汽车整车性能计算分解.docx
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汽车整车性能计算分解
集团标准化工作小组#Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
汽车整车性能计算分解
6汽车总体性能计算
汽车动力性计算
汽车各档车速计算
各挡车速的计算公式如下:
(km/h)(6-1)
式中r——汽车滚动半径,r=;
n——发动机转速(r/min);
ig——汽车变速器的传动比,
=;
=;
=;
=1;
i0——主减速器的传动比,i0=。
代入相关参数所得结果见表6-1。
表6-1汽车各档车速
n(r/min)
Ua1(km/h)
Ua2(km/h)
Ua(km/h)
Ua4(km/h)
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
汽车行驶阻力计算
汽车行驶阻力包括:
滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力。
1)滚动阻力
滚动阻力计算公式:
Ff=Gf(N)(6-2)
式中G——汽车重力,G=14250N;
f——滚动阻力系数,f=。
2)空气阻力
空气阻力计算公式:
(N)(6-3)
式中CD——汽车的空气阻力系数,CD=;
A——汽车的迎风面积A=
;
Ua——汽车各档车速(km/h)。
代入相关参数有:
所以,汽车的行驶阻力
所得结果见表6-2。
表6-2汽车各档行驶阻力
(Ff+Fw)1
(Ff+Fw)2
(Ff+Fw)3
(Ff+Fw)4
汽车驱动力计算
发动机转矩的拟合公式:
(6-4)
汽车驱动力计算公式:
(N)(6-5)
式中r——汽车行驶时的滚动半径,r=;
n——发动机曲轴转速(r/min);
——汽车变速器各挡传动比;
——传动系效率,
=%;
——汽车主减速器传动比。
各档驱动力的计算结果见表6-3。
表6-3汽车的各档驱动力
FtⅠ
FtⅡ
FtⅢ
FtⅣ
汽车驱动力-行驶阻力平衡图及最高车速的确定
汽车稳速行驶时驱动力、行驶阻力平衡。
即:
(N)(6-6)
驱动力行驶阻力平衡图见图6-1。
图6-1汽车驱动力-行驶阻力平衡图
行驶阻力曲线(Ff+Fw-Ua)与四档驱动力曲线(FtⅣ-Ua)的交点所对应的车速即为汽车的最高行驶车速。
由图4-1知汽车的最高车速为:
109km/h。
设计误差为:
=%≦5%,因此满足要求。
汽车加速能力计算
1)加速度的计算
(6-7)
式中a——汽车各挡加速度
;
——汽车旋转质量转换系数;
——驱动力(N);
——风阻力(N);
m——汽车质量(kg)。
并有:
(6-8)
式中
——变速器的速比
——
=
,其中
为飞轮转动惯量,
=;
——
=
,其中
为车轮转动惯量,
=。
计算结果如表6-4。
表6-4汽车旋转质量换算系数
1
将表6-4数值带入式6-7中便可求出汽车各档下的加速度,所得结果见表6-5和图6-2。
表6-5汽车各档加速度
Ua1
Ua2
Ua3
Ua4
a1
a2
a3
a4
图6-2汽车各档加速度曲线
2)加速时间
由运动学知道加速时间
(s)(6-9)
式中t——加速时间(s);
A——曲线(1/a-Ua)下两个速度区间的面积。
加速时间t可以图解积分法求的。
其具体方法为:
将曲线(a-Ua)转化为曲线(1/a-Ua),然后即可得某速度区间的加速时间t,且有t=A。
加速度的倒数(1/a)的计算结果见表6-6。
表6-6汽车各档的加速度倒数
(1/a)1
(1/a)2
(1/a)3
(1/a)4
绘制加速度倒数曲线,见图6-3。
图6-3汽车各档加速度倒数曲线
由图解法可知本车0-60km/h换挡加速时间为44s。
易知GD6350的加速性能欠佳。
汽车的最大爬坡度计算
汽车的最大爬坡度计算公式:
(6-10)
式中
——坡度角(°)。
(6-11)
式中
——汽车的最大爬坡度。
根据汽车的“驱动力-行驶阻力平衡图”(即图6-1)易知,在最低档时汽车获得最大爬坡度(角)。
此时:
=°
所得
值基本符合°的设计要求。
所以,
=°=%。
汽车经济性指标计算
汽车百公里油耗曲线及经济车速的确定
发动机燃油消耗率拟合公式:
(6-12)
式中个参数参见表6-7。
表6-7
n
B0
B1
B2
B3
B4
1200
1608
2117
2615
3103
1011
3857
4353
4855
(6-13)
(6-14)
式中
——汽车百公里燃消耗量(
);
——燃油的密度(kg/L);
——重力加速度(
),
=10
,
。
已知公式:
,将
、
、
带入公式6-14可得表6-8。
表6-8
n
Ua4
Pe
ge
Qs
1200
1608
2117
2615
3103
3857
4353
4855
发动机燃油消耗率曲线见图6-4。
图6-4发动机燃油消耗率曲线
由
、
值即可得
-
曲线,见图6-5。
图6-5汽车百公里燃油消耗曲线
由图可知GD6350百公里最低燃油消耗率为
,符合设计要求。
汽车抗侧翻能力校核计算
抗翻车验算
表6-9抗翻车经验公式
名称
公式
纵向不翻车条件
L2/h>
(L2 L1/h> (L2>L1时) 横向不翻车条件 B/2h> 表中B——汽车轮距(mm); h——汽车重心高度(mm); ——附着系数,一般取; L1——满载时汽车质心到前轮中心线的距离(mm); L2——满载时汽车质心到后轮中心线的距离(mm)。 代入相关参数计算得: 纵向L2/h=(2250-1318)/525=> 横向B/2h=1230/2/525=> 故汽车抗翻车。
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