貨車總體設(shè)計(jì) 載重750 速度120

1、貨車總體設(shè)計(jì)（，）目錄摘要1第1章 汽車形式的選擇21.1汽車質(zhì)量參數(shù)的確定21.1.1汽車載人數(shù)和裝載質(zhì)量21.1.2整車整備質(zhì)量m a確定21.1.3汽車總質(zhì)量m a31.2汽車輪胎的選擇31.3駕駛室布置41.4驅(qū)動形式的選擇51.5軸數(shù)的選擇51.6貨車布置形式51.7外廓尺寸的確定61.8軸距L的確定61.9汽車前輪距B 1和后輪距B 261.10汽車前懸LF和后懸LR的確定61.11貨車車頭長度71.12貨車車箱尺寸7第2章 汽車發(fā)動機(jī)的選擇82.1 發(fā)動機(jī)型式的選擇82.2 發(fā)動機(jī)的最大功率P emax82.3 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T emax及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速n T的選擇10第3

2、章 傳動比的計(jì)算和選擇123.1驅(qū)動橋主減速器傳動比i o的選擇123.2 變速器傳動比i g的選擇123.2.1 變速器一檔傳動比i g1的選擇123.2.2 變速器的選擇13第4章 軸荷分配及質(zhì)心位置計(jì)算154.1 平靜時(shí)的軸荷分配及質(zhì)心位置計(jì)算154.2水平路面上汽車滿載加速行駛時(shí)各軸的最大負(fù)荷計(jì)算184.3.制動時(shí)各軸的最大負(fù)荷計(jì)算19第5章 汽車動力性能計(jì)算205.1 驅(qū)動力與行駛阻力平衡計(jì)算205.1.1 驅(qū)動力的計(jì)算205.1.2 行駛阻力計(jì)算215.1.3 驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖225.2 動力特性計(jì)算225.2.2 滾動阻力系數(shù)與速度關(guān)系235.2.3 動力特性圖2

3、35.2.4 汽車最大爬坡度計(jì)算245.2.5 加速時(shí)間t的計(jì)算245.3 功率平衡計(jì)算255.3.1 汽車行駛時(shí)發(fā)動機(jī)能夠發(fā)出的功率265.3.2 汽車行駛時(shí)所需發(fā)動機(jī)的功率265.3.3 汽車功率平衡圖27第6章 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算28第7章 汽車穩(wěn)定性計(jì)算317.1 汽車不翻倒條件計(jì)算317.1.1 汽車滿載不縱向翻倒條件的計(jì)算317.1.2汽車滿載不橫向翻倒條件的計(jì)算317.2汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑31總結(jié)33參考文獻(xiàn) 34附錄35摘要根據(jù)本次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，完成了任務(wù)書上所要求的某貨車的總體設(shè)計(jì)。 本篇說明書說明了貨車設(shè)計(jì)的總體過程，本次課程設(shè)計(jì)為載重量0.75噸的輕

4、型貨車的設(shè)計(jì)，首先對汽車的形式進(jìn)行了確定，其中包括汽車外尺寸的設(shè)計(jì)，質(zhì)量參數(shù)的確定，輪胎，軸數(shù)，驅(qū)動形式以及布置形式的選擇。其次，以汽車的最高車速和總質(zhì)量選擇了汽車的發(fā)動機(jī)。查資料確定了汽車的整體結(jié)構(gòu)，包括車身，車廂，車頭的選擇。細(xì)節(jié)有輪距，軸距的確定等。在確定了發(fā)動機(jī)之后，計(jì)算了車的傳動比，選擇了變速器，計(jì)算了汽車的動力特性，包括了驅(qū)動力與阻力的平衡，動力因數(shù)，加速度，加速時(shí)間的確定。然后計(jì)算了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性問題。最后計(jì)算了汽車的穩(wěn)定情況，保證了汽車可以安全的上路行使，完成了汽車的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：總體設(shè)計(jì)；軸荷分配；動力性；燃油經(jīng)濟(jì)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

5、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 汽車的載重量：=750kg1.1.2整車整備質(zhì)量確定整車整備質(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(shí)的整車質(zhì)量。質(zhì)量系數(shù)是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值： (1.1)表1-1 各類貨車的質(zhì)量系數(shù)汽車類型總質(zhì)量載貨汽車輕型1.86.00.801.10中型6.014.01.201.35重型>14.01.301.70本車型為輕型貨車，1.86.0，故=0.8

6、1.1.3汽車總質(zhì)量汽車總質(zhì)量是指裝備齊全，并按規(guī)定裝滿客、貨時(shí)的整車質(zhì)量。商用貨車的總質(zhì)量由整備質(zhì)量、載質(zhì)量和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成，乘員和駕駛員每人質(zhì)量按65kg計(jì)，即 （1.2）式中:汽車總質(zhì)量，kg；    整車整備質(zhì)量，kg；      汽車載質(zhì)量，kg；表1-2 質(zhì)量參數(shù)載質(zhì)量me（Kg）質(zhì)量系數(shù)m0整車整備質(zhì)量m0（Kg）總質(zhì)量（Kg）7500.8937.51882.51.2汽車輪胎的選擇表1-3 各類汽車軸荷分配滿載空載前軸后軸前軸后軸商用貨車軸荷分配4×2后輪單胎32

7、%40%60%68%50%59%41%50%4×2后輪雙胎，長、端頭式25%27%73%75%44%49%51%56%4×2后輪雙胎，平頭式30%35%65%70%48%54%46%52%6×2后輪雙胎19%25%75%81%31%37%63%69%根據(jù)表1-3，本車型為4×2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)：=´=´=j  其中為輪胎所承受重量根據(jù)GB9744一1997可選擇輪胎如表1-4表1-5所示表1-4輕型載貨斷面子午線輪胎氣壓與負(fù)荷對應(yīng)表格規(guī)kg荷負(fù)壓

8、氣2502803203503904204604905305606.00R15LTD420460500535570605630S4305255706106456857206.50R15LTD480525570610650685720S5455956456907357808206.70R15LTD480530575615655690725760790830S550585650695740780825855900935根據(jù)j，選擇輪胎型號6.00R15LT，氣壓：420kPa，層級：8表1-5輕型載貨斷面子午線輪胎參數(shù)輪胎規(guī)格層數(shù)斷面寬度負(fù)荷下靜半徑相應(yīng)氣壓最大使用尺寸外直徑600R15LT8170

9、mm329mm420kPa718mm1.3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(diǎn)是：汽車總長和軸距尺寸短，最小轉(zhuǎn)彎直徑小，機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)簡單，發(fā)動機(jī)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頭式貨車的主要優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動機(jī)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(jī)構(gòu)簡單，易于布置，主要缺點(diǎn)是機(jī)動性能不好，汽車

10、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(diǎn)，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4×2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(shí)，一般采用三軸；

11、當(dāng)汽車的總質(zhì)量超過32t時(shí)，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(jī)、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(jī)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，并參考同類車型金杯領(lǐng)騏SY1022DEF3輕卡，本車的外廓尺寸如下：4920×1900×2000（mm× mm

12、15;mm）。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(jì)要求和表附-1推薦，根據(jù)汽車總質(zhì)量1882.5kg，并參考同類車型金杯領(lǐng)騏SY1022DEF3輕卡，軸距L選為2515 mm。表1-6 載貨汽車的軸距和輪距4×2貨車后輪單胎總質(zhì)量（t）軸距（mm）輪距（mm）1.8-6.02300-36001300-17001.9汽車前輪距B 1和后輪距B 2在選定前輪距B1范圍內(nèi)，應(yīng)能布置下發(fā)動機(jī)、車架、前懸架和前輪，并保證前輪有足夠的轉(zhuǎn)向空間，同時(shí)轉(zhuǎn)向桿系與車架、車輪之間有足夠的運(yùn)動空間間隙。在確定后輪距B2時(shí)，

13、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，并參考同類車型金杯領(lǐng)騏SY1022DEF3輕卡，前輪距B1=1580mm 后輪距B2=1580mm。1.10汽車前懸LF和后懸LR的確定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(shí)盡可能短些。后懸尺寸對汽車通過性、汽車追尾時(shí)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12002200mm之間。參考同類車型金杯領(lǐng)騏SY1022DE

14、F3輕卡，并根據(jù)本車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定前懸L F：1000mm 后懸L R：1405mm。1.11貨車車頭長度貨車車頭長度系指從汽車的前保險(xiǎn)杠到駕駛室后圍的距離。參考金杯領(lǐng)騏SY1022DEF3輕卡，本車車頭長1630mm。1.12貨車車箱尺寸參考金杯領(lǐng)騏SY1022DEF3輕卡，考慮本車設(shè)計(jì)要求，確定本車車箱尺寸： 3120mm×1900mm×380mm。第2章 汽車發(fā)動機(jī)的選擇2.1 發(fā)動機(jī)型式的選擇目前汽車發(fā)動機(jī)主要采用往復(fù)式內(nèi)燃機(jī),分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類。當(dāng)前在我國的汽車上主要是汽油機(jī),由于柴油機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性好、工作可靠、排氣污染少,在汽車上應(yīng)用日益增

15、多。輕型汽車可采用汽油機(jī)和柴油機(jī),參考同類車型,本車選取柴油發(fā)動機(jī)。2.2 發(fā)動機(jī)的最大功率 汽車的動力性主要取決于發(fā)動機(jī)的最大功率值,發(fā)動機(jī)的功率越大,動力性就好。最大功率值根據(jù)所要求的最高車速計(jì)算,如下: =（+） （2.1）式中：最大功率,kw 傳動系效率,對于單級減速器，取0.9 g重力加速度, f滾動阻力系數(shù),取0.02 空氣阻力系數(shù),取0.8 A汽車的正面迎風(fēng)面積, A=B*H=1.9*2=3.8, 所以本車A為3.8 汽車總質(zhì)量, 本車為1882.5kg 汽車最高車速,本車為120km/h帶入相關(guān)數(shù)據(jù),可得:=（+）=90.3kw于是，發(fā)動機(jī)的外特性功率為: =×（1.

16、101.18）=（99.3106.6）kw即在99.3106.6kw選擇發(fā)動機(jī)。選取CY4102BZLQ型柴油機(jī)，主要參數(shù)見表2-1，其總功率外特性曲線如圖2.1所示。表2-1 發(fā)動機(jī)主要技術(shù)參數(shù)CY4102BZLQ增壓中冷型主要技術(shù)參數(shù)  型    號： CY4102BZLQ  形    式： 立式直列、水冷、四沖程、增壓中冷  氣 缸 數(shù)： 4102×118  工作容積： 3.856  燃燒室形式： 直噴圓型縮口燃燒室&#

17、160; 壓 縮 比： 17:1  額定功率/轉(zhuǎn)速： 103/2800  最大扭矩/轉(zhuǎn)速： 392/1400-1800  標(biāo)定工況燃燒消耗率：   全負(fù)荷最低燃油消耗率： 205  最高空載轉(zhuǎn)速：  3100  怠速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速： 750  機(jī)油消耗率： 0.8  工作順序： 1-3-4-2  噪聲限制： 114  煙    度： 2.5  排放標(biāo)準(zhǔn)：

18、 達(dá)歐洲號標(biāo)準(zhǔn)  整機(jī)凈質(zhì)量： 350  外形參考尺寸： 963.1×693×820.8圖2.1 CY4102BZLQ型全負(fù)荷速度特性曲線圖及尺寸2.3 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速的選擇當(dāng)發(fā)動機(jī)最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速確定后,則發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和相應(yīng)轉(zhuǎn)速可隨之確定,其值由下式計(jì)算: = (2.2)式中: ：轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù),一般1.11.3,取1.2；：最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩,：最大功率,kw：最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速,r /min：最大轉(zhuǎn)矩, 而=1.4-2.0,在這里取為1.8,則有:=1556rmin=1.2×=369.6N

19、83;m滿足所選發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速要求。第3章 傳動比的計(jì)算和選擇3.1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(shí),首先可根據(jù)汽車的最高車速、發(fā)動機(jī)參數(shù)、車輪參數(shù)來確定,其值可按下式計(jì)算: (3.1)式中:-汽車的最高車速,已知120km/h；-最高車速時(shí)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,一般,r/min；這里取1，則；r-車輪半徑,r=0.329m；取=0.83；故=0.377×=3.473.2 變速器傳動比的選擇3.2.1 變速器一檔傳動比的選擇在確定變速器一檔傳動比時(shí),需要考慮驅(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: （3.2）式中：最大爬坡度，=代入相

20、關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算得:=2.09同時(shí)為了滿足附著條件,其值也應(yīng)符合下式 (3.3) 式中：-路面附著系數(shù),為0.70.8,這里取0.8帶入相關(guān)數(shù)據(jù),可得: =3.65即是2.09 3.65參考中國汽車零配件大全選取=3.63.2.2 變速器的選擇輕型載貨汽車采用45檔變速,各檔變速比遵循下式關(guān)系分配: （3.4）；實(shí)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5擋位變速器中的1、2、3三個(gè)擋位的總利用率僅為10%到15%，所以較高擋位相鄰兩個(gè)擋見的傳動比的間隔應(yīng)小些，

21、特別是最高擋與次高擋之更應(yīng)小些。 參考中國汽車零配件大全,選取變速箱，型號為CA016，確定各檔傳動比如下表表3-1CA016變速箱參數(shù)型號額定輸入扭矩（N·m）中心距（mm）總成干重（Kg）速比檔位操縱方式CA01644075543.60,2.13，1.36,1,0.831,2,3,4,5遠(yuǎn)距直接第4章 軸荷分配及質(zhì)心位置計(jì)算4.1 平靜時(shí)的軸荷分配及質(zhì)心位置計(jì)算總布置的側(cè)視圖上確定各個(gè)總成的質(zhì)心位置,及確定各個(gè)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(jì)算各軸的負(fù)荷和汽車的質(zhì)心位置: (4.1)式中: 、總成的質(zhì)量，kg、各個(gè)總成質(zhì)心到前軸的距離

22、，m 、各個(gè)總成質(zhì)心到地面的距離，m前軸負(fù)荷，m后軸負(fù)荷，mL汽車軸距，m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(shí),汽車的左右負(fù)荷分配應(yīng)盡量相等，一般可以不計(jì)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(jī)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4-2表4-1 載貨汽車軸荷分配車型滿載（%）空載（%）前軸后軸前軸后軸4×2后輪單胎，平頭式32%40%60%68%50%59%41%50%表4-2 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(shí)質(zhì)心坐標(biāo)滿載時(shí)質(zhì)心坐標(biāo)空載 空載滿載滿載lhlhg*lg*h

23、g*lg*h發(fā)動機(jī)及其部件350600550600500210000192500210000175000變速器及離合器殼601300400130035078000240007800021000離合器4.5115045011504005175202551751800萬向節(jié)傳動1520503602050310307505400307504650后軸及后軸制動器90251532925153292263502916022635029160后懸及減震器392515500251545098085195009808517550前懸及減震器12050004500600005400前軸、前制動 器、輪轂轉(zhuǎn)向梯形

24、35100329100329350011515350011515車輪及輪胎總成90.7125832912583291140582984311405829843車架及支架、拖鉤裝置80150060015005501200004800012000044000轉(zhuǎn)向器8-300900-300850-24007200-24006800手動制動器5.215092015087078047847804524制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)3.1-500800-500450-15501550-15501395消音器，排氣管2.5150030015002506000120060001000油箱及油管81500500150045012

25、0004000120003600蓄電池組1515004001500350225006000225005250儀表及固定零件1.5-500800-500750-7501200-7501125貨箱總成8322507602250710186750630801867505893駕駛室20-200900-200850-400018000-400017000擋泥板1516573801657330248555700248554950人19500300950005850185250貨物750002250750001687500562500汽車總質(zhì)量1882.51129108473438287510811377

26、28由上表可得：1.滿載時(shí)： kg mm kg 前軸軸荷分配 后軸軸荷分配 符合前軸負(fù)荷在32%40%，后軸負(fù)荷在60%68%的范圍內(nèi)，所以滿足軸荷分配要求。2.空載時(shí): kg mm kg 前軸軸荷分配 后軸軸荷分配 符合前軸負(fù)荷在50%59%，后軸負(fù)荷在41%50%的范圍內(nèi)，所以滿足軸荷分配要求。4.2水平路面上汽車滿載加速行駛時(shí)各軸的最大負(fù)荷計(jì)算對于后輪驅(qū)動的載貨汽車在水平路面上滿載行駛時(shí)各軸的最大負(fù)荷按下列公式計(jì)算： （4.2）式中：行駛時(shí)前軸最大負(fù)荷，kg； 行駛時(shí)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， （4.3）式中：行駛時(shí)前軸軸荷

27、轉(zhuǎn)移系數(shù)，該值為0.80.9 行駛時(shí)后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，該值為1.11.2根據(jù)公式（3.2）可得:kgkg4.3.制動時(shí)各軸的最大負(fù)荷計(jì)算汽車滿載制動時(shí)各軸的最大負(fù)荷按下式計(jì)算： （4.4）式中：制動時(shí)的前軸負(fù)荷，kg； 制動時(shí)的后軸負(fù)荷，kg； 令， （4.5）式中：制動時(shí)前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，該值為1.41.6 制動時(shí)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 滿足要求第5章 汽車動力性能計(jì)算5.1 驅(qū)動力與行駛阻力平衡計(jì)算5.1.1 驅(qū)動力的計(jì)算 汽車驅(qū)動力按下式計(jì)算： （5.1）式中:發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩,N·m；:發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速,汽車的車速,120km/h:變速器的傳動比

28、:主減速器的傳動比r:輪胎靜負(fù)荷半徑：傳動效率由發(fā)動機(jī)特性曲線確定發(fā)動機(jī)的某一速度時(shí)轉(zhuǎn)矩，根據(jù)公式5.1確定汽車的速度和驅(qū)動力。代入相關(guān)數(shù)據(jù),計(jì)算所得數(shù)據(jù)如下表5-1所示表5-1各檔驅(qū)動力、速度n（r/min）1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 T（Nm）354 386 388 384 380 372 362 350 一擋V 1（km/h）14 16 18 20 22 24 26 28 F 1（N）12107 13201 13270 13133 12996 12722 12380 11970 二擋V 2（km/h）23 27 30 34 37 40

29、44 47 F 2（N）7163 7811 7852 7770 7689 7527 7325 7082 三擋V 3（km/h）37 40 47 53 58 63 68 74 F 3（N）4574 4987 5013 4961 4910 4806 4677 4522 四擋V 4（km/h）52 59 66 74 81 88 95 103 F 4（N）3262 3557 3575 3538 3501 3428 3335 3225 五擋V 5（km/h）6069788695103112120F 5（N）278930483057302529942930285227575.1.2 行駛阻力計(jì)算汽車行駛時(shí)

30、,需要克服的行駛阻力為: = (5.2)式中:-道路的坡度,平路是;-行駛加速度, ，等速行駛時(shí)為0;-汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),其值按估算,其中=0.04代入相關(guān)數(shù)據(jù),得: =代入各個(gè)速度值,即得表5.2表5-2 行駛阻力F阻與車速VaV a(km/h）20406080100120F阻（N）4265998861229180624395.1.3 驅(qū)動力與行駛阻力平衡圖 按照表5.1,5.2作 、曲線圖,則得到汽車的驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖,如5.1所示。利用該圖可以分析汽車的動力性,圖中曲線與直接檔曲線的交點(diǎn)對應(yīng)的車速,即是汽車的最高車速。圖5.1 驅(qū)動力-行駛阻力平衡圖5.2 動力特性計(jì)算5.2.

31、1 動力因數(shù)計(jì)算汽車的動力性因數(shù)按下式關(guān)系計(jì)算: (5.3)帶入相關(guān)的數(shù)據(jù),計(jì)算所得結(jié)果見表5-3表5-3 動力因數(shù)D與車速Van（r/min）14001600180020002200240026002800T（Nm）354382388382380372360350一擋V 1（km/h）14 16 18 20 22 24 26 28 D 10.64 0.70 0.70 0.69 0.69 0.67 0.65 0.63 二擋V 2（km/h）23 27 30 34 37 40 44 47 D 20.37 0.41 0.41 0.40 0.39 0.38 0.37 0.35 三擋V 3（km/h）

32、37 40 47 53 58 63 68 74 D 30.24 0.26 0.26 0.25 0.24 0.23 0.22 0.21 四擋V 4（km/h）52 59 66 74 81 88 95 103 D 40.16 0.17 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.10 五擋V 5（km/h）6069788695103112120D 50.120.130.120.110.090.070 0.060.045.2.2 滾動阻力系數(shù)與速度關(guān)系滾動阻力系數(shù)與車速的關(guān)系 （5.4）計(jì)算所得的數(shù)據(jù)如表5-4所示表5-4 滾動阻力系數(shù)f與車速VaV a（Km/h）204060801001

33、20f0.009 0.010 0.011 0.012 0.013 0.014 5.2.3 動力特性圖按照公式5.3,5.4作、曲線圖,則得到汽車的動力特性圖,如圖5.2所示。利用該曲線也可以分析汽車的動力性,圖中線與直接檔曲線的交點(diǎn)對應(yīng)的車速是汽車的最高車速。圖5.2 動力特性圖5.2.4 汽車最大爬坡度計(jì)算 (5.5)式中:-汽車變速器I檔的最大動力因數(shù),為0.7則 =92%30%，滿足最大爬坡度的要求。5.2.5 加速時(shí)間t的計(jì)算汽車在平路上等速行駛時(shí),有如下關(guān)系： （5.6）即是 （5.7）表5.5 加速度倒數(shù)n（r/min）1400160018002000220024002600280

34、0T（Nm）354382388382380372360350一擋V 1（km/h）14 16 18 20 22 24 26 28 a 1(m/s²)3.74.04.04.04.03.83.73.61/a 10.27 0.25 0.25 0.25 0.25 0.26 0.27 0.28 二擋V 2（km/h）23 27 30 34 37 40 44 47 a 2(m/s²)2.83.13.13.02.92.92.82.61/a 20.36 0.32 0.32 0.33 0.34 0.35 0.36 0.38 三擋V 3（km/h）37 40 47 53 58 63 68 74

35、 a 3(m/s²)2.02.22.22.12.01.91.81.71/a 30.50 0.46 0.46 0.48 0.50 0.53 0.55 0.58 四擋V 4（km/h）52 59 66 74 81 88 95 103 a 4(m/s²)1.31.41.31.21.11.10.90.81/a 40.75 0.70 0.75 0.81 0.87 0.94 1.15 1.28 五擋V 4（km/h）6069788695103112120a 5(m/s²)1.01.11.00.90.70.50.40.251/a 510.921.011.111.421.922.

36、374.02做出關(guān)系曲線,如圖5.3圖5.3 加速度倒數(shù)曲線對加速度倒數(shù)和車速之間的關(guān)系曲線積分，可以得到汽車在平路上加速行駛時(shí)的加速時(shí)間。V檔從穩(wěn)定加速到60km/h的時(shí)間 s(為一個(gè)小格代表的時(shí)間)。5.3 功率平衡計(jì)算 5.3.1 汽車行駛時(shí)發(fā)動機(jī)能夠發(fā)出的功率汽車行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)能夠發(fā)出的功率就是發(fā)動機(jī)使用外特性的功率值。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和汽車速度之間的關(guān)系，見表5.6根據(jù)公式 (5.8)代入相關(guān)數(shù)據(jù)，得表5.6表5.6 發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率與速度關(guān)系表n（r/min）1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 T（Nm）354 382 388 382 380

37、372 360 350 一擋V 1（km/h）14 16 18 20 22 24 26 28 P 1（kw）52 65 73 80 88 93 98 103 二擋V 2（km/h）23 27 30 34 37 40 44 47 P 2（kw）52 65 73 80 88 93 98 103 三擋V3（km/h）37 40 47 53 58 63 68 74 P3（kw）52 65 73 80 88 93 98 103 四擋V4（km/h）52 59 66 74 81 88 95 103 P4（kw）52 65 73 80 88 93 98 103 五擋V5（km/h）60 69 78 86 9

38、5 103 112 120P5（kw）52 65 73 80 88 93 98 103 5.3.2 汽車行駛時(shí)所需發(fā)動機(jī)的功率汽車行駛時(shí),所需要的發(fā)動機(jī)的功率是克服行駛阻力所消耗的功率,其值按下式計(jì)算: （5.9）當(dāng)汽車在平路上勻速行駛時(shí)，i=0，dv/dt=0，可簡化為下式： （5.10）代入相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算得表5-7所示 表5-7 行駛阻力所消耗的功率與車速n(r/min)20406080100120Pe(kw)3 7 16 32 56 90 5.3.3 汽車功率平衡圖做出發(fā)動機(jī)能夠發(fā)出的功率與車速之間的關(guān)系曲線,并作汽車在平路上勻速行駛時(shí)所需發(fā)動機(jī)的功率的曲線,即得到汽車的功率平衡圖,如圖

39、5.4所示,利用該圖分析汽車的動力性,上述兩條曲線的交點(diǎn)所對應(yīng)的車速就是汽車的最高車速。圖5.4 功率平衡圖第6章 汽車燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算在總體設(shè)計(jì)時(shí)，通常主要是對汽車穩(wěn)定行駛時(shí)的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算公式如下： （6.1）式中：Qs汽車等速百公里燃油消耗量，L/kw*h； 汽車穩(wěn)定行駛時(shí)所需發(fā)動機(jī)功率，kw； 發(fā)動機(jī)的燃油消耗率，g/(kw.h),其值由發(fā)動機(jī)萬有特性曲線得到； 燃油重度，N/L,柴油為7.948.13，其值取8.00； 最高擋車速。查萬有特性曲線圖，計(jì)算得，見表6-1表6-1 燃油消耗V a（km/h）70 80 85 90 95100 110 120 n(r/min)16251858197420902206232225542786g e (g