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1、. .汽车动力性设计计算公式3.1 动力性计算公式3.1.1 变速器各档的速度特性: km/h .(1)其中:为车轮滚动半径,m;由经历公式: (m)d-轮辋直径,inb-轮胎断面宽度,in-轮胎变形系数为发动机转速,r/min;为后桥主减速速比;为变速箱各档速比,为档位数,以下同。3.1.2 各档牵引力 汽车的牵引力:Error! No bookmark name given. N .(2)其中:为对应不同转速或车速下发动机输出使用扭矩,Nm;为传动效率。 汽车的空气阻力: N .(3) 其中:为空气阻力系数,A为汽车迎风面积,m2。 汽车的滚动阻力: N .(4) 其中:mg 为满载或空载
2、汽车总重(N),为滚动阻尼系数 汽车的行驶阻力之和: N .(5)注:可画出驱动力与行驶阻尼平衡图3.1.3 各档功率计算 汽车的发动机功率: kw.(6)其中: 为第档对应不同转速或车速下发动机的功率。汽车的阻力功率: kw .(7)3.1.4 各档动力因子计算 .(8)各档额定车速按下式计算 km/h .(9)其中:为发动机的最高转速;为第档对应不同转速或车速下的动力因子。对各档在0,内寻找使得到达最大,即为各档的最大动力因子注:可画出各档动力因子随车速变化的曲线3.1.5 最高车速计算当汽车的驱动力与行驶阻力平衡时,车速到达最高。3.1.5.1 根据最高档驱动力与行驶阻力平衡方程,求解。
3、舍去中的负值或非实数值和超过额定车速的值;假设还有剩余的值,那么选择它们中最大的一个为最高车速,否那么以最高档额定车速作为最高车速。额定车速按下式计算 km/h .(10)其中:为发动机的最高转速为最高档传动比l 附着条件校验根据驱动形式计算驱动轮的法向反力驱动形式 4*4全驱 :4*2前驱 : 4*2后驱: 其中:为轴距,为满载或空载质心距前轴的距离假设满足下式其中:道路附着系数 那么表示“超出路面附着能力,达不到计算得出的最高车速值!3.1.6 爬坡能力计算.(11)其中:为第档对应不同转速或车速下的爬坡度3.1.6.1 各档爬坡度在0,中对寻优,找到最大值3.1.6.2 附着条件校验 计
4、算道路附着系数提供的极限爬坡能力 驱动形式 4*4: ,计算 4*2 前驱: ,计算 4*2后驱: ,计算其中: 满载或空载质心到后轴的距离道路附着系数轴距 取、之小者作为一档或直接档的最大爬坡度3.1.7 最大起步坡度3.1.7.1 按下式计算最大起步驱动力 N .(12) 其中:为发动机的最大输出扭矩为起步档位的传动比,这里分别取一档传动比和二档传动比为主减速器的传动比为 起步档一档或二档的传动效率 3.1.7.2 按下式计算最大起步坡度 rad .(13) 3.1.7.3 附着条件校验按3.1.6.2 校验附着条件,得到极限爬坡度,取和之较小者作为最大起步坡度。3.1.8 加速性能计算3
5、.1.8.1 计算第档的旋转质量换算系数 如果经历值,那么按下式计算.(14) 其中:第档传动比 如果车轮的转动惯量和飞轮的转动惯量,那么按下式计算.(15) 其中:满载或空载质量3.1.8.2 按下式计算第档加速度 .(16)其中:为第档对应不同转速或车速下的加速度注:可画出加速度倒数随车速变化的曲线3.1.8.3 连续起步换档加速时间和加速距离的计算 确定最正确换档点:设从第档换到档的最正确换档点对应的车速为 计算加速时间 (s) .(17) 计算加速距离 (s) .(18)3.1.8.4 最高档或直接档加速时间和加速距离的计算 .(19) 其中:为最高档或直接档加速度用户指定的加速终了速
6、度用户指定的加速起始速度3.1.9 比功率计算 按下式计算比功率kw/kg .(20) 其中:为发动机的最大功率为汽车满载总质量3.1.10 载质量利用系数计算 按下式计算载质量利用系数 .(21) 其中: 为装载质量为整车整备质量3.2 经济性计算公式3.2.1 直接档或超速档等速百公里油耗计算3.2.1.1 计算燃油消耗率 按下式计算行驶阻尼功率 : kw .(22) 按下式计算对应的发动机转速: r/min .(23) 其中:直接档或超速档传动比 根据万有特性,通过插值求出对应于上面计算结果、的有效燃油消耗率g/kwh3.2.1.2 计算直接档等速百公里油耗 L/100km .(24)
7、其中: 为燃料的重度注:可画出百公里燃油消耗率随车速或转速的曲线3.2.2 最高档全油门加速500m的加速油耗L/500m3.2.2.1取计算的时间步长为。3.2.2.2 初速度 : km/hGB/T12545-1990在第个时间段内 .(25)3.2.2.3 末速度: 3.2.2.4 累积行驶距离 .(26)3.2.2.5 燃油消耗率: 起点燃油消耗率以初速度对应的发动机转速和插值得到起点.(27) 其中: 为最高档传动比 终点燃油消耗率 以末速度对应的发动机转速和插值得到.(28)3.2.2.6 累积燃油消耗量.(29) 如果,那么再次 计算,否那么停顿,并以作为。3.2.3 循环工况百公
8、里燃油消耗量按照GB/T12545-1990,根据载货车总重量选择的标准试验循环工况号,并按要求工况计算燃油消耗量及行驶距离。3.2.3.1 怠速工况的计算 燃油消耗量: ml .(30) 其中:为怠速燃油消耗率为怠速工况时间由标准工况决定 行驶距离 m .(31)3.2.3.2 匀速工况的计算 燃油消耗量 发动机功率 发动机转速 其中:车轮滚动半径 由、根据万有特性插值得到燃油消耗率 按下式计算燃油消耗量.(32) 其中:t为匀速工况时间 行驶距离.(33) 其中:为匀速工况的行驶速度为匀速工况时间3.2.3.3 加速工况的计算 燃油消耗量: 在加速初速度和末速度中均匀取50个点,记为 按3.2.3.2中同样方法计算燃油消耗率,并按下式计算各速度下单位时间的燃油消耗:.(34) 加速时间.(35) 其中:加速度 燃油消耗量按下式计算.(36) 行驶距离.(37) 其中:为加速度 3.2.3.4 减速工况计算 燃油消耗量.(38) 其中:为怠速燃油消耗率为减速工况时间 行驶距离.(39) 其中:为减速运动的初速度为减速运动的末速度为减速度。 3.2.3.5 各工况之总油耗记为,总的行驶路程记为.(40) 循环工况百公里油耗: .(41). .word.