機動車的動力性設計計算公式定理

1、(1)汽車動力性設計計算公式3.1動力性計算公式3.1.1變速器各檔的速度特性:Uai0.377 丄上igiio(km/h)其中：rk為車輪滾動半徑，m;pl由經(jīng)驗公式：rk 0.0254 - b(1)(m)2d-輪輞直徑，inb-輪胎斷面寬度，in-輪胎變形系數(shù)ne為發(fā)動機轉速，r/min ； i。為后橋主減速速比;igi為變速箱各檔速比，i（i 1,2.p） , p為檔位數(shù)，（以下同）。3.1.2各檔牽引力汽車的牽引力:錯誤！未指定書簽。Fti(Ua)Ttq(Ua)igi iotk）.其中：Ttq（Ua）為對應不同轉速（或車速）下發(fā)動機輸出使用扭矩,N?m； t為傳動效率。汽車的空氣阻力:

2、2F Cd A ua 廠w21.15其中：Cd為空氣阻力系數(shù)，A為汽車迎風面積，m2。汽車的滾動阻力:Ff Gaf ( N )其中：Ga = mg為滿載或空載汽車總重（N）, f為滾動阻尼系數(shù)汽車的行駛阻力之和Fr：Fr Ff Fw ( N )注：可畫出驅動力與行駛阻尼平衡圖/*3.1.3各檔功率計算汽車的發(fā)動機功率:Ttq (ua ) nePeg) -9礦(kw)其中：Pei(Ua)為第i(i 1,2P)檔對應不同轉速(或車速)下發(fā)動機的功率。汽車的阻力功率:Pr (f3600 t(kw)3.1.4各檔動力因子計算Di(Ua)Ga(8)各檔額定車速按下式計算Uac.i 0.377工igii0

3、(km/h)(9)其中：nec為發(fā)動機的最高轉速;Di(ua)為第i(i 1,2.P)檔對應不同轉速(或車速)下的動力因子。對各檔在0，Uac.i內尋找Ua使得Di(Ua)達到最大，即為各檔的最大動力因子Dj.max注：可畫出各檔動力因子隨車速變化的曲線3.1.5最高車速計算當汽車的驅動力與行駛阻力平衡時，車速達到最高。3.1.5.1根據(jù)最高檔驅動力與行駛阻力平衡方程Ft.highest (Ua ) Fr (ua)，求解Ua。舍去Ua中的負值或非實數(shù)值和超過額定車速的值； 若還有剩余的值，則選擇它們中最大的一個為最高車速，否則以最高檔額定車速Uac作為最高車速Ua.max。額定車速按下式計算(

4、km/h)(10)c err rk ne cUac 0.377ig hi0其中：nec為發(fā)動機的最高轉速ig h為最高檔傳動比附著條件校驗根據(jù)驅動形式計算驅動輪的法向反力 Fn驅動形式 4*4全驅：FnGa4*2前驅：Fn牛(L a)4*2后驅:FnGa 一aL其中：L為軸距，a為滿載或空載質心距前軸的距離若滿足下式Ft.highestFn其中:道路附著系數(shù)則表示“超出路面附著能力，達不到計算得出的最咼車速值！”3.1.6 爬坡能力計算.Fti(Ua) (FfFw)(11)iarcs in Ga其中：i為第i(i 1,2.P)檔對應不同轉速(或車速)下的爬坡度3.1.6.1 各檔爬坡度在0,

5、Uac-i中對i(Uai)尋優(yōu)，找到最大值山13.1.6.2附著條件校驗計算道路附著系數(shù)提供的極限爬坡能力i.m2驅動形式4*4 :i.m2arctan ，計算 24*2前驅:i.m2arctan(七)，計算 i.m24*2后驅:i .m2arctan(a)，計算 i.m2Lhg其中：b滿載或空載質心到后軸的距離/*道路附著系數(shù)L -軸距取i.m1、 i.m2之小者作為一檔或直接檔的最大爬坡度3.1.7最大起步坡度3.1.7.1按下式計算最大起步驅動力Ftq其中:Teq max igq i 0Fdq rk(12)Teq max為發(fā)動機的最大輸出扭矩(20)按下式計算載質量利用系數(shù)mig q為起

6、步檔位的傳動比，這里分別取一檔傳動比和二檔傳動比io為主減速器的傳動比t為 起步檔(一檔或二檔)的傳動效率3.1.7.2按下式計算最大起步坡度Ftqqarcsin(-)Gafarctan f(rad)(13)3.1.7.3附著條件校驗按3.1.6.2 校驗附著條件,得到極限爬坡度m2，取q和m2之較小者作為最大起步坡度。3.1.8 加速性能計算3.1.8.1 計算第i(i 1,2.P)檔的旋轉質量換算系數(shù)i如果已知經(jīng)驗值2，則按下式計算.22igi(14)其中：igi第i檔傳動比如果已知車輪的轉動慣量I w和飛輪的轉動慣量I f，則按下式計算II - 2- 2.1. I w I figi i0

7、i 1(2mrkrkw2 rkt)(15)其中：m滿載或空載質量3.1.8.2按下式計算第i (i人2P)檔加速度aiFti(Ua)Fr(Dif)iqm(16)其中：ai為第i(i 1,2.P)檔對應不同轉速(或車速)下的加速度注：可畫出加速度倒數(shù)隨車速變化的曲線3.1.8.3連續(xù)起步換檔加速時間和加速距離的計算確定最佳換檔點：設從第i檔換到i 1檔(i 1,2.P 1 )的最佳換檔點對應的車速為Uabi計算加速時間U211u13.6ai (Ua)dUa(S)(17)計算加速距離t2t Uadt (s)ti(18)3.1.8.4最高檔或直接檔加速時間和加速距離的計算Uae 11tpdu aUa

8、s 3.6 ap(Ua)(19)其中：ap (Ua)為最高檔(或直接檔)加速度3.1.9u aeUas比功率計算用戶指定的加速終了速度用戶指定的加速起始速度按下式計算比功率PpPp(kw/kg) m其中：p為發(fā)動機的最大功率 m為汽車滿載總質量3.1.10載質量利用系數(shù)計算(21)memm0其中：me為裝載質量mo為整車整備質量3.2經(jīng)濟性計算公式3.2.1直接檔（或超速檔）等速百公里油耗計算3.2.1.1計算燃油消耗率ge按下式計算行駛阻尼功率 Pr :CdAPr丄(CDA 6U3t 76140 106Gaf Ua)( kW )3600(22)按下式計算對應的發(fā)動機轉速ne:ig d i0n

9、e Uae0.377rk a(r/min )(23)其中：igd直接檔（或超速檔）傳動比根據(jù)萬有特性，通過插值求出對應于上面計算結果Pr、ne的有效燃油消耗率ge(g/kw h)3.2.1.2計算直接檔等速百公里油耗(L/100km)(24)其中:為燃料的重度注：可畫出百公里燃油消耗率隨車速或轉速的曲線3.2.2最高檔全油門加速500m的加速油耗（L/500m）3.2.2.1取計算的時間步長為3.2.2.2初速度：Vs130km/h (GB/T12545-1990)在第n個時間段內VSnV® 1(n 2,3.)(25)/*3.2233.224末速度：VenVsn 3.6apWsJ t

10、(n 1,2.)累積行駛距離StnStn17 t( n 1,2.)n n 12 3.6(26)3.2.2.5Sto0燃油消耗率：gen起點燃油消耗率gs.以初速度VSn對應的發(fā)動機轉速nsn和RnWsn )插值得到起點g Sni g highest i0n：0.37九 Vs(27)其中：igh為最高檔傳動比終點燃油消耗率g環(huán)以末速度Ven對應的發(fā)動機轉速n環(huán)和Pen(Ven)插值得到ge.3.2.2.6nen累積燃油消耗量QtoQtni gh i00.377k Ve'Qtn12 367.1 1000(28)(Pen(Vsn)gsnRnWJgen) t如果Stn.(29)500，則n n

11、 1再次 計算，否則停止，并以Qtn作為Q500。3.2.3循環(huán)工況百公里燃油消耗量按照GB/T12545-1990,根據(jù)載貨車總重量選擇的標準試驗循環(huán)工況號，并按要求工況計算燃油消耗量及行駛距離。3.2.3.1 怠速工況的計算燃油消耗量:(30)Qi gqt( ml)其中：ge為怠速燃油消耗率t為怠速工況時間（由標準工況決定） 行駛距離Si0(m(31)3.2.3.2 勻速工況的計算燃油消耗量? 發(fā)動機功率CDA 6u3Pc 丄(76140 10Gaf Ua)3600nc0.377rk Ua其中:rk車輪滾動半徑由Pc、n c根據(jù)萬有特性插值得到燃油消耗率 g ec? 發(fā)動機轉速ig io? 按下式計算燃油消耗量QcPcgec367.1(32)其中:行駛距離t為勻速工況時間ScUat3.6(33)其中：Ua為勻速工況的行駛速度t為勻速工況時間3.2.3.3加速工況的計算燃油消耗量:在加速初速度Vs和末速度Ve中均勻取50個點，記為Vi按3.2.3.2中同樣方法計算燃油消耗率，并按下式計算各速度下單位時間 的燃油消耗：gti367.1 1000 Pe(Vi)gei? 加速時間3.6a-加速度其中：a燃油消耗量按下式計算行駛距離Qagti t(36)2 2S ve vsa 25.92