動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性計(jì)算報(bào)告

1、P12整車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性計(jì)算 編號(hào)：_ 密級(jí)：_P12整車動(dòng)力性經(jīng)濟(jì)性計(jì)算報(bào)告編制/日期： 校對(duì)/日期： 審核/日期： 批準(zhǔn)/日期： 奇瑞汽車有限公司商用車工程研究院整車技術(shù)部2006年10月17日目 錄1.概述12.計(jì)算輸入數(shù)據(jù)與條件13.各檔速度特性24.各檔驅(qū)動(dòng)力35.滾動(dòng)阻力46.空氣阻力57.各檔動(dòng)力因數(shù)68.爬坡度計(jì)算79.加速性能計(jì)算810.加速時(shí)間計(jì)算1011.汽車功率平衡圖1112.小結(jié)111. 概述P12是在P11基礎(chǔ)上開發(fā)的輕型貨車，B柱以前的車身、底盤和發(fā)動(dòng)機(jī)均沿用P11的。第一期研發(fā)的P12將裝配2.0 TCI汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，采用后輪驅(qū)動(dòng)，變速箱擬選用江齒R5M21-DJL

2、手動(dòng)五檔變速箱；本報(bào)告將計(jì)算P12在這種動(dòng)力模式下的動(dòng)力性能，包括各檔速度特性、動(dòng)力因數(shù)、加速時(shí)間、爬坡度、最高車速，同時(shí)提供驅(qū)動(dòng)力、阻力圖和車輛功率平衡圖。2. 計(jì)算輸入數(shù)據(jù)與條件計(jì)算的基本參數(shù)，如表1所示。假設(shè)條件：本次計(jì)算假定汽車起動(dòng)方式為熱起動(dòng)；無滑移；除爬坡外，均在良好水平路面行駛；坡度附著系數(shù)足夠大。由于P12的整車質(zhì)量與P11不同，變速箱和主減速比需要重新匹配。在經(jīng)過計(jì)算后，本報(bào)告從變速箱供應(yīng)商提供的速比庫(kù)中選擇了一種推薦速比。而由于沒有主減速器的速比庫(kù)，因此報(bào)告中只給出了一個(gè)理想速比，實(shí)際操作中，選擇與該理想速比最接近的速比即可。由于條件所限，暫無法計(jì)算經(jīng)濟(jì)性。表1 整車基本參

3、數(shù)參數(shù)名稱數(shù)值車輛總質(zhì)量（kg）2775迎風(fēng)面積（m2）2.7167空阻系數(shù)（NS2/m4）0.40滾動(dòng)半徑（m）0.364滾動(dòng)阻力系數(shù)及旋轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù)隨車速而變，詳見下文變速箱速比一檔4.33二檔2.356三檔1.509四檔1五檔0.834主減速器速比4.9變速箱傳動(dòng)效率0.95主減速器傳動(dòng)效率0.95表2 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）扭矩（Nm）992135.21500193.41900247.82500232.4續(xù)表2 發(fā)動(dòng)機(jī)外特性發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）扭矩（Nm）3000242.43500237.04000241.24500238.55000230.95500221.1發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性如

4、圖1所示。圖1 2.0TCI發(fā)動(dòng)機(jī)外特性3. 各檔速度特性汽車各檔速度特性（km/h）其中：汽車速度（km/h）；：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）；：車輪滾動(dòng)半徑（m），0.364；：變速箱各檔速比，ig=4.33 2.356 1.509 1 0.834；：主減速器速比，4.9。計(jì)算數(shù)據(jù)如表3，曲線見圖2。表3 各檔速度特性發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）一檔車速（km/h）二檔車速（km/h）三檔車速（km/h）四檔車速（km/h）五檔車速（km/h）9926.416111.791918.410627.781733.311415009.701717.830527.838742.008650.37190012.

5、288922.585335.262353.210963.802250016.169629.717446.397870.014383.95300019.403535.660955.677484.0171100.74350022.637441.604464.956998.02117.53400025.871347.547974.2365112.0229134.32450029.105253.491483.516126.0257151.11500032.339259.434992.7956140.0286167.9550035.573165.3784102.0752154.0314184.69圖2

6、各檔速度特性圖4. 各檔驅(qū)動(dòng)力（N）其中：驅(qū)動(dòng)力（N）；：發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩外特性（Nm）；：變速箱各檔速比，ig=4.33 2.356 1.509 1 0.834；：主減速器速比，4.9；：車輪滾動(dòng)半徑（m），0.364；：變速器傳動(dòng)效率，0.95；：主減速器傳動(dòng)效率，0.95；各檔驅(qū)動(dòng)力數(shù)據(jù)如表4所示。表4 各檔驅(qū)動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）一檔驅(qū)動(dòng)力（N）二檔驅(qū)動(dòng)力（N）三檔驅(qū)動(dòng)力（N）四檔驅(qū)動(dòng)力（N）五檔驅(qū)動(dòng)力（N）9927112.23869.82478.61642.61369.91500101745535.73545.62349.61959.61900130367092.84542.93010.

7、52510.825001222566524260.62823.42354.73000127526938.24443.92944.92456.13500124676783.74344.92879.32401.44000126886903.94421.92930.32443.94500125466826.64372.42897.52416.65000121476609.14233.12805.22339.55500116316328.64053.42686.22240.3計(jì)算結(jié)果顯示，最大驅(qū)動(dòng)力為13036N。P12的后軸滿載軸荷為1628kg，取地面附著系數(shù)為0.8，則：在不考慮加速或爬坡時(shí)軸荷

8、轉(zhuǎn)移的條件下，車輛可獲得的最大驅(qū)動(dòng)力為1628*9.8*0.812764N，這個(gè)值與13036相差無幾。經(jīng)粗略估算，考慮到加速或爬坡時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移，P12后輪可提供的最大驅(qū)動(dòng)力將會(huì)達(dá)到和超過13036N。因此，在后面的加速和爬坡性能分析中，可以直接采用表4的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)然，需要指出的是，P12空載時(shí)后軸軸荷較小，車輛實(shí)際可以獲得的驅(qū)動(dòng)力將會(huì)明顯的減小，從而對(duì)車輛的加速和爬坡性能產(chǎn)生影響。5. 滾動(dòng)阻力其中：m：車輛總質(zhì)量（kg），m2775；g：重力加速度（m/s2），g9.8；f：滾動(dòng)阻力系數(shù)。當(dāng)車速ua小于140km/h時(shí)，f0.014，當(dāng)車速ua大于140km/h時(shí)，f0.0144+0

9、.00008(ua-140)。滾動(dòng)阻力的計(jì)算結(jié)果如表5所示。表5 滾動(dòng)阻力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）一檔滾動(dòng)阻力（N）二檔滾動(dòng)阻力（N）三檔滾動(dòng)阻力（N）四檔滾動(dòng)阻力（N）五檔滾動(dòng)阻力（N）992380.73380.73380.73380.73380.731500380.73380.73380.73380.73380.731900380.73380.73380.73380.73380.732500380.73380.73380.73380.73380.733000380.73380.73380.73380.73380.733500380.73380.73380.73380.73380.7340003

10、80.73380.73380.73380.73380.734500380.73380.73380.73380.73415.785000380.73380.73380.73391.67452.315500380.73380.73380.73422.13488.846. 空氣阻力（N）其中：空氣阻力（N）；：空氣阻力系數(shù)，0.40（NS2/m4）； ：迎風(fēng)面積，2.7167m2；：汽車速度（km/h）；表6 空氣阻力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）一檔空氣阻力（N）二檔空氣阻力（N）三檔空氣阻力（N）四檔空氣阻力（N）五檔空氣阻力（N）9922.11517.144317.41539.65657.0131500

11、4.836116.33539.81990.671130.3619007.759226.20863.887145.48209.15250013.43345.375110.61251.86362.1300019.34465.34159.28362.68521.43續(xù)表6 空氣阻力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）一檔空氣阻力（N）二檔空氣阻力（N）三檔空氣阻力（N）四檔空氣阻力（N）五檔空氣阻力（N）350026.3388.934216.79493.65709.72400034.39116.16283.16644.77926.98450043.525147.01358.37816.041173.2500053.

12、734181.5442.431007.51448.4550065.018219.61535.3412191752.6根據(jù)“節(jié)4、5、6”的計(jì)算結(jié)果，圖3為驅(qū)動(dòng)力、阻力圖。圖中五檔驅(qū)動(dòng)力曲線與阻力線的交點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的車速，即為汽車最高車速，184.6 km/h。圖3 驅(qū)動(dòng)力、阻力圖7. 各檔動(dòng)力因數(shù)其中：牽引力（N）；：空氣阻力（N）；m：車輛總質(zhì)量（kg），m2775；g：重力加速度（m/s2），g9.8；表7 動(dòng)力因數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）一檔動(dòng)力因數(shù)二檔動(dòng)力因數(shù)三檔動(dòng)力因數(shù)四檔動(dòng)力因數(shù)五檔動(dòng)力因數(shù)9920.261450.142040.0905020.0589410.04827615000.373

13、930.202960.128910.0830650.06726319000.479050.259850.16470.105350.08463425000.449050.242940.15260.0945610.07327230000.468180.252730.157550.0949530.0711435000.457480.246180.15180.0877250.06220440000.465310.24960.152190.0840440.0557845000.459750.245620.14760.076540.04571950000.444670.236350.139390.0661

14、060.03276855000.42530.224640.129360.0539490.0179328. 爬坡度計(jì)算式中：動(dòng)力因數(shù)；：滾動(dòng)阻力系數(shù)，取值如前文所述。表8 爬坡度發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（rpm）一檔爬坡度（）二檔爬坡度（）三檔爬坡度（）四檔爬坡度（）五檔爬坡度（）9920.249880.129240.0772370.0454150.03466815000.360870.189210.1150.0690980.05328319000.466670.246280.150860.0914110.07066925000.436460.229310.138740.0806060.05929730000

15、.455720.239130.14370.0809990.05716235000.444940.232560.137930.0737630.0482240000.452820.235990.138320.0700780.04179245000.447230.2320.133730.0625680.03043850000.432050.22270.12550.0517230.01613855000.412550.210950.115460.038438N/A圖4 各檔爬坡度圖9. 加速性能計(jì)算（m/s2）式中：汽車加速度（m/s2）；：旋轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)；：汽車總質(zhì)量（kg），=2775；：汽車牽

16、引力（N）；：滾動(dòng)阻力（N）；：空氣阻力（N）；按經(jīng)驗(yàn)公式：；：變速箱速比；：主減速比，=4.9。表9 各檔加速度發(fā)動(dòng)機(jī)（rpm）一檔（m/s2）二檔（m/s2）三檔（m/s2）四檔（m/s2）五檔（m/s2）9922.07951.18150.72390.429910.3289715003.00061.7291.07760.6540.5055519003.87692.24961.41320.865040.6704225003.62682.09491.29970.762850.5625830003.78632.18451.34620.766570.5423435003.69712.12451.2

17、9220.698120.4575240003.76232.15581.29590.663270.3965545003.7162.11941.25290.592210.2888350003.59032.03461.17580.48960.1531655003.42881.92741.08180.36387N/A圖5 各檔加速度圖表10 各檔加速度倒數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)（rpm）一檔（s2/m）二檔（s2/m）三檔（s2/m）四檔（s2/m）五檔（s2/m）9920.48090.846371.38142.32613.039815000.333270.578360.927991.52911.978119000.

18、257940.444510.707611.1561.491625000.275720.477350.769391.31091.777530000.264110.457780.742851.30451.843935000.270490.470690.773871.43242.185740000.265790.463860.771681.50772.521845000.269110.471830.798171.68863.462350000.278530.491490.850462.04256.529355000.291650.518830.924352.7482N/A圖6 各檔加速度倒數(shù)圖10. 加速時(shí)間計(jì)算（sec）則依據(jù)加速度倒數(shù)的計(jì)算結(jié)果，即表10和圖4，即可計(jì)算出加速時(shí)間。計(jì)算結(jié)果如表11：表11 加速時(shí)間起始車速（km/h）終止車速（km/h）起始檔位終止檔位加速時(shí)間（s）010111.71020112.46030113.20040124.41050125.71060127.03070