汽車的動力總成匹配與總體設計

1、目錄、 、 2-3、 4、 、 、 、 、 4-5、 、 、 、 、 5-6、 、 、 、 、 6-7、 、 、 、 7-8、 8正文、 、 、 、第一節(jié) 整車主要目標參數(shù)的初步確定、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、一、發(fā)動機的選擇、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、二、輪胎的選擇、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、三

2、、傳動系最小傳動比的確定、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、四、傳動系最大傳動比的確定、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、第二節(jié) 傳動系各總成的選型、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 8、離合器的初步選型、 9三、變速器的選擇、四、傳動軸的選型、五、驅動橋的選型、第三節(jié) 整車性能計算、 、 、 、 9-10、 10、 11、 12、配置東風康明斯EQB210-20發(fā)動機時的

3、整車性能計算、12-16、配置濰柴TBD226B-60 B發(fā)動機時的整車性能計算、16-18三、汽車經(jīng)濟性能計算、 、 18-19第四節(jié) 發(fā)動機與傳動系部件的確定、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 20設計總結、 、 、 、 21致謝、 、 、 、 、 、 、 、參考文獻、 、 、 、 22、 、 23我選擇的題目是東風牌EQ1146G型載貨汽車的動力總成匹配與總體設計，主要任務就是通過東風牌 EQ1146G型載貨汽車的基本參數(shù)，通過計算選擇一款 發(fā)動機，以及與之匹配的輪胎、離合器、變速箱、傳動軸和驅動橋。并且

4、對各個 部件進行驗算，是否各個部件匹配的良好，最后畫出一張整車總體布置草圖。15東風牌EQ1146G型載貨汽車的基本參數(shù)如表所示:東風牌EQ1146G2型載貨汽車接近角/離去角34/14最高車速（km/h）90車輛外形長（mm）8530車輛外形寬（mm）2470車輛外形高（mm）2830整備質量6150總質量14335額定質量7990前輪距1940后輪距1860軸距5000軸數(shù)2懸掛（前/后）1245/2285最大爬坡度（%）30%第一節(jié)整車主要目標參數(shù)的初步確定、發(fā)動機的選擇1.發(fā)動機的最大功率及轉速的確定汽車的動力性能很大程度上取決于發(fā)動機的最大功率。要設計的載貨汽車最高車速是Uq = 9

5、0km/h ,那么發(fā)動機的最大功率應該大于或者等于該車速 a行駛時，滾動阻力功率與空氣阻率之和，即Pemax,二magf” 13600Ua maxa maxJ(1-1)式中，Pemax是發(fā)動機的最大功率（KW ； " T是傳動系效率（包括變速器、輔 e max助變速器傳動軸萬向節(jié)、主減速器的傳動效率），n t = 95%父98%>96% = 89.4%（查課程設1f指導書表1-1得）,ma2是汽車總質重， ma=14335kg; g是重力加速度，g=9.8m/S ； f是懾動阻力系數(shù)，有實驗測得，車速再不大于100km/h的情況下可以認為是常數(shù)。取f=0.008（查課程設計指導

6、書表 1-2得）；CD是空氣阻力系數(shù)，一般中重型貨車可取 0.81.0 ,這里去CD =0.9 ; A是迎風面積（B1父），取前輪距B1 乂總高H,2A=1.940M 2.830 m。2 CdA=0.9 1.940 2.830=4.94 m故114335 9.81 0.0084.943Pemax 至I父 90 +父 903 KW = 84.36KW0.8941360076140）也可利用比功率的統(tǒng)計值來確定發(fā)動機的功率值。如選取功率為88.83KW的發(fā)動機，則比功率為：1000 P 1000 84.36emax =kw/t = 5.884kw/t1433514335參考汽車理論圖3-1東風載重

7、貨車比功率大約在 9kw/t左右，在這里我取10kw/t 。 所以該質量14335Kg的汽車，具發(fā)動機應該具有的功率Pe = 10 14.335 = 143.35W；再考慮該載重貨車要求的車速，因此初 步選擇汽車發(fā)動機的最大功率為150kw 。2、發(fā)動機最大轉矩及其轉速的確定當發(fā)動機最大功率和其相應的轉速確定后，可通過下式確定發(fā)動機的最大 轉矩。二 P 一Temax = 9549-max（1-2）np式中，T5max是發(fā)動機最大轉矩（Nm）； a是轉矩適應性系數(shù)，標志著當行駛阻力增加時，發(fā)動機外特性曲線自動增加轉矩的能力,TemaxTpTd是最大功率時的轉矩（Nm），初取a =1.05 （參考

8、課程設計指導書）； pP5max是發(fā)動機最大功率（KVV; np是最大功率時的轉速（r/min ） e 11 iaxp1.05 150所以Temax=9549N m = 601.6N m2500（其中轉速n0是參考東風康明斯發(fā)動機有限公司網(wǎng)站上產品介紹取的值） p一般用發(fā)動機適應性系數(shù) 中=:，表示發(fā)動機轉速適應行駛工況的程nT度，中越大，說明發(fā)動機的轉速適應性越好。采用 中值大的發(fā)動機可以減少換 擋次數(shù)，減輕司機疲勞、減少傳動系的磨損和降低油耗。通常，汽油機取1.21.4 , 柴油機取1.22.6 ,以保證汽車具有適應的最低穩(wěn)定車速。初取nT =1450r/min ,nD則上=1.72,6=

9、1.05父 1.72= 1.81%二、輪胎的選擇輪胎的尺寸和型號是進行汽車性能計算和繪制總布置圖的重要原始數(shù)據(jù)，因此，在總體設計開始階段就應選定。選擇的依據(jù)是車型、使用條件、輪胎的額定 負荷以及汽車的行駛速度。為了提高汽車的動力因數(shù)、降低汽車質心的高度、減 小非簧載質量，對公路用車，在其輪胎負荷系數(shù)以及汽車離地間隙允許的范圍內， 應盡量選取尺寸較小的輪胎。同時還應考慮與動力一傳動系參數(shù)的匹配和對整車 尺寸參數(shù)的影響。參考同類車型所選輪胎規(guī)格，各軸輪胎規(guī)格選擇如下：前軸輪胎規(guī)格為10.00R20,輪胎數(shù)量為2;后輪并裝雙胎，型號為10.00R20, 輪胎數(shù)量為4。所選輪胎的單胎最大負荷26300

10、N氣壓0.74MPa,普通花紋，外 直徑1055mm（輪胎的選擇參考課程設計指導書表 1-3）三、傳動系最小傳動比的確定普通載貨汽車最高檔通常選用直接擋，若無分動器或者輪邊減速器，則傳動系的最小傳動比等于主減速器的主減速比i0。主減速比i0是主減速器設計的 原始數(shù)據(jù)，應在汽車總體設計時就確定。載重貨車為了得到足夠的功率儲備而使最高的車速有所下降，i0可按下式選擇 八 c、rrnpio = （0.377 0.472）r-P（1-3）uamaxigh式中，rr是驅動輪的滾動半徑（項，所選輪胎規(guī)格為10.00R20的子午線輪胎，其自由直徑半徑：Fd rr =r 2d=1055mm因計算常數(shù)F=3.0

11、5（子午線輪胎F=3.05）,故滾動3.05 1055mm= 512.1mm = 0.5121m；2 3.1416n是發(fā)動機最大功率時的轉速，no=2500r/min ; Umav是最高車速，ppa maxuamax =90km/h； igh是變速器最高擋傳動比，igh=1.。0.5121 2500所以i。= (0.377 0.472) = 5.363 6.714o90 1.0初取i0=6.0根據(jù)所選定的主減速比i0的值，就可基本上確定主減速器的減速行駛，并使之與汽車總布置所要求的離地間隙相適應。汽車驅動橋離地間隙要求如圖1-4所示。其中，中型載貨汽車的離地間隙要求在230345m牝間。（參考

12、課程設計指導書表1-4）四、傳動系最大傳動比的確定傳動系最大傳動比為變速器的I擋傳動比ig1與主減速比i0的乘積。i 應根據(jù)汽車最大爬坡度、驅動車輪與路面的附著條件、汽車的最低穩(wěn) g1定車速以及主減速比和驅動車輪的滾動半徑等綜合確定。汽車爬坡度時車速不高，空氣阻力可以忽略，則最大驅動力用于克服輪胎與路面間的滾動阻力及爬坡阻力。故有T i ,i 丁emax1 gI |。T之 mag(f cosa max + sin"max)= mag max (1-4)r則由最大爬坡度要求的變速器I擋傳動比為i _ mag maxrr g1 T i T e max o T(1-5)式中，ma是汽車總質

13、量，ma =14335kg ; g是重力加速度，2g=9.81m/S ; 口 max是道路取大坡度角，設計要求取大爬坡度為30%即坡度角口 max=16.70；甲maX是道路最大阻力系數(shù)。x = (f cos sin ) = 0.008 cos16.70 sin16.70maxmaxmax0.295前面已經(jīng)計算得r=0.5121m；發(fā)動機最大轉矩Temax=601.6N，m；主減速器比i0=6.0;傳動系效率"T =0.894。所以ig1 一14335 9.81 0.295 0.51216.58601.6 6.0 0.894根據(jù)驅動車輪與地面附著條件T i ,i 丁emaxigVo

14、T :二 g(1-6)求得變速器的i擋傳動比為G ri2 rrg1 T i .emax1 o T(1-7 )式中，中是道路的附著系數(shù)，在良好的路面上去=0.8; G2是汽車滿載ig1二 12.454綜上所述，初步選取變速器I擋傳動比i /g1=7.6400靜止于水平路面時驅動橋承受的載荷（N）,初步設計采用單車橋驅動，驅動橋承受的質量為10t,則10000 9.81 0.8 0.5121<601.6 6.0 0.894第二節(jié)傳動系各總成的選型發(fā)動機的選型根據(jù)所需發(fā)動機的最大功率和最大轉矩及相應轉速，初步選擇東風康明斯發(fā)動機有限公司的型號為 EQB210-20的發(fā)動機，以及濰柴動力股份有限

15、公司的 型號為TBD226B-6I B的發(fā)動機。它們的主要參數(shù)如表所示：單位EQB210-20TBD226B-60 B缸徑/行程mm102/120105/120排量L5.96.23額定工況 功率/轉速KW/(r/min)155/2500155/2500最大轉矩/轉速N , m( r/min)700/1500730/1400-1600最低燃油消耗率g/( kW , h)215無資料質量kg413無資料滿足排放要求歐II歐II外形尺寸 （長X寬X高）mm無資料無資料東風康明斯發(fā)動機有限公司的型號 EQB210-20發(fā)動機轉速范圍750-2750r/min ;而濰柴動力股份有限公司的型號為 TBD2

16、26B-6Q B發(fā)動機轉速范圍無資料可查。離合器的初步選型為離合器所能傳遞的最大靜摩擦力矩與發(fā)動機最大轉矩之比，必須大于1 0后備系數(shù)B后備系數(shù)B是離合器設計時用到的一個重要參數(shù)，它反映了離合器傳遞發(fā)動 機最大轉矩的可靠程度。在選擇夕時，應考慮以下幾點：1）摩擦片在使用中磨損后，離合器還應能可靠地傳遞發(fā)動機最大轉矩。2）要防止離合器滑磨過大。3）要能防止傳動系過載。顯然，為可靠傳遞發(fā)動機最大轉矩和防止離合器滑磨過大，B不宜選取太?。粸槭闺x合器尺寸不致過大，減少傳動系過載，保證操縱輕便，B又不宜選取太大； 當發(fā)動機后備功率較大、使用條件較好時，B可選取小些；當使用條件惡劣，需 要拖帶掛車時，為提

17、高起步能力、減少離合器滑磨，B應選取大些；貨車總質量越大，B也應選得越大；采用柴油機時，由于工作比較粗暴，轉矩較不平穩(wěn)，選 取的B值應比汽油機大些；發(fā)動機缸數(shù)越多，轉矩波動越小，B可選取小些；膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的B值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的B值應大于單片離合器。各類汽車口值的取值范圍通常為：轎車和微型、輕型貨車 6=1. 201. 75中型和重型貨車 6=1. 502. 25越野車、帶拖掛的重型汽車和牽引汽車6=1. 804. 00根據(jù)發(fā)動機的最大轉矩，和上述的原則。初步選定濰坊鶴鎮(zhèn)機械有限公司生產，轉矩容量為1300N m的HZ-305-CKS-N

18、CS合器。該離合器與 EQB210-20發(fā)動機匹配時，其后備系數(shù)為1.85;與TBD226B-6I B匹配時，其后備系數(shù)是1.78;變速器的選擇由于重型汽車的裝載質量大，使用條件復雜，同時中型貨車滿載與空載的質 量變化極大，要保證重型汽車具有良好的動力性、 經(jīng)濟性和加速性，需要采用多 檔變速器。因為，檔位越多，發(fā)動機發(fā)揮最大功率附近高功率的機會就越大，可 以提高汽車的加速與爬坡能力；同時也能增加發(fā)動機在地燃油消耗率的轉速范圍 工作的機會，可以提高汽車的燃油經(jīng)濟性。目前，組合式機械變速器已經(jīng)成為重 型汽車的主要形式，即以一到兩種4-6擋變速器為主體，通過更換系列齒輪副和 配置不同的副變速器，得到

19、一組不同的擋數(shù)、不同傳動比范圍的變速器系列。根據(jù)發(fā)動機最大轉矩和變速器的I擋傳動比，初步選擇哈爾濱一汽變速箱股 份有限公司生產的VI擋變速箱型號為CA6-75B （直接）。變速箱為三軸同步機械 式汽車變速箱，具有六個前進檔和一個倒檔，三、四、五、六采用鎖環(huán)式慣性同 步器換檔，二檔采用鎖環(huán)式同步器換檔，一檔和倒檔為滑動齒套式換檔，變速箱 采用上下分體式結構，上蓋為換檔操作部分，下箱體為齒輪傳動部分，便于拆解 維修。變速器的輸入轉矩范圍為735833N m，該變速器的最高檔采用直接擋，傳動比的范圍是1-7.640。變速器各擋速比如表所示:IIIIIIIVVVI倒7.6404.7142.9321.8

20、951.3371.0007.107四、傳動軸的選型該車前后軸距較大，為了提高傳動軸的的臨界轉速，避免共振以及考慮整 車總布置上的需要，常將傳動軸分段。當傳動軸分段時，需要加設安裝在車架橫 梁上的彈性中間支撐，以補償傳動軸軸向和角度方向的安裝誤差， 以及車輛行駛 過程中由于彈性支承的發(fā)動機的傳動和車架等變形所引起的位移。彈性元件能吸收傳動軸的震動，降低噪聲。這種彈性中間支撐不能傳遞軸向力，它只要承受傳 動軸因動不平衡，偏心等因素引起的徑向力，以及萬向節(jié)上的附加彎矩所引起的 徑向力。一般驅動橋傳動軸均采用一對十字軸萬向節(jié)。十字萬向節(jié)兩軸的夾角 «不 宜過大，當口由40增至160時，滾針軸

21、承壽命將下降至原壽命的 1/4。十字軸 萬向節(jié)夾角的允許范圍如表所示：驅 動 橋 傳 動 軸汽車滿載靜止時一般汽車60越野汽布120行駛中的極限夾角一般汽車150 200短軸距越野汽車300選擇傳動軸時應注意，當變速器為I擋時，發(fā)動機最大轉矩經(jīng)過變速器的 減速增扭后。輸出的扭矩的是否大于傳動軸的工作扭矩。選擇濰柴動力股份有限公司的型號為TBD226Ba B的發(fā)動機。最大轉矩是730N，m,當經(jīng)過哈爾濱一汽變速箱股份有限公司 CA6-75B VI擋變速箱減速增扭后，所輸出的轉矩是5577.2 N，m。通過游覽重慶重型汽車集團傳動軸有限公司生產的中型汽車傳動軸總成，編號為002,工作轉矩為6000

22、N，m。能承受變速器輸出的最大扭驅動橋的選型驅動橋處于傳動系的末端，其基本公用是增大由傳動軸傳來的轉矩，將轉 矩分配給左、右驅動車輪，并使左、右驅動輪具有差速功能；同時，驅動橋還要 承受作用于路面和車價之間的垂向力、縱向力和橫向力。1、驅動橋結構形式和布置形式的選擇驅動橋的結構形式與驅動車輪的懸架形式有關。絕大多數(shù)載重貨車的驅動 車輪采用非獨立懸架，相應的采用非斷開式車橋?，F(xiàn)代多橋驅動汽車都采用貫通式驅動橋的布置。在貫通式驅動橋的布置中，各橋的傳動布置在同一個縱向垂直平面內，且 相鄰的兩橋的傳動軸是串聯(lián)的布置。 具優(yōu)點是不僅減少了傳動軸的數(shù)量， 而且提 高了各種驅動橋零件的互通性，并且簡化了結

23、構，減少了體積和質量，成本較低。 東風牌EQ1146G型載貨汽車不是采用多橋驅動，所以不采用貫通式驅動橋布置。2、主減速器結構形式選擇主減速器形式的選擇與汽車的類型及使用條件有關，主要取決與動力性、經(jīng)濟性等整車性能所要求的主減速比i 0的大小以及驅動橋的離地間隙、驅動橋的 數(shù)目及減速形式等。雙級主減速器有兩集齒輪減速組成，結構復雜、質量大，制造成本也顯著 增加，僅用于主減速比較大且采用單節(jié)減速器不能滿足既定的減速比和離地間隙 要求的重型汽車上。目前，轎車和一般的輕、中型貨車采用單級主減速器，即可滿足汽車動力 性要求。它具有結構簡單、體積小、質量輕和傳動效率高等優(yōu)點。綜上所述，由于所設計的載貨汽

24、車的軸數(shù)和驅動形式為2X2,以及單級主減速器還有結構簡單等諸多優(yōu)點，又能滿足使用要求。所以，選用單機主減速器。3、驅動橋的選型根據(jù)計算的主減速比，初步選擇重慶紅巖汽車車橋廠的單級減速單后驅動 橋，產品編號為20048301。單級減速橋總成采用鑄鋼橋殼，整體剛性好，結實 耐用，承載能力強，能滿足惡劣路況需求。承載能力為13t,最大輸入轉矩6858N -m,大于最大的輸入轉矩730M 7.640= 5577.2N m ,主減速器傳動比i0=4.875和5.833兩種。因車速要求較高，就選i0=4.875計算，如果 汽車阻力功率曲線與發(fā)動機功率曲線不能交在其最大功率點上，在進行調整。第三節(jié)整車性能計

25、算一、配置東風康明斯EQB210-20發(fā)動機時的整車性能計算1、汽車動力性能計算(1)汽車驅動力和行駛阻力汽車行駛過程中必須克服滾動阻力 Ff和空氣阻力Fw的作用，加速時會受到加速阻力Fj-作用，上坡時會受到重力沿坡道的分力一一坡度阻力Fi的作用。汽車行駛時驅動力與行駛阻力的平衡方程為Ft = Ff + Fw+ Fi + Fj(1-8)發(fā)動機在轉速n下發(fā)出的扭矩Te ,經(jīng)過汽車傳東西傳遞到驅動輪上的驅動 e力Ft按下式計算T i ielgl。TFt = (1-9)r式子中，Te是發(fā)動機轉矩(N m)； ia是變速器減速比；io是主減 ego速器減速比，i。=5.833; “t是傳動系效率，&q

26、uot;t =0.894 ; rr是車輪的滾動半徑(項，rr=0.5121m。在驅動輪不不打滑的情況下，發(fā)動機轉速n(r/min)所對應的汽車車速Ua (Km/h)為 nrua = 0.377(1-10)igio滾動阻力Ff為Ff = magcosa f(1-11)2 一式子中，g是重力加速度，g=9.81 m/ S ; a是坡道的坡度角；f是滾動阻力系數(shù)，f=0.008.空氣阻力Fw為(1-12)口2式子中，CD是空氣阻力系數(shù)，Cd=0.9; A是迎風面積，即汽車行駛方向的投影面積,A =1.940 x 2.830 m2 ； P是空氣密度,一般取2_4=1.2258N S , m ; ua是

27、汽車仃駛速度(s/m)，右ua以km/h計,則Fw二CdA 2D Ua21.15坡度阻力Fi為Fi式子中，magsinFi = magi(1-13)i是道路坡度，計算時 i取值從0% 40%坡道阻力口隨著坡道的坡度口變大而增大，且與變速器檔位和車速無關。(1)搭配東風康明斯EQB210-2儂動機時，汽車的最高速度。在網(wǎng)上查 找到東風康明斯EQB210-20發(fā)動機 的外特性曲線圖。選擇東風康明斯EQB210-20的發(fā)動機時的最局車速uanr2500 0.51210.377-r- = 0.377= 99km/higi04.875 1.0當車速為99KM/H的時候，汽車的驅動力應該大于汽車所受到的阻

28、力, 此時不考慮汽車所受到的坡道阻力和加速阻力。Ft 二Ti i el gio T603 4.875 1.0 0.8940.5121=5131NFf = 14335 9.81 0.008 T125N加速阻力Fj = Ft -(Ff + Fw + Fi)計算。為計算最大加速能力，這里21Fw0.9 1.940 2.83021.15902 = 1892NFt - Ff Fw=5131 - 1125 1892所以此時車速能達到90KM/H以上。(2)計算搭配東風康明斯EQB210-20發(fā)動機時，汽車的最大爬坡度。計算汽車最大爬坡度時候，是汽車變速器的擋位是I擋，此時汽車的速度 比較慢，此時所受到的風

29、阻 Fw和加速阻力可以忽略不計，當一檔的時候汽車車 輪的最大驅動力為：Ft =Teigio t 700 7.640 4.875 0.894r0.5121=45514N坡道阻力為 Fi 二 mag sin -二 140626sin :滾動阻力為 Ff = mag cos： f = 1125cos;Ft = Fi Ff 所以45514= 140626$冶: 1125cos ;算出二=18.430汽車的最大爬坡度，是指汽車滿載時在良好路面上用第一檔克服的最大坡 度，它表征汽車的爬坡能力。爬坡度用坡度的角度值(以度數(shù)表示)或以坡度起 止點的高度差與其水平距離的比值(正切值)的百分數(shù)來表示。只有當汽車牽

30、引力大于上坡阻力和滾動阻力(空氣阻力不計)時，汽車才能爬上坡。表述這種汽車爬坡能力的計量方法就是百分比坡度，用坡的高度和水平距離的比例來表示，即百分比坡度= tana X100%其中a是坡面與水平面的夾角。例如“汽車爬坡度”是 30%根據(jù)上述公式得：tana X100%=30%即tana =30/100= 0.3,查三角函數(shù)表得« =16.7° ,即此車可爬越的最陡坡度是 16.7 0 。所以tan18.430 X 100%=33.3% 一擋時候的最大爬坡度為33.3%(3)搭配東風康明斯EQB210-20發(fā)動機時，汽車的加速性能計算。就取道路坡道為零的平知道路上進行失算L

31、L L LFt-Fw-FfFj = 6 ma = Ft - Fw - Ff,由此可得 a = （1-14）ma式中，6是汽車旋轉質量換算系數(shù)，6按式子6 = 1 + 61 + 6 2i：估算，取 g"定62 = 0.04, i a為變速器速比。通過計算得到汽車各個擋位加速度時間。 gr dua 1 . 一由a =得dt = dua,故dtatu2 1t =1dt = 1 dua(1-15)0u1a通過上式可求得7車從初始車速 u1全力加速到u2的加速時間t當汽車掛一擋起步并且加速到10km/h時所用的時間為11S當汽車從10km/h掛二檔加速到20km/h時所用的時間為ios當汽車從

32、20km/h掛三檔加速到30km/h時所用的時間為12.3S當汽車從30km/h掛四擋加速到45km/h時所用的時間為26.3S當汽車從45km/h掛五檔加速到60km/h時所用的時間為39.8S當汽車從60km/h掛六擋加速到75km/h時所用的時間為67S當汽車從靜止通過連續(xù)換擋加速到 75km/h時所用的時間為166.4S二、配置濰柴TBD226B-6H B發(fā)動機時的整車性能計算(4)搭配濰柴TBD226B-60 B發(fā)動機時，汽車的最高速度計算由于網(wǎng)絡上沒有濰柴TBD226B-60 B的外特性圖，可能數(shù)據(jù)有些誤差選擇濰柴TBD226B-60 B發(fā)動機時的最高車速=0.377 匹 igi0

33、o 0.3772500 0.51214.875 1.0二 99km/ h當車速為99KM/H的時候，汽車的驅動力應該大于汽車所受到的阻力, 此時不考慮汽車所受到的坡道阻力和加速阻力。Ft - FfFwFt“尸。4.875 1.0 O894 . 5361N0.5121Ff14335 9.81 0.008= 1125NFw0.9 1.940 2.830 o 902 = 1892N21.15Ft- Ff Fw=5361 - 1125 1892所以此時車速能達到90KM/H以上。(5)計算搭配濰柴TBD226B-60 B發(fā)動機時，汽車的最大爬坡度。計算汽車最大爬坡度時候，是汽車變速器的擋位是I擋，此時

34、汽車的速度比較慢, 此時所受到的風阻Fw和加速阻力可以忽略不計，當一檔的時候汽車車輪的最大 驅動力為：LTeigio T 730 7.640 4.875 0.894Ft47465Ntrr0.5121坡道阻力為 Fi = mag sin 二=140626sin ;滾動阻力為 Ff = mag cos： f = 1125cos;Ft 二 Fi Ff 所以47465= 140626$葉1125cos ;算出二=19.260tan 19.260 100% =34.9%所以當搭配濰柴TBD226B-6I B發(fā)動機時，汽車的最大爬坡度是34.9%。(6)搭配搭配濰柴TBD226Ba B發(fā)動機時，汽車的加速

35、性能計算。就取道路坡道為零的平知道路上進行計算Fj 二maFt - Fw - Ff,由此可得a =Ft - Fw - Ffma27式中，6是汽車旋轉質量換算系數(shù)，6按式子6 = 1 +61 + 6 2i：估算，取 gdUadt"定62 = 0.04, i a為變速器速比。通過計算得到汽車各個擋位加速度時間 g得dt = Id",故aatu2 1dt :-dua0u1 a通過上式可求得7車從初始車速 U1全力加速到u2的加速時間t當汽車掛一擋起步并且加速到1okm/h時所用的時間為10.4S當汽車從1okm/h掛二檔加速到20km/h時所用的時間為9.8S當汽車從20km/h

36、掛三檔加速到30km/h時所用的時間為11.7S當汽車從30km/h掛四擋加速到45km/h時所用的時間為25S當汽車從45km/h掛五檔加速到60km/h時所用的時間為37.7S當汽車從60km/h掛六擋加速到75km/h時所用的時間為61.5S當汽車從靜止通過連續(xù)換擋加速到 75km/h時所用的時間為156.1S三、汽車經(jīng)濟性能計算汽車的燃油經(jīng)濟性是汽車使用中的另一項重要性能。汽車設計開發(fā)過程中，常需要在十幾樣車之稱之前，根據(jù)發(fā)動機特性和汽車功率平衡圖對汽車的燃油經(jīng) 濟性進行評算，最簡單、最基本的是等速行駛百公里燃油消耗量的估算。對貨車 來講，等速百公里耗油量是滿載時可以最高擋在水平良好的

37、路面上等速行駛 100KM勺燃油消耗量。汽車百公里燃油消耗量Qs為QsPge1.02ua g(1-16)式子中，P是汽車以車速ua等速行駛時勇于克服滾動阻力和空氣阻力發(fā)動機所消11magfuaCD Au3耗的功率(kw), p = (Pf + L)=I a. a +3_a I； nT> T fT 360076140傳動系效率，n T =0.894 ; ma是汽車總質量,f是滾動阻力系數(shù),f =0.008 ; CD是空氣阻力系數(shù)CD =0.9 ； A是迎風面積；ge是燃油消耗率 (g / Kw h),)可根據(jù)發(fā)動機轉速從外特性曲線圖上讀?。籾a是汽車車速(km/h); P g 是燃油的重度

38、，柴油取 7.948.13N/L，取 P g =8.04N/L。(1)計算搭配東風康明斯 EQB210-20發(fā)動機時，汽車以90km/h等速行 駛百公里的燃油消耗量。1p = 一(Pf Pv) nTQs ; m1 magfua CDAu3a a D a = 84.37kwT 36007614084.37 25028.581.02 90 8.04(2)計算搭配濰柴TBD226B-6I B發(fā)動機時，汽車以90km/h等速行駛百 公里的燃油消耗量。1P = 一(Pf Pv)T1 magfuaT 3600CDAu3QsPge1.02ujg84.37 2601.02 90 8.04=29.7D a =

39、84.37kw 76140第四節(jié)發(fā)動機與傳動系部件的確定根據(jù)前面的計算，可以確定設計車輛的動力傳動系統(tǒng)。1）哈爾濱一汽變速器CA6-75B （最高擋為直接擋）、單級減速驅動橋（主減 速比為4.875）與東風康明斯 EQB210-20發(fā)動機匹配使用時，汽車最高車速是99km/h,最大爬坡能力是33.3%,從一擋起步連續(xù)換擋加速到75km/h車 速的加速度時間為166.4S。2）哈爾濱一汽變速器CA6-75B （最高擋為直接擋）、單級減速驅動橋（主減 速比為4.875）與濰柴TBD226B-60 B發(fā)動機匹配使用時，汽車的最高車速是99km/ h ,最大爬坡能力是34.9%,從一擋起步連續(xù)換擋加速到75km/h車 速的加速度時間為156.1S。兩種匹配情況下的汽車性能比較見表:發(fā)動機型號整車主要性能最大車速ua / (km/ h)最大爬坡度i （%從一擋起步 加速到75km/ h的時間t/s以 90KM/h車速等速 行駛百公 里耗油量東風康明斯EQB210-2099km/h33.3%166.4S28.58濰柴 TBD226B-6 n B99km/h34.9%156.1S29.7可見，選用濰柴TBD226Ba B時，整車的爬坡性能、加速性能有了顯著地 提高，經(jīng)濟車速的范圍也比較大，燃油經(jīng)濟性較好，同時也能滿足最高車速 90KM/h的設計要求。最后確定的發(fā)動機和傳東西各