汽車動力性計算圖解法1

1、汽車動力性計算圖解法問題：根據(jù)所給出的汽車的各項參數(shù)計算出該車輛的最高的車速以及該汽車從 0 0 至 100km/h100km/h 的加速時間。解：1.1.對于汽車的最高車速，由于已知汽車發(fā)動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)的變速器的最小傳動比和主減速器的傳動比，因此很容易依據(jù)va0.377*4，代入其發(fā)動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速 n=6000r/minn=6000r/min 變速器五檔igi*io的傳動比ig50.850以及主傳動比i03.941和輪子的半徑 r=0.285mr=0.285m 后可得汽車的最高車速為：va max= =0.377*0.285 6000192.447km/h=53.458m/s=53

2、.458m/s0.850* 3.941此為僅根據(jù)發(fā)動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速所的出的最高速度，若此為最高的車速則可計算出，此時對于汽車的功率需求為11 G * f * vaCD* A* vaA3,Pe(PfPW)() 75.423kw 74kwt0.8360076140故此時汽車不能達(dá)到 53.458m/s53.458m/s 的車速，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)五檔時汽車的驅(qū)動力與汽車所受的阻力相平衡的方法來計算汽車的最高的車速五檔的驅(qū)動力為Ft50.834* vA2 56.478* v 454.416N汽車在最高速度時所受的阻力為CD*A*vA2F 阻 FfFWG* f -157.500N0.4345* vA21.63

3、2由二者相等進(jìn)行解方程則可以推導(dǎo)出其對應(yīng)的最高車速為Va max49.270m/s 177.373km/h2.2. 求解汽車從 0km/h0km/h 加速到 100km/h100km/h 的加速時間。(1 1)確定各個參數(shù)值首先根據(jù)各個檔位的傳動比以及發(fā)動機(jī)的最大功率時刻的轉(zhuǎn)速可以求出其個檔位換擋時候的車輛的車速如下如下所示：Va10.377* 0.285*580045.834km/h12.732m/s3.450*3.941Va20.377* 0.285* 580081.341km/h22.595m/s1.944*3.941Va30.377*0.285*5800115.422km/h32.06

4、2m/s1.370*3.941Va40.377*0.285*5800153.224km/h42.562m/s1.032*3.941由此可以得出汽車在三擋的時候能達(dá)到100km/h,100km/h,而汽車 0-100km/h0-100km/h的加速時間是在附著良好的平直路面上進(jìn)行的，因此其所受的坡道阻 力Fi=Fi=0 0 ,汽車所受的阻力為滾動阻力 FfFf,空氣阻力 FwFw 和加速阻力 FjFj。而汽車的動力因數(shù)的公式為：D空旦-*史mgg dt因此為了求出動力因數(shù)需要知道汽車的驅(qū)動力以及空氣阻力的表達(dá) 式。汽車的驅(qū)動力的公式為而當(dāng)汽車的油門的開度最大時力矩與汽車的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系為T

5、ek4*(w wt)A2 k5, Tp T max k4wp wt A2k5T max則可得出前五擋的驅(qū)動力與速度間的表達(dá)式如下該車的空氣阻力系數(shù)為 Cd=0.35,Cd=0.35,迎風(fēng)面積為 2.0262.026。則其空氣阻力的表達(dá)式為FwCd*人計人?Cd* A*vA2 0.4346* vA221.151.632則汽車的動力因數(shù)為Ft29.978* vA 2295.415* v1039.277NFt33.492* vA 2146.717* v732.412NFt41.493* vA283.253* v551.715NFt50.834* vA256.478 *v454.416 NFti56.

6、015* vA2 933.116* v 1847.069NTe*igi*i0*Fti -rDiFti 04346*vA2mg而該車在各個檔位的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)由公式計算得出各個檔位的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)如下2 1.1303 1.0804 1.0585 1.049而考慮到在低速時段的加速過程中附著力會影響其驅(qū)動力的輸出，因此要根據(jù)路面的最大附著力確定汽車的最大的加速度。而由于車輛上在前排和后排上分別有一名乘客， 故其質(zhì)心的位置會發(fā)生變化，由于成員的重量將會導(dǎo)致汽車的質(zhì)心在水平方向發(fā)生移動，其移動的距離為a* (35 17.5)b*(35 52.5)1235則可得出此時的車輛的 質(zhì)心位置應(yīng)當(dāng)為a.10

7、13.902mmb1458.097mmhg469mm而受制于附著力的最大加速度的計算如所示考慮汽車的附著力與其 行駛阻力相平衡的條件 下汽車的最大加速度 應(yīng)當(dāng)滿足如下的簡化關(guān)系式j(luò)max _ *bg L * hg而同時考慮到汽車的操 縱的穩(wěn)定性其最大的加 速度應(yīng)當(dāng)滿足如下的 關(guān)系式j(luò)maxb - 0.15Lghg兩者中取較小的值為最 大的加速度，而易知在一檔的時候汽車的加 度才能達(dá)到最大值，代 入數(shù)據(jù)計算后可得加速 度的最大值應(yīng)當(dāng)為jmax3.316m/sA211.34467.903足關(guān)系式如下所示由于汽車在三擋時會達(dá)到其最大的速度,而其前三擋的加速度滿一檔的加速度dvg(D1f)56.450

8、* 2 933.116* v1689.569dt11.344* 1235二擋的加速度dvg(D2f)10.413* vA2295.415* v881.777dt21.130* 1235三擋的加速度dvg(D2f)3.923* vA2 146.717* v574.912dt21.080* 1235在 MATLABMATLAB畫出其前三擋的加速度的曲線以及考慮附著力的最大的加速度如下圖所示由圖可知附著力所得的最大加速度會限制其一檔的加速度的曲線,而由附著力的最大加速度和一檔時加速度的表達(dá)式可以得出其一檔的加速性能受制于路面附著力的速度的范圍是（2 2）加速時間的計算為了簡化計算以汽車達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時

9、的速度作為汽車轉(zhuǎn)入下一檔位的速度。由此可以根據(jù)公式對各個檔位的加速時間進(jìn)行計算，其公式為-一檔的協(xié)誨曲珂二苗的曲程*曲織-加週F當(dāng)使用一檔時，汽車由 0 0 加速到 12.732m/s12.732m/s 的加速時間由于受制 于附著力所決定的最大的加速度，故其在一檔的加速的時間應(yīng)當(dāng)分成 兩個部分，一個是以汽車驅(qū)動力所得的加速度的加速時間另一個則是 受制于附著力的加速的時間。其一檔的加速總時間為在車速達(dá)到 13.171m/s13.171m/s 時還如二擋，設(shè)換擋過程中汽車速度不變則在車速 12.732m/s12.732m/s 到 22.595m/s22.595m/s 的加速時間為22.5951.130* 1235t2dv 5.024 s12.73210.413* vA2 295.415* v 881.777在車速達(dá)到 22.595m/s22.595m/s 時換入三擋，后一直加速到27.778m/s27.778m/s(100km/h(100km/h)的加速時間為27-778_1.080*123522.5953.923* vA2 146.717* v由于汽車起始階段發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與車速相適應(yīng)的時間tv=1.5s=1.5s，每次的換擋的時間ts=0.45s=0.45s。則可以得出該汽車從 0-100km/h0-100km/h 的加速時 間為tatvt1 t2 t