(zhì)心位置計算3.1 平靜時的軸荷分配及質(zhì)心位置計算總布置的側(cè)視圖上確定各個總成的質(zhì)心位置,及確定各個總成執(zhí)行到前軸的距離和距地面的高度。根據(jù)力矩平衡的原理,按下列公式計算各軸的負(fù)荷和汽車的質(zhì)心位置: (3.1)式中: 、總成的質(zhì)量，kg、各個總成質(zhì)心到前軸的距離，m 、各個總成質(zhì)心到地面的距離，m、后軸負(fù)

17、荷，mL汽車軸距汽車質(zhì)心到前軸的距離，m汽車質(zhì)心到后軸的距離，m在總布置時,汽車的左右負(fù)荷分配應(yīng)盡量相等，一般可以不計算，軸荷分配和質(zhì)心位置應(yīng)滿足要求，否則，要重新布置各總成的位置，如調(diào)整發(fā)動機或車廂位置，以致改變汽車的軸距。各總成質(zhì)量及其質(zhì)心到前軸的距離、離地高度見表3-2。 表3-2 各部件質(zhì)心坐標(biāo)及質(zhì)量主要部件部件質(zhì)量（kg）空載時質(zhì)心坐標(biāo)滿載時質(zhì)心坐標(biāo)(x,y)(x,y)發(fā)動機及其部件340(10，700)（10,600）離合器及操縱機構(gòu)12(860,550)（860,450）變速器及離合器殼70(1250,550)（1250,450）萬向節(jié)傳動22(2300,530)（2300,43

18、00）后軸及后軸制動器215(3100,440)(3100,340)后懸及減震器60(3100,470)(3100,370)前懸及減震器60(0,480)(0,380)前車輪及輪胎總成100(0,375)(0,375)前軸、前制動器、轉(zhuǎn)向梯形148(200,450)(200,350)車后輪及輪胎總成185(3100,375)(3100,375)車架及支架、拖鉤裝置2152200,530(2200,430)轉(zhuǎn)向器25(200,600)(200,500)手制動器及操縱機構(gòu)28(-200,1050)(-200,950)制動驅(qū)動機構(gòu)50(-300,650)（-300,550）油箱及油管42（1300,

19、500）（1300,400）消聲器及排氣管28（1200,470）（1200,370）蓄電池組50（1250,500）（1250,400）儀表及其固定零件20（800,950）（800,850）車廂總成170（1400,900）（1400,800）駕駛室100（400,1000）（400,900）擋泥板等50（2800,450）（1200,350）人195（200,1100）貨物2000(2470,1140)總質(zhì)量4195(1333,585)(1828,828)注：x：各部件質(zhì)心到前輪中心線的距離（單位：mm）y：各部件質(zhì)心到地面線的距離（單位：mm）由上表可得：1.空載時：kg mm kg

20、前軸軸荷分配 后軸軸荷分配 符合前軸負(fù)荷在48%54%，后軸負(fù)荷在46%52%的范圍內(nèi)，所以滿足軸荷分配要求。2.滿載時: kg mm kg 前軸軸荷分配 后軸軸荷分配 符合前軸負(fù)荷在30%35%，后軸負(fù)荷在65%70%的范圍內(nèi)，所以滿足軸荷分配要求。3.2水平路面上汽車滿載行駛時各軸的最大負(fù)荷計算對于后輪驅(qū)動的載貨汽車在水平路面上滿載行駛時各軸的最大負(fù)荷按下列公式計算： （3.2）式中：行駛時前軸最大負(fù)荷，kg； 行駛時后軸最大負(fù)荷，kg; 路面附著系數(shù)，在干燥的瀝青或混凝土路面上，該值為0.70.8。令， （3.3）式中：行駛時前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，該值為0.80.9 行駛時后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，

21、該值為1.11.2根據(jù)公式（3.2）可得:kgkg3.3.制動時各軸的最大負(fù)荷計算汽車滿載制動時各軸的最大負(fù)荷按下式計算： （3-3）式中：制動時的前軸負(fù)荷，kg； 制動時的后軸負(fù)荷，kg；令， 式中：制動時前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，該值為1.41.6 制動時后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，該值為0.40.7根據(jù)公式（3.3）可得：kg 故滿足要求。第4章 傳動比的計算和選擇4.1驅(qū)動橋主減速器傳動比的選擇在選擇驅(qū)動橋主減速器傳動比時，首先可根據(jù)汽車的最高車速、發(fā)動機參數(shù)、車輪參數(shù)來確定，其值可按下式計算： （3-1）式中：汽車最高車速，km/h； 最高車速時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，一般=（0.91.1），其中為發(fā)動機最大功

22、率時對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，r/min；這里取為1，則 =1=13200=3200車輪半徑，m。取=1；根據(jù)公式（3-1）可得：4.2變速器傳動比的選擇4.2.1變速器頭檔傳動比的選擇（1）在確定變速器頭檔傳動比時，需考慮驅(qū)動條件和附著條件。為了滿足驅(qū)動條件，其值應(yīng)符合下式要求：式中：汽車的最大爬坡度，初選為16.7o。為了滿足附著條件，其大小應(yīng)符合下式規(guī)定：式中：驅(qū)動車輪所承受的質(zhì)量，kg；由于后軸軸荷分配為65.32%，故=419565.79%=2740.17kg 附著系數(shù)。0.7-0.8之間，取=0.8。（2）各擋傳動比確定：由于在4.222.379取=3.7，且=1輕型載貨汽車采用45檔變速,各檔

23、變速比遵循下式關(guān)系分配:4.2.2變速器的選擇實際上，對于擋位較少的變速器，各擋傳動比之間的比值常常并不正好相等，即并不是正好按等比數(shù)級來分配傳動比的，這主要是考慮到各擋利用率差別很大的緣故，汽車主要用較高擋位行駛的，中型貨車4擋位變速器中的1、2、3三個擋位的總利用率僅為10%到15%，所以較高擋位相鄰兩個擋見的傳動比的間隔應(yīng)小些，特別是最高擋與次高擋之間更應(yīng)小些。參考中國汽車零配件大全,選取變速箱，確定各檔傳動比如下表4-1表4-1參數(shù)品牌系列型號重量1-5傳動比倒檔中心距A法士特W0612615系5J100T系1檔：6.622檔：3.993檔：2.474檔：1.555擋：16.4870.

24、9mm第5章 動力性能計算5.1驅(qū)動平衡計算5.1.1驅(qū)動力計算汽車的驅(qū)動力按下式計算： （5-1）式中：驅(qū)動力，N； 發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，Nm； 車速，km/h。5.1.2行駛阻力計算汽車行駛時，需要克服的行駛阻力為：= 式中：道路的坡路，度，平路上時，其值為0o； 行駛加速度，m/s2,等速行駛時，其值為0； = (5-2)根據(jù)公式（5-1）及（5-2）可計算出各檔位汽車行駛時，驅(qū)動力，車速， 需要克服的行駛阻力，如表 5-1 表5-2 所示：表5-1各檔驅(qū)動力，速度T337 343 340 335 330 320 312 302 n14001600180020002200240026002800

25、一檔Va18 9 11 12 13 14 15 17 Ft119275 19619 19447 19161 18875 18303 17845 17273 二檔Va214 16 18 20 22 24 26 28 Ft211618 11824 11721 11549 11376 11032 10756 10411 三檔Va322 25 29 32 35 38 41 45 Ft37192 7320 7256 7149 7042 6829 6658 6445 四檔Va435 41 46 51 56 61 66 71 Ft44513 4593 4553 4486 4419 4285 4178 404

26、4 五檔Va555 63 71 79 86 94 102 110 Ft52912 2964 2938 2894 2851 2765 2696 2609 表5-2 行駛阻力Va555 63 71 79 86 94 102 110 F阻1164 1294 1442 1606 1788 1987 2204 2438 5.1.3汽車驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖根據(jù)表5-1可繪出驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖 5-1 驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖 從圖5-1上可以清楚的看出不同車速時驅(qū)動力和行駛阻力之間的關(guān)系。汽車以最高擋行駛時的最高車速，可以直接在圖5-1上找到。顯然，F(xiàn)t5 曲線與FfFw曲線的交點便是uamax。因為

27、此時驅(qū)動力和行駛阻力相等，汽車處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。圖5-1中最高車速為95km/h，滿足設(shè)計要求。5.2動力特性計算5.2.1動力因數(shù)D的計算汽車的動力因數(shù)按下式計算： （5-3）5.2.2行駛阻力與速度關(guān)系 0.0076+0.000056 （5-4）T(Nm)337 343 340 335 330 320 312 302 n(r/min)14001600180020002200240026002800V18 9 11 12 13 14 15 17 D10.469 0.477 0.473 0.466 0.459 0.445 0.433 0.419 V214 16 18 20 22 24 26

28、28 D20.282 0.287 0.284 0.280 0.275 0.266 0.259 0.251 V322 25 29 32 35 38 41 45 D30.173 0.176 0.174 0.170 0.167 0.161 0.156 0.150 V435 41 46 51 56 61 66 71 D40.105 0.106 0.104 0.100 0.097 0.092 0.087 0.081 V555 63 71 79 86 94 102 110 D50.060 0.059 0.054 0.049 0.044 0.037 0.030 0.022 根據(jù)式（5-3）及式（5-4）得汽

29、車各檔行駛動力因數(shù)，如表 5-3所示：表5-3各檔速度與動力因素表5-4 速度與滾動阻力系數(shù)的關(guān)系V555 63 71 79 86 94 102 110 f0.0107 0.0111 0.0116 0.0120 0.0124 0.0129 0.0133 0.0138 5.2.3動力特性圖利用表5-3做出動力特性圖 圖5-2 動力特性圖汽車在各擋下的動力因數(shù)與車速的關(guān)系曲線稱為動力特性曲線。在動力特性圖上作滾動阻力系數(shù)曲線f-ua，顯然線與直接擋D- ua曲線的交點即為汽車的最高車速。5.2.4汽車爬坡度計算汽車的上坡能力是用滿載時汽車在良好路面上的最大爬坡度imax表示的。最大爬坡度是指I擋最

30、大爬坡度。= （5-5）式中：汽車頭檔動力因數(shù)。由式（5-7）可得：=0.51最大爬坡度為：51%30% 滿足條件。5.2.5加速度倒數(shù)曲線由汽車行駛方程得： （5-6） 回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，其值可按下式估算： （5-7）式中：=0.030.05，取0.04； 0.06，取0.05； 變速器各檔位時的傳動比。公式（5-7）可得各檔值：表5-4各檔回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)ig6.623.992.471.5513.231.8361.3451.161.09由此可得各檔汽車行駛時各檔加速度及加速度倒數(shù)，如表 5-5所示：表5-5各檔速度、加速度與加速度倒數(shù)T337 343 340 335 330 320 312

31、 302 n14001600180020002200240026002800一檔V18 9 11 12 13 14 15 17 a11.37 1.39 1.38 1.36 1.34 1.29 1.26 1.22 1/a10.73 0.72 0.72 0.74 0.75 0.77 0.79 0.82 二檔V214 16 18 20 22 24 26 28 a21.41 1.43 1.42 1.40 1.37 1.33 1.29 1.24 1/a20.710 0.697 0.704 0.716 0.729 0.754 0.776 0.805 三檔V322 25 29 32 35 38 41 45

32、a31.131 1.150 1.134 1.111 1.087 1.043 1.006 0.962 1/a30.88 0.87 0.88 0.90 0.92 0.96 0.99 1.04 四檔V435 41 46 51 56 61 66 71 a40.74 0.74 0.72 0.70 0.67 0.62 0.58 0.53 1/a41.35 1.34 1.38 1.44 1.50 1.61 1.72 1.87 五檔V555 63 71 79 86 94 102 110 a50.382 0.358 0.325 0.286 0.243 0.189 0.134 0.073 1/a52.62 2.8

33、0 3.08 3.50 4.11 5.30 7.44 13.63 由表5-5 可繪出加速度倒數(shù)曲線：圖5-4 加速度倒數(shù)曲線對加速度倒數(shù)和車速之問的關(guān)系曲線積分,可以得到汽車在平路上加速行駛時的加速時間。從20Km/h加速到100Km/h的時間t=188*a/3.6=37.6s。（a為一個小格代表的時間的倒數(shù)）5.3功率平衡計算5.3.1汽車行駛時，發(fā)動機能夠發(fā)出的功率汽車行駛時，發(fā)動機能夠發(fā)出的功率就是發(fā)動機使用外特性的功率值。根據(jù)求出發(fā)動機功率如表 5-6所示：表5-6發(fā)動機發(fā)出功率與速度關(guān)系T(Nm)337343340335330320312302n(r/min)140016001800

34、20002200240026002800V18 9 11 12 13 14 15 17 P149.40 57.47 64.08 70.16 76.02 80.42 84.94 88.54 V214 16 18 20 22 24 26 28 P249.40 57.47 64.08 70.16 76.02 80.42 84.94 88.54 V322 25 29 32 35 38 41 45 P349.40 57.47 64.08 70.16 76.02 80.42 84.94 88.54 V435 41 46 51 56 61 66 71 P449.40 57.47 64.08 70.16 76

35、.02 80.42 84.94 88.54 V555 63 71 79 86 94 102 110 P549.40 57.47 64.08 70.16 76.02 80.42 84.94 88.54 5.3.2汽車行駛時，所需發(fā)動機功率汽車行駛時，所需發(fā)動機功率即為克服行駛阻力所需發(fā)動機功率，其值按下式計算： （5-8）當(dāng)汽車在平路上等速行駛時，其值為 （5-9）由公式（5-9）得汽車在平路上等速行駛時所需發(fā)動機功率現(xiàn)將數(shù)據(jù)統(tǒng)計為下表表5-7阻力功率V555 63 71 79 86 94 102 110 Pe19.76 25.10 31.45 38.94 47.68 57.81 69.46 8

36、2.74 5.3.3功率平衡圖作發(fā)動機能夠發(fā)出的功率與車速之間的關(guān)系曲線，并作汽車在平路上等速行駛時所需發(fā)動機功率曲線，即得到汽車的功率平衡圖圖5-4 功率平衡圖在不同檔位時，功率大小不變，只是各擋發(fā)動機功率曲線所對應(yīng)的車速位置不同，且低擋時車速低，所占速度變化區(qū)域窄，高檔時車速高，所占變化區(qū)域?qū)挕f在低速范圍內(nèi)為一條斜直線，在高速時由于滾動阻力系數(shù)隨車速而增大，所以Pf隨ua以更快的速率加大；Pw則是車度ua函數(shù)。二者疊加后，阻力功率曲線是一條斜率越來越大的曲線。高速行駛時，汽車主要克服空氣阻力功率。圖中發(fā)動機功率曲線四擋與阻力功率曲線相交點處對應(yīng)的車速便是在良好水平路面上汽車的最高車速u

37、amax，為105km/h。該車的四擋是經(jīng)濟擋位，用該擋行駛時發(fā)動機的負(fù)荷率高，燃油消耗量低。第6章 汽車燃油經(jīng)濟性計算在總體設(shè)計時，通常主要是對汽車穩(wěn)定行駛時的燃油經(jīng)濟性進行計算，其計算公式： （6-1）式中：汽車穩(wěn)定行駛時所需發(fā)動機功率，kw； 發(fā)動機的燃油消耗率，g/(kw.h),其值由發(fā)動機萬有特性得到； 燃油重度，N/L,柴油為7.948.13，其值取8.00； 汽車單位行程燃油消耗量，L/100km； 最高擋車速。根據(jù)發(fā)動機外特性曲線根據(jù)計算公式（6-1）列出燃油消耗率，見下表V5(km/h)55 63 71 79 86 94 102 110 n(r/min/p>

38、020002200240026002800Pe(kw)19.825.131.538.947.757.869.582.7Ge(L/100km)217213211213217222228236Q(L)9.56 10.43 11.51 12.94 14.68 16.69 19.01 21.76 表6-1燃油消耗根據(jù)表6-1做出燃油消耗圖圖6-2 等速百公里油耗第7章 汽車不翻倒條件計算7.1汽車滿載不縱向翻倒的校核 (7-1)式中：b汽車質(zhì)心距后軸距離，m； hg汽車質(zhì)心到地面距離，m；=0.7 經(jīng)計算符合條件7.2汽車滿載不橫向翻倒的校核汽車的側(cè)傾角在初次達到穩(wěn)態(tài)值之后有一個超調(diào)量，說明汽車在比準(zhǔn)靜態(tài)下更小的側(cè)向加速度時，內(nèi)側(cè)車輪就可能離開地面，即汽車的瞬態(tài)側(cè)傾閥值比準(zhǔn)靜態(tài)時的小。對于轎車和多用途車輛，階躍轉(zhuǎn)向時的側(cè)傾閥值比/(2)低約30%，而貨車則低約50%。