?？怂?8MT動(dòng)力性、制動(dòng)性、操縱穩(wěn)定性

1、北京理工大，擎珠海，剽莞ZH UHAI CAMPU SBEI JING INSTITUTE OF TECHN DLDGY汽車?yán)碚搶?shí)習(xí)報(bào)告學(xué) 院：機(jī)械與車輛工程學(xué)院專 業(yè)：車輛三班 姓 名： 鄧?yán)^春 學(xué) 號(hào)： 080403031017指導(dǎo)教師 周靖 時(shí)間 2011.5.9-13中國(guó)珠海長(zhǎng)安福特?？怂谷龓?011款1.8 MT經(jīng)典型動(dòng)力性一、發(fā)動(dòng)機(jī)外特性圖P = P C + C(二廣-(2)3 功率 e e max 1 n 2 nn其中轎車對(duì)應(yīng)的cI、C2=2，p =91kW，最大功率對(duì)應(yīng)的n =6000r/min。所以，n(一 6000)2-所以，n(一 6000)2-( )36000=9549

2、 Pn單位:P e -kW，-r/min， T q -Nm轉(zhuǎn)速n功率P轉(zhuǎn)矩T100017.273164.94最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速點(diǎn)200037.074177.001300056.875181.033350065.986180.027最高轉(zhuǎn)矩點(diǎn)360067.704179.58400074.148177.01500086.366164.941600091144.827最高功率點(diǎn)700085.523116.666720082.995110.068最高轉(zhuǎn)速點(diǎn)可得，發(fā)動(dòng)機(jī)外特性圖: 圖一190 n180 7 170 160 150 7 140 7 130 - 120 190 n180 7 170 160 150

3、 7 140 7 130 - 120 110 7100 7 90匚 80； 70 7 60 - 50匚 40； 30 720 -10長(zhǎng)安福特?？怂谷龓?011款1.8 MT經(jīng)典型功率與外特性圖10002000300040005000600070008000轉(zhuǎn)速 n(r/min)對(duì)比分析：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，要比圖一的更 好。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。圖一：用功率的擬合公式P = P c + c,(n)2-(n)3,通過 e e maxi 2 nn TOC o 1-5 h z T = 9549

4、P來算出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩。 qn而圖二，功率和轉(zhuǎn)矩都用的是擬合公式F = P C + c (=)2 (=)3 ee maxi n2 nnppp和 Tq = -19.13 + 259.27() - 165.44()2 + 40.874()3 - 3.8445 ()4 或是先用 1000100010001000轉(zhuǎn)矩的擬合公式再通過功率與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系P =來算出相應(yīng)的功率。 e 9549二、驅(qū)動(dòng)力圖求發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速時(shí)的驅(qū)動(dòng)力及對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速查得長(zhǎng)安福特?？怂谷龓?011款1.8 MT經(jīng)典型的動(dòng)力參數(shù)如下:車輪 195/65 R15 半徑r=15*25.4=381mm=0.381m長(zhǎng)安福特福克斯三廂2011款1.8

5、 MT經(jīng)典型T i i門0 .377rnF=q g o tu =tri ig O擋位Ft(N)ua (km/h)擋位Ft(N)Ua (km/h)第一擋5729.3889.876441第二擋3258.8617.363736148.34219.752883497.15934.727476288.39829.629323576.82352.09126253.45334.567543556.94660.773066237.92635.555193548.11462.509446148.65439.505763497.33769.454935729.42349.38223258.87986.818665

6、030.73959.258652861.47104.18244052.53369.135092305.069121.54613823.34471.110372174.707125.0189擋位Ft(N)ua (km/h)擋位Ft(N)Ua (km/h)第三擋2261.05425.02637第四擋1771.74531.937992426.3950.052741901.30163.875972481.66275.079111944.61295.813962467.87187.59231933.806111.78292461.74490.094931929.004114.97672426.51310

7、0.10551901.398127.75192261.067125.13191771.756159.68991985.338150.15821555.696191.62791599.297175.18461253.198223.56591508.85180.18991182.323229.9535擋位Ft(N)ua (km/h)第五擋1403.96440.304431506.62780.608861540.947120.91331532.384141.06551528.579145.09591506.703161.21771403.973201.52211232.763241.8266993.

8、0573282.131936.8953290.1919由此，可繪長(zhǎng)安福特?？怂?.8MT的驅(qū)動(dòng)力圖動(dòng)驅(qū)6000 -動(dòng)驅(qū)5000 -4000 -3000 -2000 -1000 -050100150200250300車速 Ua/km/h三、作汽車行駛阻力圖裝載質(zhì)量整車整備質(zhì)量總質(zhì)量車輪半徑車身尺寸最小離地間隙420kg1325 kg1745 kg0.381m4480*1840*1500( mm)170mm,假設(shè)在良好瀝青或水泥路面上行駛，則取f0 =420kg1325 kg1745 kg0.381m4480*1840*1500( mm)170mm,f = f0(1 +也即 G=mg=1745*9

9、.8=17101NF = Gf = 239 .414 x (1 +)f19400空氣阻力系數(shù)Cd=0.28；迎風(fēng)面積 A=1840* (1500170) *10-6=2.4472m?行駛阻力為F + F+ F = Gf + Cda u 2w21 .15 a=0.032398 u 2F = F + F = 0.032398 u 2 + 239 .414 x (1 + 七 ) 阻 w fa19400也即是阻也即是阻=239 .414 + 0.04474 u 2從而可以做出驅(qū)動(dòng)力一行駛阻力平衡圖，如下6500；60005500500045004000-6500；6000550050004500400

10、0-350030002500200015001000500-050100150200250車速 Ua(km/h)反映了：最大車速U=183 km / hmax1廠F - (F寸 + F )（，） 最大加速度d max1F5 m tmaxi - Ft 0max - (F + F )最大爬坡能力 0 maxG四、功率平衡圖P = 91 n + ( n )2 - ( n )3 e 6000600060000.377 rn再有阻力功率:P + P 1 Gf u C A u 3 f w = (心 + D aTn 360076140=4.85 *10-3u + 9*10-6u 3iAZ(iAZ(功效有機(jī)動(dòng)

11、發(fā)總結(jié)：對(duì)比中的明顯誤差：誤差一：計(jì)算出來的最高轉(zhuǎn)速和實(shí)際該車的最高轉(zhuǎn)速有偏差，其中計(jì)算的最 高車速為I83km/h,而實(shí)際最高車速為195km/h。原因：出現(xiàn)這種誤差的主要原因在于用的功率和轉(zhuǎn)矩的擬合公式中的系數(shù)取 得不同導(dǎo)致。誤差二：汽車的驅(qū)動(dòng)力-行駛阻力平衡圖中最高車速和功率中的最高車速不 相同，同一輛的最高車速本應(yīng)該相同的原因：在實(shí)際中查到的參數(shù)不統(tǒng)一導(dǎo)致，甚至有的參數(shù)根本查不到，就只 能參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或是一些相關(guān)規(guī)定的取值范圍里取得一個(gè)值來進(jìn)行計(jì)算的，從 而導(dǎo)致誤差。長(zhǎng)安福特?？怂谷龓?011款1.8 MT經(jīng)典型制動(dòng)性主要參數(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

12、a/m制動(dòng)力分配系數(shù)G空載13 2 50.552.6401.2670.6、土滿載17 4 50.502.6401.7760.6一、利用附著系數(shù)曲線F利用附著系數(shù)定義為中i = 十式中，F(xiàn)對(duì)應(yīng)于制動(dòng)強(qiáng)度Z,汽車 FXbiZi第i軸產(chǎn)生的地面制動(dòng)力；F為制動(dòng)強(qiáng)度Z時(shí)，地面對(duì)第1 軸的法向反 力;i為第i軸對(duì)應(yīng)于制動(dòng)強(qiáng)度2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、=蘇 zc d式中Z為制動(dòng)強(qiáng)度式中Z為制動(dòng)強(qiáng)度，=P G，= P Gzg dtFp乙Xb 1 = zF 1z 1(b + zh )FXb 1F = (b + zh )Z1LgL P z所以前軸利用附著系數(shù)為：甲

13、f = b + zhF = (1 P )u = (1 P ) GzXb 2G一(a zh )FXb2FZ 2(1G一(a zh )FXb2FZ 21所以，軸利用附著系數(shù)為：9a 一 zhg空載時(shí)：中02.64 x 0.60 1.373=0.3840.55故空載時(shí)后輪先抱死。所以，軸利用附著系數(shù)為：9a 一 zhg空載時(shí)：中02.64 x 0.60 1.373=0.3840.55故空載時(shí)后輪先抱死。由公式制動(dòng)效率丘r 9。一 )+中 h / L代入數(shù)據(jù)E =(作圖如下)r 0.4 + 0.208 9 r將& L、a、h等數(shù)值代入，gF6z _1.58 z空載時(shí)9 廣 4 = ；( b + zhg

14、I +.55 z_ F_ (1 - 6 ) z_1.056 zr F17 、1.267 一 0.55 zZ 2 (a - zh )F_6z_1.58 z滿載時(shí)9 fF 匚 二 0.864 + 0.50 zZ1 L( b + zh )F (1 6 ) z 1.056 z9 = Xb =r F 1, 、1.776 0.50 zZ 2(a zh )滿載時(shí)：=0.422L6 - b 2.64 x 0.60 滿載時(shí)：=0.422h0.50中中時(shí)：前輪先抱死制動(dòng)效率E =三=b-L（制動(dòng)效率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。

15、）代入數(shù)據(jù)e=f 0.6 - 0.189 9/9 9時(shí)：后輪先抱死制動(dòng)效率a 制動(dòng)效率a / LG - P)+9 h / L代入數(shù)據(jù)E =0.673_0.4 + 0.189 9r載荷前軸的利用附著 系數(shù)后軸的利用附著 系數(shù)制動(dòng)效率空載1.58 z9 =f 1.373 + 0.55z1.056 z9 =1.267 - 0.55z0.4800 V 9 V 1， E =r 0.4 + 0.208 9r滿載1.58 z9 =f 0.864 + 0.50z1.056 z9 =r 1.776 - 0.50z-0.3270 V 9 V 9 = 0.422， E -.9 f-0.6731 9 9 = 0.42

16、2， E r作出空載和滿載時(shí)利用附著系數(shù)鄧與制動(dòng)強(qiáng)度2的關(guān)系曲線，圖中還作 出了利用附著系數(shù)。與制動(dòng)強(qiáng)度相等）（z = 0的曲線，即具有理想制動(dòng) 力分配的情況。利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線如下圖所示數(shù)系著附用利數(shù)系著附用利結(jié)論：可以確定該車的同步附著系數(shù)為0.38在99的路面上,前輪提前抱死曲線無意義，汽車的利用附著系數(shù)應(yīng)取甲所確定的曲線。在的路面上，情況則相反，平曲線無意義，汽車的利用附著系數(shù)應(yīng)取所確定的曲線f二、理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線與8線理想的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線也就是I曲線，即在各種附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，要使前、后車輪同時(shí)抱死，前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力應(yīng)滿足的關(guān)系曲

17、線。前后輪同時(shí)抱死的條件是：F 1 + F =中G F 為前制動(dòng)器制動(dòng)力F.2 5/ 2F 1 =中FF為后制動(dòng)器制動(dòng)力F + F =9 G 二=公F F、H 2 Z 2f + F =9 GVF b + 9 hjF a-9hH2g經(jīng)整理消去9即得：F將Z1FZ 2GLGL+ 9 hg-9 h)代入得I曲線：F2 = 2再代入m、b、L、hF= 0.0005 x (23609.1I知b 2 +箜上Fh G h 1g的值得:Gbx .y1.885 + 0.447 F - 32415.31-2000 F上式中f、F的單位為KN |!1|12又p線為實(shí)際前、后制動(dòng)氣制動(dòng)力分配曲線由P =所以FH1FF

18、式中F汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力F, = F,11 -P=T把 P=0.6 代入得：F”2 = 0.67 F” 1F 2 = 0.67 F 1由V0.38時(shí)，6線位于I曲線上方，后輪先抱死，易發(fā)生后軸 側(cè)滑，但失去轉(zhuǎn)向能力；當(dāng)9 =0.38時(shí)，前、后輪將同時(shí)抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但失 去轉(zhuǎn)向能力。當(dāng)9 0.38時(shí)，6線位于I曲線下方，前輪先抱死，是一種穩(wěn)定 工況，但失去轉(zhuǎn)向能力.三、總結(jié)分析比較:已知條件中有的數(shù)據(jù)由于查不到官方給的數(shù)據(jù)，所以就用比例 的方式對(duì)應(yīng)算出來的。例如：質(zhì)心高1 /m、質(zhì)心至前軸距離a /m、質(zhì)心至后軸距離b /m。9對(duì)結(jié)果的影響：質(zhì)心高h(yuǎn)g/m-由已經(jīng)推出的前后軸的附著系數(shù)

19、空載時(shí)甲/FXb1FZ1。z1(b + zh )FXb2FZ 2(1-P) z1(a - zh )滿載時(shí)甲fFXb1FZ1。z1 (b + zh )FXb2FZ2(1 -P) z1(a - zh )可知當(dāng)可知當(dāng)h值增大（減?。?， 而使得空載和滿載時(shí)的cp 強(qiáng)度曲線走勢(shì)發(fā)生變化，質(zhì)心至后軸距離b/m a和b的增大或變從而使得利用附著系數(shù)-制動(dòng)強(qiáng)度曲線走勢(shì)會(huì)使得空載和滿載時(shí)的中變?。ㄔ龃螅?，變大（減?。瑥亩沟美酶街禂?shù)-制動(dòng)最后使得同步附著系數(shù)也要發(fā)生變化。質(zhì)心至前軸距離a/m、 小，同樣影響到p和p，發(fā)生變化，最后同樣使得同步附著系數(shù)也要發(fā)生變化，對(duì)結(jié)果的影響 很大。福特?？怂箖勺杂啥炔僮?/p>

20、穩(wěn)定性分析1.選取?？怂?.8L三廂參數(shù)參數(shù)名稱符號(hào)量綱參數(shù)值總質(zhì)量mkg1745繞Oz軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Izkg.m23012軸距Lm2.640質(zhì)心至前軸距離am1. 267質(zhì)心至后軸距離bm1. 373前輪總側(cè)偏剛度K 1N/rad-39250后輪總測(cè)偏剛度K2N/rad-42534試求：1）穩(wěn)定性系數(shù)K、特征車速uch2）穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益曲線-一u3 J as3）靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)S.M.,側(cè)向加速度為0.4g時(shí)的前、后輪側(cè)偏角絕對(duì)值之差ai-a24）車速u=32m/s時(shí)，瞬間響應(yīng)的橫擺角速度波動(dòng)的固有頻率氣、 阻尼比&、反應(yīng)時(shí)間T與峰值反應(yīng)時(shí)間解：1）穩(wěn)定性系數(shù):K= ma b=17451.267

21、1.373L 2-I k 2上 i Jx2.640 2-42534-39250特征車速 Uch=TT7Kx 3.6 =99.839km/h=0.0013001766s2/m22）穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益=W6 ）1 + Ku 2s畫橫擺角速度增益圖：根據(jù)公式土二二ZL描點(diǎn):6 ）1 + Ku 2sX （km/h）0306090120150Y（s-1）05.234.002.862.301.87再用oringin7軟件畫出圖形（如下）D4 口12D1 4DUa速度km/h3）靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)S.M.二二-425341.267 =0.04-39250 - 425342.640當(dāng)側(cè)向加速度為0.4g時(shí)，a -