輕型貨車設(shè)計(jì)

1、貨車總體設(shè)計(jì)（ =1500kg， =0.02，=90km/h）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 汽車的載重量：me=1500kg1.1.2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(shí)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.

2、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=1500/0.8=1875kg1.1.3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(shí)的整車質(zhì)量。 ma= mo+ me+3×65kg （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+3×65=1500+1875+3×65=3570kg汽車總質(zhì)量：3570kg1.2 汽車輪

3、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4×2后輪單胎32%40%60%68%50%59%41%50%4×2后輪雙胎，長(zhǎng)、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1-2，本車型為4×2后輪雙胎，平頭式，故暫定前軸占30%，后軸占70%，則：前輪單側(cè)：后輪單側(cè)： 其中為輪胎所承受重量，其中為輪胎所承受重量，由于后輪采用雙胎，兩輪胎特性存在差異、載重質(zhì)量分布不均

4、勻和路面不平等因素造成輪胎超載影響，此時(shí)雙胎并裝的負(fù)荷能力要比單胎負(fù)荷能力加倍后減少10%15%.故后輪每個(gè)輪胎承受載荷為：574.8+574.8*10%=632.3大于前輪輪胎承受負(fù)荷，根據(jù)輪胎所承受重量及GB9744一1997可選擇輪胎為6.00-14LT；氣壓390；層級(jí)8，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(duì)應(yīng)表負(fù)荷，kg 氣壓 kPa輪胎規(guī)格2502803203503904204604905305606.00-14LTS50054058066206556858-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(jí)

5、標(biāo)準(zhǔn)輪輞新 胎充 氣 后輪胎最大只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6.00-14LT6,84.5J170680-3241847071964J 5J1.3駕駛室布置載貨車駕駛室一般有長(zhǎng)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(zhǎng)和軸距尺寸短，最小轉(zhuǎn)彎直徑小，機(jī)動(dòng)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(dòng)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(zhǎng)頭式貨車比較，還是得到改善，動(dòng)力總成操作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作噪聲、氣味、熱量和振動(dòng)對(duì)駕駛員的影響與平頭貨車比較得到很大改

6、善，但不如長(zhǎng)頭式貨車長(zhǎng)頭式貨車的主要優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)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(jiǎn)單，易于布置，主要缺點(diǎn)是機(jī)動(dòng)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(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(jí)的載重車上得到廣泛采用、1.4驅(qū)動(dòng)形式的選擇汽車的驅(qū)動(dòng)形式有很多種。汽車的用途，總質(zhì)量和對(duì)車輛通過性能的要求等，是影響選取驅(qū)動(dòng)形式的主要因素。本車采用普通商用車多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低的42后雙胎的驅(qū)動(dòng)形式。1.5軸數(shù)的選擇汽車的總質(zhì)量和道路法規(guī)對(duì)軸載質(zhì)量的限制和輪胎的負(fù)荷能力以及汽

7、車的結(jié)構(gòu)等對(duì)汽車的軸數(shù)有很大的影響。總質(zhì)量小于19噸的商用車一般采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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；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(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)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(duì)使用性能也有很重要的影響。本車為平頭貨車，發(fā)動(dòng)機(jī)前置后橋驅(qū)動(dòng)。1.7外廓尺寸的確定外形尺寸(mm)：5525*1900*2100外廓尺寸的確定需考慮法規(guī)、汽車的用途、裝載質(zhì)量及涵洞和橋梁等道路尺寸條件。GB 1589-1989規(guī)定了汽車外廓尺寸限界，貨車、整體式客車總

8、長(zhǎng)不應(yīng)超過12m;汽車寬不超過2.5m，汽車高不超過4m等。根據(jù)東風(fēng)EQ1061G2D3載貨汽車的技術(shù)參數(shù)，可以設(shè)計(jì)外廓尺寸為（5525*1900*2100）貨箱尺寸(mm)：3880*1800*380車廂尺寸要考慮汽車的用途參考同類車型選取，但必須保證運(yùn)送散裝煤和袋裝糧食時(shí)能裝足額定的裝載質(zhì)量。根據(jù)東風(fēng)EQ1061G2D3載貨汽車的技術(shù)參數(shù)，車廂內(nèi)部尺寸為（3880*1800*380）。1.8軸距L的確定軸距L對(duì)整車質(zhì)量、汽車總長(zhǎng)、汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑、傳動(dòng)軸長(zhǎng)度、縱向通過半徑等有影響。考慮本車設(shè)計(jì)要求和表3-1推薦，根據(jù)汽車總質(zhì)量3570kg，并參考東風(fēng)EQ1061G2D3載貨汽車的技術(shù)參數(shù)選

9、取2700 mm。表3-1各型汽車的軸距和輪距類別軸距/mm輪距/mm4×2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(dòng)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(dòng)空間間隙。在確定后輪距B2時(shí)，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，并參考東風(fēng)EQ1061G2D3載貨汽車的技術(shù)參數(shù)選取前輪距B1=1400mm后輪距B2=1426mm。1.10前懸LF和后懸LR前懸尺寸對(duì)汽車通

10、過性、碰撞安全性、駕駛員視野、前鋼板彈簧長(zhǎng)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(duì)汽車通過性、汽車追尾時(shí)的安全性、貨廂長(zhǎng)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。參考東風(fēng)EQ1061G2D3載貨汽車的技術(shù)參數(shù)選取，并根據(jù)本車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定前懸LF：1025mm 后懸LR：1800mm。1.11貨車動(dòng)力性參數(shù)的確定1.11.1 最高車速的確定 載貨汽車的最高車速主要是根據(jù)汽車的用途以及使用條件和發(fā)動(dòng)機(jī)功率大小來確定,給定的90km/h。1.11.2

11、 最大爬坡度的確定 由于載貨汽車在各地路面上行駛，要求有足夠的爬坡能力。一般在30%左右。1.12貨車燃油經(jīng)濟(jì)性參數(shù)的確定 參考指導(dǎo)書可知輕微型貨車百公里燃油消耗量在3.0-4.0L之間 取3.5L（100t.Km）最小轉(zhuǎn)變直徑 轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)，汽車前外轉(zhuǎn)向輪輪轍中心在支承平面上的軌跡圓的直徑，稱為汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑。種類汽車的最小轉(zhuǎn)變直徑見汽車設(shè)計(jì)書表1-10 車型最大總質(zhì)量ma/tDmin/m 商用貨車 1.8ma6.010.0-19.0最小轉(zhuǎn)彎直徑Dmin=15m1.13貨車通過性參數(shù)的確定載貨汽車的通過性參數(shù)主要有接近角、離去角、最小離地間隙和縱向通過半徑等。其值主要根據(jù)汽車的用途

12、和使用條件選取，可參考汽車設(shè)計(jì)書表1-11。 表1-11載貨汽車的通過性參數(shù) 汽車類型 最小離地間隙 接近角（度） 離去角（度）縱向通過半徑 4x2貨車 180-300mm 20-35 25-452.3-6.0m通過性幾何參數(shù)hmin=200、1=21、2=16、1=4.01.14貨車制動(dòng)性參數(shù)的確定汽車制動(dòng)性常用制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度作為設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)參數(shù)。行車制動(dòng)在產(chǎn)生最大制動(dòng)作用時(shí)踏板力不得大于700N，行車制動(dòng)效能的要求如汽車設(shè)計(jì)書表1-12所示。 表1-12 載貨汽車制動(dòng)效能要求 總質(zhì)量（t）初速30km/h制動(dòng)距離（m）初速30km/h制動(dòng)減速度（m/） 4.5t 7 5.430第2章 汽

13、車發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇2.1發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速確定后，則發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)算： （2-1）式中：最大功率，kw； 傳動(dòng)效率，取0.9； 重力加速度，取9.8m/s2； 滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.02；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，為汽車總高 =1.4×2.1=2.94 m2；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13.619即在49.452.5kw選擇發(fā)動(dòng)機(jī)。2.2發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及其相應(yīng)轉(zhuǎn)速當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速確定后，則發(fā)動(dòng)

14、機(jī)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(jì)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(shí)轉(zhuǎn)矩，Nm 最大功率，kw 最大功率時(shí)轉(zhuǎn)速，3200r/min（由汽車設(shè)計(jì)書P29知最大功率對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的范圍：總質(zhì)量小的貨車用高速柴油機(jī)，值常取在3200-4000r/min。） 最大轉(zhuǎn)矩，Nm其中，/在1.42.0之間取。這里取1.8根據(jù)公式（2-2） =/1.8=3200/1.8=1777.78r/min2.3選擇發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)上述功率及發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，選定CY4100Q：表2-1 CY4100Q主要技術(shù)參數(shù)CY4100Q主要技術(shù)參數(shù)  型 

15、0;  號(hào)： CY4100Q  形    式： 立式直列、水冷、四沖程、自然吸氣  氣 缸 數(shù)： 4100×118  工作容積： 3.707  燃燒室形式： 直噴四角型燃燒室  壓 縮 比： 17:1  額定功率/轉(zhuǎn)速： 66/3200  最大扭矩/轉(zhuǎn)速： 230/1800  標(biāo)定工況燃燒消耗率：   全負(fù)荷最低燃油消耗率： 228  最高空載轉(zhuǎn)速

16、：  3520  怠速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速： 700-750  機(jī)油消耗率： 1.2  工作順序： 1-3-4-2  噪聲限制： 116  煙    度： 3.5  排放標(biāo)準(zhǔn)： 歐  整機(jī)凈質(zhì)量：320  外形參考尺寸： 821×596×470發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線如圖 2-1所示：圖2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線第3章 傳動(dòng)比的計(jì)算和選擇3.1驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比的選擇在選擇驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比時(shí)，首先可根據(jù)

17、汽車的最高車速、發(fā)動(dòng)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：汽車最高車速90km/h； 最高車速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，一般=（0.91.1），其中為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，r/min；這里取為1，則 =1×=1×3200=3200車輪半徑0.324m。取=1；根據(jù)公式（3-1）可得：3.2變速器傳動(dòng)比的選擇3.2.1變速器頭檔傳動(dòng)比的選擇（1）在確定變速器頭檔傳動(dòng)比時(shí)，需考慮驅(qū)動(dòng)條件和附著條件。為了滿足驅(qū)動(dòng)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(dòng)車輪所承受的質(zhì)量，kg；由于第一章

18、中后軸軸荷分配暫定為70%，故=3570×70%=2499kg 附著系數(shù)。0.7-0.8之間，取=0.7。（2）各擋傳動(dòng)比確定：由于=6.18，且=1按等比數(shù)級(jí)分配各擋傳動(dòng)比,=則q=1.64,=6.38，=q3=4.45，=q2=2.69，=q1=1.64，=13.2.2變速器的選擇實(shí)際上，對(duì)于擋位較少的變速器，各擋傳動(dòng)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(jí)來分配傳動(dòng)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(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(dòng)比的間隔應(yīng)小些，特別是最高擋與

19、次高擋之間更應(yīng)小些。參考中國汽車零配件大全,選取變速箱型號(hào)為MSG5E，如下表3-1 表3-1 MSG5E參數(shù)品牌系列型號(hào)重量1-5傳動(dòng)比倒檔中心距A一汽一汽 CA6TB(X)系列一汽 CA6TBX070M超速檔1檔：5.8642檔：3.5253檔：2.1114檔：1.2865檔：15.455第4章 軸荷分配及質(zhì)心位置的計(jì)算4.1軸荷分配及質(zhì)心位置的計(jì)算根據(jù)力矩平衡原理，按下列公式計(jì)算汽車各軸的負(fù)荷和汽車的質(zhì)心位置：g1l1+g2l2+g3l3+=G2L g1h1+g2h2+g3 h2+=Ghg g1+g2+g3+=G （4-1） G1+G2=G G1L=GbG2L=Ga式中：g1 、g2、

20、g3 各總成質(zhì)量，kg； l1 、l2 、l3 各總成質(zhì)心到前軸距離，mm； h1、 h2 、h2、 各總成質(zhì)心到地面距離，mm；G1 前軸負(fù)荷，kg；G2 后軸負(fù)荷，kg；L 汽車軸距，m；a汽車質(zhì)心距前軸距離，m；b汽車質(zhì)心距后軸距離，m；hg汽車質(zhì)心到地面距離，m。質(zhì)心確定如表 4-1所示表4-1 各部件質(zhì)心位置部件重量glihi（滿）hi（空）glig hi（滿）g hi（空）人19501.31.40253.5273發(fā)動(dòng)機(jī)附件3200.40.91128288320離合器及操縱機(jī)構(gòu)510.850.9465.15.65變速器及離合器殼950.40.850.9448.8103.7114.68

21、后軸及后軸制動(dòng)器2553.30.70.82742.5157.5184.5后懸架及減振器1803.30.60.65594108117前懸架及減振器7500.60.7201821.6前軸前制動(dòng)器輪轂轉(zhuǎn)向梯形15000.70.80105120車輪及輪胎總成2802.30.60.65575150162.5車架及支架拖鉤裝置1902.60.70.8390105120轉(zhuǎn)向器15-0.350.90.95-71819擋泥板401.60.60.7642428油箱及油管202.30.60.65461213蓄電池組452.20.60.6592.425.227.3車箱總成1502.40.91360135150駕駛室1

22、500.21.11.230165180貨物15002.411.2036151800035706684.734731856.23.水平靜止時(shí)的軸荷分配及質(zhì)心位置計(jì)算根據(jù)表4-1所求數(shù)據(jù)和公式（4-1）可求滿載：G2=kgG1=3570-2475.8=1094.2kgmm前軸荷分配：=30.6%后軸荷分配：=69.4m空載：986.9kg=1875-986.9=888.5kg后軸荷分配: 51.9前軸荷分配：48.1m根據(jù)下表得知以上計(jì)算符合要求表4-2各類汽車的軸荷分配滿 載空 載前 軸后 軸前 軸后 軸商用貨車4×2后輪單胎32%40%60%68%50%59%41%50%4×

23、;2后輪雙胎，長(zhǎng)、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%a.水平路面上汽車慢在行駛時(shí)各軸的最大負(fù)荷計(jì)算對(duì)于后輪驅(qū)動(dòng)的載貨汽車在水平路面上滿載行駛時(shí)各軸的最大負(fù)荷按下式計(jì)算： （4-2）式中：行駛時(shí)前軸最大負(fù)荷，kg； 行駛時(shí)候軸最大負(fù)荷，kg; 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，式中：行駛時(shí)前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，0.8-0.9； 行駛時(shí)后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，1.1-1.2。根據(jù)式（2-2）可得:kgkg滿足要

24、求b.汽車滿載制動(dòng)時(shí)各軸的最大負(fù)荷按下式計(jì)算： （4-3）式中：制動(dòng)時(shí)的前軸負(fù)荷，kg； 制動(dòng)時(shí)的后軸負(fù)荷，kg；令， 式中： 制動(dòng)時(shí)前軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，1.4-1.6； 制動(dòng)時(shí)后軸軸荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，0.4-0.6。根據(jù)式（2-3）可得：kgk第5章 動(dòng)力性能計(jì)算5.1驅(qū)動(dòng)平衡計(jì)算5.1.1驅(qū)動(dòng)力計(jì)算汽車的驅(qū)動(dòng)力按下式計(jì)算： （5-1） 式中：驅(qū)動(dòng)力，N； 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，Nm； 車速，km/h。5.1.2行駛阻力計(jì)算汽車行駛時(shí)，需要克服的行駛阻力為：= 式中：道路的坡路，度，平路上時(shí)，其值為0o； 行駛加速度，m/s2,等速行駛時(shí)，其值為0； = (5-2)根據(jù)公式（5-1）及（5-2）可計(jì)算出各檔位

25、汽車行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)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(dòng)力，速度轉(zhuǎn)速n(r/min)1400.0 1600.0 1800.0 2200.0 2400.0 2600.0 2800.0 轉(zhuǎn)矩T(N.m)224.0 228.0 230.0 224.0 220.0 215.0 210.0 一檔Ft(N)15824.6 16107.2 16248.5 15824.6 15542.0 15188.8 14835.6 v1(km/h)6.7 7.7 8.6 10.6 11.5 12.5 13.4 二檔Ft(N)9505.6 9675.3 9760.2 9505.6 93

26、35.8 9123.6 8911.5 V2(km/h)11.2 12.8 14.4 17.6 19.2 20.8 22.4 三檔Ft(N)5697.9 5799.7 5850.6 5697.9 5596.2 5469.0 5341.8 V3(km/h)18.7 21.3 24.0 29.3 32.0 34.7 37.3 四檔Ft4(N)3456.6 3518.3 3549.2 3456.6 3394.8 3317.7 3240.5 V4(km/h)30.8 35.2 39.6 48.4 52.8 57.2 61.6 五檔Ft(N)2700.4 2748.7 2772.8 2700.4 2652

27、.2 2591.9 2531.7 V5(km/h)39.4 45.0 50.7 61.9 67.5 73.2 78.8 表5-2 行駛阻力Va(km/h)2030405060708090F阻(N)744.2799.8051877.6491977.73421100.061244.6281411.4361600.4865.1.3汽車驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡圖根據(jù)表5-1可繪出驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡圖 5.1 驅(qū)動(dòng)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(shí)驅(qū)動(dòng)力和行駛阻力之間的關(guān)系。汽車以最高擋行駛時(shí)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(diǎn)便是uamax。

28、因?yàn)榇藭r(shí)驅(qū)動(dòng)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(jì)要求。5.2動(dòng)力特性計(jì)算5.2.1動(dòng)力因數(shù)D的計(jì)算汽車的動(dòng)力因數(shù)按下式計(jì)算： （5-3）5.2.2行駛阻力與速度關(guān)系 0.0076+0.000056 （5-4）根據(jù)式（5-3）及式（5-4）得汽車各檔行駛動(dòng)力因數(shù)，如表 5-3所示：表5-3各檔速度與動(dòng)力因素轉(zhuǎn)速n(r/min)1400.0 1600.0 1800.0 2200.0 2400.0 2600.0 2800.0 3200.0 轉(zhuǎn)矩Te(N.m)224.0 228.0 230.0 224.0 220.0 215.0 210.0 200.0

29、一檔Va1(km/h)6.7 7.7 8.6 10.6 11.5 12.5 13.4 15.4 D10.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 二檔Va2(km/h)11.2 12.8 14.4 17.6 19.2 20.8 22.4 25.6 D20.3 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 三檔Va3(km/h)18.7 21.3 24.0 29.3 32.0 34.7 37.3 42.7 D30.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 四檔Va4km/h30.8 35.2 39.6 48.4 52.8 57.2 61.6 70.4

30、 D40.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 五檔Va5(km/h)39.4 45.0 50.7 61.9 67.5 73.2 78.8 90.1 D50.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.0 表5-4 速度與滾動(dòng)阻力系數(shù)的關(guān)系Va(km/h)2030405060708090f0.00870.009280.009840.01040.010960.011520.012080.012645.2.3動(dòng)力特性圖利用表5-3做出動(dòng)力特性圖 圖5.2 動(dòng)力特性圖汽車在各擋下的動(dòng)力因數(shù)與車速的關(guān)系曲線稱為動(dòng)力特性曲線。在動(dòng)力特性圖上作滾動(dòng)阻力系數(shù)曲線f-ua，顯

31、然線與直接擋D- ua曲線的交點(diǎn)即為汽車的最高車速。5.2.4汽車爬坡度計(jì)算汽車的上坡能力是用滿載時(shí)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擋最大爬坡度。= （5-5）式中：汽車頭檔動(dòng)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(shí)的傳動(dòng)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)ig5.863.522.111.2812.756981.65952

32、1.262611.121921.09由此可得各檔汽車行駛時(shí)各檔加速度倒數(shù)，如表 5-5所示：表5-5各檔速度、加速度倒數(shù)轉(zhuǎn)速n(r.min)1400.0 1600.0 1800.0 2200.0 2400.0 2600.0 2800.0 3200.0 轉(zhuǎn)矩T(N.m)224.0 228.0 230.0 224.0 220.0 215.0 210.0 200.0 一檔Va1(km/h)6.7 7.7 8.6 10.6 11.5 12.5 13.4 15.4 1/a10.7 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 二檔Va2(km/h)11.2 12.8 14.4 17.6 19.

33、2 20.8 22.4 25.6 1/a20.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.8 三檔Va3km/h18.7 21.3 24.0 29.3 32.0 34.7 37.3 42.7 1/a30.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1.0 1.0 1.1 四檔Va4km/h30.8 35.2 39.6 48.4 52.8 57.2 61.6 70.4 1/a41.5 1.5 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.2 五檔Va5km/h39.4 45.0 50.7 61.9 67.5 73.2 78.8 90.1 1/a52.1 2.1 2.2 2.5 2.7 3.0

34、3.4 4.8 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(duì)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(shí)的加速時(shí)間。從20Km/h加速到90Km/h的時(shí)間t=336*a/3.6=37.3s。（a為一個(gè)小格代表的時(shí)間的倒數(shù)）5.3功率平衡計(jì)算5.3.1汽車行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠發(fā)出的功率汽車行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠發(fā)出的功率就是發(fā)動(dòng)機(jī)使用外特性的功率值。根據(jù)求出發(fā)動(dòng)機(jī)功率如表 5-6所示：表5-6發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出功率與速度關(guān)系轉(zhuǎn)速n(r/min)1400.0 1600.0 1800.0 2200.0 2400.0 2600.0 2800.0 3200.0 轉(zhuǎn)矩T(N.m)2

35、24.0 228.0 230.0 224.0 220.0 215.0 210.0 200.0 一檔v(km/h)6.7 7.7 8.6 10.6 11.5 12.5 13.4 15.4 p(kw)32.8 38.2 43.4 51.6 55.3 58.5 61.6 67.0 二檔v(km/h)11.2 12.8 14.4 17.6 19.2 20.8 22.4 25.6 p(kw)32.8 38.2 43.4 51.6 55.3 58.5 61.6 67.0 三檔v(km/h）18.7 21.3 24.0 29.3 32.0 34.7 37.3 42.7 p(kw)32.8 38.2 43.4

36、 51.6 55.3 58.5 61.6 67.0 四檔v(km/h)30.8 35.2 39.6 48.4 52.8 57.2 61.6 70.4 p(kw)32.8 38.2 43.4 51.6 55.3 58.5 61.6 67.0 五檔v(km/h)39.4 45.0 50.7 61.9 67.5 73.2 78.8 90.1 p(kw)32.8 38.2 43.4 51.6 55.3 58.5 61.6 67.0 5.3.2汽車行駛時(shí)，所需發(fā)動(dòng)機(jī)功率汽車行駛時(shí)，所需發(fā)動(dòng)機(jī)功率即為克服行駛阻力所需發(fā)動(dòng)機(jī)功率，其值按下式計(jì)算： （5-8）當(dāng)汽車在平路上等速行駛時(shí)，其值為 （5-9）由公式

37、（5-9）得汽車在平路上等速行駛時(shí)所需發(fā)動(dòng)機(jī)功率現(xiàn)將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)為下表表5-7阻力功率va2030405060708090p4.59387.405610.8351715.0884920.371526.8901134.850344.457945.3.3功率平衡圖作發(fā)動(dòng)機(jī)能夠發(fā)出的功率與車速之間的關(guān)系曲線，并作汽車在平路上等速行駛時(shí)所需發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)，功率大小不變，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，且低擋時(shí)車速低，所占速度變化區(qū)域窄，高檔時(shí)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(shí)由于滾動(dòng)阻力系數(shù)隨車速而增大，所以P

38、f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(shí)，汽車主要克服空氣阻力功率。圖中發(fā)動(dòng)機(jī)功率曲線四擋與阻力功率曲線相交點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的車速便是在良好水平路面上汽車的最高車速uamax，為105km/h。該車的四擋是經(jīng)濟(jì)擋位，用該擋行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷率高，燃油消耗量低。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(duì)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： （6-1）式中：汽車穩(wěn)定行駛時(shí)所需發(fā)動(dòng)機(jī)功率，kw； 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率，g/(kw.h),其值由發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性得到； 燃油重度，N/L,柴油為7.948.13，其值取8.00；

39、 汽車單位行程燃油消耗量，L/100km； 最高擋車速。圖6.1 萬有特性曲線根據(jù)計(jì)算公式（6-1）列出燃油消耗率，見下表表6-1燃油消耗va(km/h)40.0 45.0 50.0 62.0 68.0 73.0 78.0 90.0 n(r/min)1400.0 1600.0 1800.0 2200.0 2400.0 2600.0 2800.0 3200.0 Pe(kw)10.8 12.8 15.1 21.6 25.5 29.1 33.1 44.5 ge(L/100km)217216215217227230238248Q（L/100km）7.2 7.6 8.0 9.3 10.4 11.2 12

40、.4 15.0 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(jì)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；>=>=0.8 經(jīng)計(jì)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(dá)到穩(wěn)態(tài)值之后有一個(gè)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(shí)，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(shí)的小。對(duì)于轎車和多用途車輛，階躍轉(zhuǎn)向時(shí)的側(cè)傾閥值比/(2)低約30%，而貨車則低約50%。 （7-2）式中：B汽車輪距，m； hg汽車質(zhì)心到地面距離，m；經(jīng)計(jì)算符合條件7.3汽車的最小轉(zhuǎn)彎直徑汽車的最小轉(zhuǎn)彎半徑公式：=2 （7-3）式中： 為汽車內(nèi)輪的最大轉(zhuǎn)角，這里取最大值45°代入相關(guān)數(shù)據(jù)，L=2700mm B=1400mm計(jì)算得：=9.3m影響汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑的因素有兩類，即與汽車本身有關(guān)的因素和法規(guī)及使用條件對(duì)最小轉(zhuǎn)彎直徑的限定。前者包括汽車轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角、汽車軸距、輪距以及轉(zhuǎn)向輪數(shù)(如全輪轉(zhuǎn)向)等對(duì)汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑均有影響，除此之外，有關(guān)