汽車?yán)碚摯笞鳂I(yè)課件

1、汽車?yán)碚搶?shí)習(xí)實(shí)習(xí)報(bào)告別克凱越1.6LE-AT 2011款綜合性能分析學(xué) 院：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)老師：實(shí)習(xí)時(shí)間：姓 名： 學(xué) 號(hào)： 成 績(jī)：姓 名： 學(xué) 號(hào)： 成 績(jī)：組員任務(wù)分配： 動(dòng)力性，燃油經(jīng)濟(jì)性制動(dòng)性，操縱穩(wěn)定性目錄一、別克凱越1.6LE-AT 2011款動(dòng)力性分析11.發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)12.參數(shù)計(jì)算33.驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力平衡圖64.動(dòng)力特性圖75.功率平衡圖8二、別克凱越1.6LE-AT 2011款燃油經(jīng)濟(jì)性分析101.百公里油耗估算102.等速行駛百公里燃油消耗量計(jì)算123.等加速行駛工況燃油消耗量的計(jì)算134.等減速行駛工況燃油消耗量的計(jì)算165.數(shù)據(jù)分析16三、別克凱越1.6LE-AT

2、 2011款制動(dòng)性分析181.結(jié)構(gòu)參數(shù)182.參數(shù)分析18四、別克凱越1.6LE-AT 2011款操縱穩(wěn)定性分析231.結(jié)構(gòu)參數(shù)232.參數(shù)分析23一、別克凱越1.6LE-AT 2011款動(dòng)力性分析1.發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)整車技術(shù)參數(shù)項(xiàng) 目別克凱越1.6LE-AT 2011整車尺寸長(zhǎng)×寬×（mm）4515×1725×1445軸距 （mm）2600輪距前輪 （mm）1475后輪 （mm）1476最小離地間隙 （mm）125空氣阻力系數(shù)CD0.338整備質(zhì)量整車 （kg）1260迎風(fēng)面積（m2）2.277輪胎195/55 R15動(dòng)力參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目別克凱越1.6LE

3、-AT 2011發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)汽缸數(shù)和排列形式直列4缸每汽缸氣門數(shù)4總排量 1600最大輸出/對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速 （kw/rmp）81/6000最大扭矩/對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速 （nm/rmp）146/4000最高車速 （km/h）172km/h最高轉(zhuǎn)速 （r/min）最大扭矩3600最大功率6000變速器項(xiàng)目傳動(dòng)比擋2.989擋1.568擋1.000擋0.701主減速器3.4632.參數(shù)計(jì)算（1）轉(zhuǎn)矩和功率計(jì)算根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和最大功率時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，則發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性的功率曲線可用下式估算： -汽油機(jī)中C1=C2=1， n 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(rmin), Pe max =81kw，=6000r/min；發(fā)動(dòng)機(jī)功率Pe和

4、轉(zhuǎn)矩 之間有如下關(guān)系： 可得發(fā)動(dòng)機(jī)外特性中的功率與轉(zhuǎn)矩曲線：5007.27 138.76 最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速點(diǎn)100015.38 146.82 150024.05 153.08 200033.00 157.56 250041.95 160.24 300050.63 161.14 最高轉(zhuǎn)矩點(diǎn)350058.73 160.24 400066.00 157.56 450072.14 153.08 500076.88 146.82 550079.92 138.76 600081.00 128.91 最高功率點(diǎn)（最高轉(zhuǎn)速點(diǎn)）可得，發(fā)動(dòng)機(jī)外特性圖：分析：該車實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)外特性圖上的轉(zhuǎn)矩曲線有兩個(gè)峰值，與一般外特性

5、圖相比，出現(xiàn)這種情況的原因應(yīng)該是因?yàn)樵谇筮@兩個(gè)圖的功率和轉(zhuǎn)矩所用的擬合公式不一樣，思路也不一樣引起的誤差。（2）驅(qū)動(dòng)力計(jì)算尺寸參數(shù)4515*1725*1445最小離地間隙125（mm）整車裝備質(zhì)量1260（kg）輪胎195/55 R15一擋傳動(dòng)比2.989二擋傳動(dòng)比1.568三擋傳動(dòng)比1.000四擋傳動(dòng)比0.701主減速比3.463空氣阻力系數(shù)0.338根據(jù)別克凱越 1.6的輪胎規(guī)格195/55 R15計(jì)算半徑r=（19555%2+1525.4）/2»298mm=0.30m取傳動(dòng)系機(jī)械效率為=0.9 計(jì)算出在一至五擋各擋位中在不同轉(zhuǎn)速下的汽車行駛速度和驅(qū)動(dòng)力：擋位擋位第一擋5005.

6、42 4341.40 第二擋10.34 2277.46 100010.84 4593.48 20.67 2409.70 150016.27 4789.55 31.01 2512.55 200021.69 4929.59 41.35 2586.02 250027.11 5013.62 51.68 2630.10 300032.53 5041.63 62.02 2644.79 350037.96 5013.62 72.35 2630.10 400043.38 4929.59 82.69 2586.02 450048.80 4789.55 93.03 2512.55 500054.22 4593.4

7、8 103.36 2409.70 550059.65 4341.40 113.70 2277.46 600065.07 4033.30 124.04 2115.83 擋位擋位 第三擋50016.21 1452.46 第四擋23.12 1018.17 100032.41 1536.80 46.24 1077.29 150048.62 1602.39 69.36 1123.28 200064.83 1649.24 92.48 1156.12 250081.04 1677.36 115.60 1175.83 300097.24 1686.73 138.72 1182.40 3500113.45 16

8、77.36 161.84 1175.83 4000129.66 1649.24 184.96 1156.12 4500145.87 1602.39 208.08 1123.28 5000162.07 1536.80 231.20 1077.29 5500178.28 1452.46 254.32 1018.17 6000194.49 1349.38 277.44 945.92 在水平路面上，滾動(dòng)阻力Ff = Gf轎車輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)可估算： ，取f 0 = 0.014已知質(zhì)量m = 1260kg ，故重力G = mg =1260*9.8 =12348N所以Ff=Gf=12348×0

9、.014×(1+/19400) =172.87×(1+ /19400)空氣阻力：已知C D =0.338，計(jì)算A 1725×(1445-125) ×10-6= 2.28所以得到：Fw=Cd×A×/21.15=0.036有此得：Ff+Fw=172.87(1+ /19400) +0.0363.驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力平衡圖根據(jù)以上不同擋位下速度與驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系及Ff+Fw函數(shù)關(guān)系曲線繪制驅(qū)動(dòng)力行駛阻力平衡圖：分析：由平衡圖可以看出，汽車的最高車速為170km/h，與理論最高車速172km/h很相近，比較符合，還可以看出，這輛車的最高速出現(xiàn)的次高

10、擋上，與一般的車最高的車速出現(xiàn)在最高擋存在區(qū)別。還可以看出，當(dāng)車速低于最高車速時(shí)，驅(qū)動(dòng)力大于行駛阻力，這樣，汽車就可以利用剩余下來(lái)的驅(qū)動(dòng)力加速或爬坡。4.動(dòng)力特性圖汽車動(dòng)力因素D ：計(jì)算滾動(dòng)阻力系數(shù)f：由此可得汽車動(dòng)力特性圖：分析：汽車達(dá)到最高車速，加速度為0，爬坡度為0，當(dāng)D=f，這是，曲線交點(diǎn)就是最高車速，最高車速出現(xiàn)在三擋，與驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡圖出現(xiàn)的最高車速一樣，最高車速一樣是170km/h，與理論比較接近。由動(dòng)力特性圖還可以看出，一檔的動(dòng)力因素最大，可以粗略的代表汽車的最大爬坡能力。5.功率平衡圖汽車的阻力功率：代入相應(yīng)的數(shù)據(jù)繪制得同一坐標(biāo)系下汽車功率平衡圖：分析：在不同擋位上，發(fā)

11、動(dòng)機(jī)功率大小的變化范圍不變，只是各擋發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線所對(duì)應(yīng)的車速位置不同。且抵擋時(shí)車速低，對(duì)應(yīng)的速度變化區(qū)域窄；高擋時(shí)車速高，對(duì)應(yīng)的速度變化區(qū)域?qū)?。阻力功率曲線是一條斜率越來(lái)越大的曲線。它與擋位無(wú)關(guān)，只與車速有關(guān)，所以高速時(shí)，汽車主要克服阻力而消耗功率。由平衡圖可以看出最大的功率大概在81kw阻力功率曲線與3擋曲線交于一點(diǎn)，這點(diǎn)為最高車速，但是這時(shí)的最高車速為178km/h，與之前做出的數(shù)據(jù)有偏差。二、別克凱越1.6LE-AT 2011款燃油經(jīng)濟(jì)性分析1.百公里油耗估算 說(shuō)明： 貨車一般采用“六工況循環(huán)”，轎車采用“十五工況循環(huán)”燃油經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)，由于“十五工況循環(huán)”復(fù)雜，所以本數(shù)據(jù)采用“六工況燃

12、料測(cè)試循環(huán)”（貨車用）實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行估算，再折合成算數(shù)平均百公里耗油量測(cè)定值。計(jì)算中重力加速度取9.8m/s2；汽油密度g取7.0N/L；實(shí)驗(yàn)過(guò)程:工況行程（m）時(shí)間（s）累計(jì)行程（m）車速（km/h）加速度（m/s²）I12511.312540等速17514.030040500.225018.055050等速25016.380050600.1725015.0105060等速30021.613506040-0.26查看所有汽車的萬(wàn)用特性曲線圖：由一般的萬(wàn)有特性曲線圖看出，已知汽車的車速=150km/h，發(fā)動(dòng)機(jī)功率=43kW，可在萬(wàn)有特性圖上確定燃油消耗率b=270g/(kW·

13、h)。2.等速行駛百公里燃油消耗量計(jì)算測(cè)試中的等速工況為I、III、V 工況，計(jì)算方法相同，歸為一類計(jì)算。在良好的路面上等速行駛100km 的燃油消耗量為：（ml） 其中： ()而 對(duì)于轎車來(lái)說(shuō)，在良好的瀝青水泥路面上，取=0.014，則：（），其中Ua為（km/h） 另外 另外已知=0.9 不同的車速對(duì)應(yīng)不同的轉(zhuǎn)速： 對(duì)于汽油車來(lái)說(shuō)： =7N/L 工況車速（km/h）滾動(dòng)系數(shù)f行駛阻力(N)行駛風(fēng)阻(N)輸出功率(kw) 400.0152187.1358.223.03III 500.0158195.1590.974.42 600.0166204.95131.006.22對(duì)應(yīng)于不同車速Ua（k

14、m/h），發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為，b=1120-120Pe+7 Pe* Pe-0.2 Pe* Pe *Pe+0.002 Pe* Pe* Pe* Pe結(jié)合上述功率，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性曲線圖進(jìn)行插值估算，得車輛等速行駛事的相應(yīng)燃油消耗率b，列表如下：工況車速（km/h）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)輸出功率(kw)燃油消耗率(g/kW·h)40 1933.313.03281.43III502416.634.42281.68602899.96.22279.07則，三個(gè)等速工況的單位時(shí)間燃油消耗量及燃油消耗量Q=Qt·t（ml），列表如下：工況時(shí)間燃油消耗率(g/kW·h)單位時(shí)間燃料消

15、耗量(mL/s)燃油消耗量(ml)11.3281.430.333.73III18281.680.488.6415279.070.6810.23.等加速行駛工況燃油消耗量的計(jì)算測(cè)試中的、工況同屬這一工況，歸一類計(jì)算。將整個(gè)等加速過(guò)程分割成10個(gè)區(qū)間，以速度每增加1km/h為一區(qū)間，則每個(gè)區(qū)間長(zhǎng)度（即車輛行駛速度每增加1km/h所需時(shí)間）為，對(duì)于、工況，分別為，每個(gè)區(qū)間的其實(shí)終了車速所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的單位時(shí)間燃油消耗量為（ml）；此時(shí)，其中計(jì)算方法與等速工況相同，為車輛克服加速阻力所消耗功率，計(jì)算如下：，其中，對(duì)于轎車取=0.06，=0.04，則；結(jié)合車型數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)車速及對(duì)應(yīng)加速度，取=0.9，列表計(jì)算

16、相應(yīng)功率如下：工況車速（km/h）加速度（m/ s2） 輸出功率（kw）400.206.64416.85427.07437.29447.51457.74467.97478.20488.44498.68508.93 500.178.25518.49528.73538.97549.22559.48569.735710.005810.275910.546010.82根據(jù)不同車速，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，結(jié)合上述功率，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性圖進(jìn)行插值估算。得車輛等加速行駛時(shí)的相應(yīng)燃油消耗率b列表如下：工況車速（km/h）轉(zhuǎn)速(r/min)輸出功率(kw)燃油消耗率(g/kW·h)401933.316.6457

17、7.27411981.646.85566.56422029.977.07556.00432078.317.29545.59442126.647.51535.32452174.977.74525.21462223.307.97515.26472271.648.20505.46482319.978.44495.82492368.308.68486.35工況車速（km/h）轉(zhuǎn)速(r/min)輸出功率(kw)燃油消耗率(g/kW·h)502416.638.25503.40512464.978.49493.88522513.308.73484.51532561.638.97475.295426

18、09.979.22466.22552658.309.48457.30562706.639.73448.54572754.9610.00439.94582803.3010.27431.50592851.6310.54423.22則兩個(gè)等加速階段的燃油消耗量+，列表計(jì)算如下：工況車速（km/h）單位時(shí)間燃油消耗量（mL/s）區(qū)間時(shí)間（s） 燃油消耗量（ml）401.491.38926.27411.51421.53431.55441.56451.58461.60471.61481.63491.64501.65 501.62 1.63433.04511.63521.65531.66541.67551.

19、69561.70571.71581.72591.74601.754.等減速行駛工況燃油消耗量的計(jì)算測(cè)試中的工況為等減速工況。等減速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)屬于強(qiáng)制怠速工況，其油耗量為正常怠速油耗，查凱越的正常怠速油耗為 0.26 ml/s又減速工況持續(xù)時(shí)間為 21.6是，則減速過(guò)程的燃油消耗量，所以Qd=5.62ml5.百公里油耗計(jì)算整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程油耗量，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得Q=3.73+26.27+8.64+33.04+10.2+5.62=87.5（ml）則整個(gè)實(shí)驗(yàn)循環(huán)過(guò)程，行駛的距離是s=1350m，則=87.5/1350*100=6.48（L/100km）5.數(shù)據(jù)分析（1）誤差分析： 這次油耗采用“六工況循環(huán)試

20、驗(yàn)”方法測(cè)試，得出的百公里燃油消耗量為6.9565（L/100km)，與標(biāo)準(zhǔn)的工信部的百公里油耗量6.1/100km數(shù)據(jù)存在誤差。分析：六工況循環(huán)試驗(yàn)方法是測(cè)試貨車燃油消耗情況，在最后折算過(guò)程中存在計(jì)算誤差。燃油密度取值偏小，計(jì)算時(shí)燃油消耗量偏大。迎風(fēng)面積計(jì)算時(shí)按照A=B（H-h）計(jì)算，實(shí)際的車頭是傾斜，迎風(fēng)面積相對(duì)較小，風(fēng)阻較小。輪胎胎壓較小，與地面接觸面較大，附著力較大，輸出功率偏大。燃油消耗率偏大，由于b是通過(guò)推導(dǎo)方程計(jì)算，結(jié)果比較得出，b比實(shí)際數(shù)據(jù)偏大，而且相差20%-30%，是誤差影響的一大因素。空氣阻力系數(shù)偏大，Cd取值偏大，傳動(dòng)效率偏大。發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率，一方面和發(fā)動(dòng)機(jī)的種類，

21、涉及制造水平有關(guān)；另一方面又和汽車行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率有關(guān)。負(fù)荷率低時(shí)，燃油消耗率b增大。  （2）提高燃油經(jīng)濟(jì)性：最小傳動(dòng)比影響到最高車速以及發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率，最小傳動(dòng)比的合理選擇可以使得汽 車高速時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率高，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 檔位數(shù)目越多，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)在最經(jīng)濟(jì)工況下工作的可能性，有利于提高燃油經(jīng)濟(jì)性。  各檔位之間的分布，采用等比分布的車輛，可以提高汽車的加速能力。但是目前大多利用非等比級(jí)數(shù)來(lái)分配傳動(dòng)比。這主要是考慮到各檔利用率差別很大的緣故。在高檔處的傳動(dòng)比間隔小寫，可以提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。17三、別克凱越1.6LE-A

22、T 2011款制動(dòng)性分析1.結(jié)構(gòu)參數(shù)載荷質(zhì)量(m/kg)質(zhì)心高（hg/mm）軸距(L/m)質(zhì)心至前軸距離(a/mm)制動(dòng)力分配系數(shù)空載1260530260012200.707滿載16505902600 12500.7072.參數(shù)分析（1）理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線：前、后制動(dòng)器制動(dòng)力、的關(guān)系曲線，其前、后車輪同時(shí)抱死的條件： 將 代入得 整理消去得： 上式即為前、后車輪同時(shí)抱死時(shí)前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的關(guān)系曲線，簡(jiǎn)稱I曲線。將m、b、L代入上式得：空載： 滿載 ： （2）實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱線：由,其中為總制動(dòng)器制動(dòng)力，,即：，得。將=0.707代入得：I曲線空載： I曲線滿

23、載： 作出線與I曲線圖:I曲線與線由圖可知線與I曲線滿載的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)值為：4.93KN 11.9KN ,因?yàn)椋?440+14600=*18179可得：=0.89此時(shí)的稱為同步附著系數(shù)，其說(shuō)明前、后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在同步附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)才能使前、后車輪同時(shí)抱死。分析線與I曲線在不同值路面上的制動(dòng)過(guò)程：當(dāng)<時(shí)，線位于I曲線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但失去轉(zhuǎn)向能力。當(dāng)>時(shí)，線位于I曲線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，因而容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。當(dāng)=時(shí)，汽車在制動(dòng)時(shí)，前、后輪將同時(shí)抱死，此時(shí)的制動(dòng)減速度為g，即0.803g,也是一種穩(wěn)定

24、工況，但失去轉(zhuǎn)向能力。（3）利用附著系數(shù)與制動(dòng)效率利用附著系數(shù)的定義為： 式中， 對(duì)應(yīng)于制動(dòng)強(qiáng)度z ，汽車第i 軸產(chǎn)生的地面制動(dòng)力； 為制動(dòng)強(qiáng)度z時(shí)，地面對(duì)第i 軸的法向反力； 為第i 軸對(duì)應(yīng)于制動(dòng)強(qiáng)度z的利用附著系數(shù)。設(shè)汽車前輪剛要抱死或前、后輪同時(shí)剛要抱死時(shí)產(chǎn)生的減速度，則：前軸的利用附著系數(shù) 后軸的利用附著系數(shù) 把,L,a,等數(shù)值帶入，可得：空載：， 滿載：， 制動(dòng)效率的定義為車輪不鎖死的最大制動(dòng)減速度與車輪和地面間摩擦因數(shù)的比值，即車輪將要抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度與被利用的附著系數(shù)之比，即車輪將要抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度與被利用的附著系數(shù)之比。因此由利用附著系數(shù)公式可得：前軸的制動(dòng)效率 后軸的制動(dòng)效率 空載時(shí)，總是后輪先抱死，即空載時(shí)只需作出后輪的制動(dòng)效率曲線。代入、L 、a 、等數(shù)值，可得：滿載： ，;空載：;滿載時(shí)的同步附著系數(shù)為0.803，即無(wú)任何車輪抱死所要求的路面附著系數(shù)為0.803。在<的路面上，前輪先抱死；在>的路面上，后輪先抱死。四、別克凱越1.6LE-AT 2011款操縱穩(wěn)定性分析1.結(jié)構(gòu)參數(shù)載荷質(zhì)量m/kg質(zhì)心高h(yuǎn)g/m軸距L/m質(zhì)心至前軸距離a/m制動(dòng)力