沈阳航空航天汽车设计课设

1、货车总体设计 me=3000kg. vmax=120km/h f=0.02摘 要在课程设计中，我们首先根据货车的总质量确定出本货车的轴距、轮距、前悬、后悬、汽车整体尺寸等基本参数，为后来的汽车设计过程的计算打下基础。对于发动机的选取，我们根据汽车行驶时的运动阻力消耗的功率确定出发动机需要的最大功率，并找出发动机的外特性曲线图及万有特性图。然后对货车整体各部分进行总体的布置，检验其轴荷分配是否符合要求，否则要重新进行分配，直至达到设计要求。根据轴荷数据选择合适的轮胎。在货车基本尺寸数据确定之后，我们则要对货车进行动力性，燃油经济性进行分析。本说明书对货车总体设计进行分析，制定了详细的设计步骤。根

2、据要求对主要的数据进行逐步分析，通过excel、MATLAB等计算根据计算出所需要的结果。对于主要的性能参数，我运用图表的形式进行表达。最后运用AUTOCAD画出了货车的三视图。关键词： 轴荷分配；总体布置；动力性；燃油经济性1 汽车的总体设计1.1 汽车总体设计的特点 汽车的总体设计是汽车设计工作中最重要的一环，它对汽车的设计的质量、使用性能和在市场上的竞争力有着决定性的影响。因为汽车性能的优劣不仅与相关总成及部件的工作性能有密切关系，而且在很大程度上还取决于有关总成及部件间的协调与参数匹配，取决于汽车的总体布置。1.2 汽车总体设计的一般顺序(1)调查研究与初始决策；其任务是选定设计目标，

3、并制定产品设计工作方针及设计原则，调查研究的内容应包括：老产品在服役中的表现及用户意见；当前本行业与相关行业的技术发展，特别是竞争对手的新产品与新技术；材料、零部件、设备和工具等行业可能提供的条件；本企业在科研、开发及生产方面所取得的新成果等等，它们对新产品设计是很有价值的。 (2)总体方案设计；其任务是根据领导决策所选定的目标及对开发目标制定的工作方针、设计原则等主导思想提出移车设想，因此又称为概念设计或构思设计。为此要绘制不同的总体方案图（比例为1 ：10 ）供选择。在总体方案图上进行初步布置和分析，对主要总成只画出大轮廓而突出各方案间的主要差别，使方案对比简明清晰。经过方案论证选出其中最

4、佳者。 (3)绘制总布置草图，确定整车主要尺寸、质量参数与性能指标以及各总成的基本型式。在总布置草图上要较准确地画出各总成及部件的外形和尺寸并进行仔细的布置，对轴荷分配和质心高度作计算与调整，训便较准确地确定汽车的轴距、轮距、总长、总宽、总高、离地间隙、货厢或车身地板高度等，并使之符合有关标准和法规；进行性能计算及参数匹配。 (4)车身造型设计及绘制车身布置图：绘制不同外形、不同方向、不同色彩的车身外形图制作相应造型的1：10整车模型；从中选优后再制作精确模型。经征求意见、工艺分析评审及风洞试验后作进一步修改，审定后用三坐标测量仪测量车身模型坐标点。(5)编写设计任务书：作为对以后的设计、试验

5、及工艺准备的指导和依据。其内容常包括：任务来源、设计原则和设计依据；产品的用途及使用条件；汽车型号、承载容量、布置型式及主要技术指标和参数，包括空车及满载下的整车尺寸、轴荷及性能参数，有关的可靠性指标及环保指标等；各总成及部件的结构型式和特性参数；标准化、通用化、系列化水平及变型方案；拟采用的新技术、新结构、新装备、新材料和新工艺；维修、保养及其方便性的要求；续驶里程；生产规划、设备条件及预期制造成本和技术经济预恻等。有时也加进与国内外同类型汽车技术性能的分析和对比等。有的还附有汽车总布置方案草图及车身外形方案图。 (6)汽车的总布置设计：其主要任务是根据汽车的总体布置及整车性能提出对各总成及

6、部件的布置要求和特性参数等设计要求，协调整车与总成间、相关总成问、总成与有关部件间的布置关系和参数匹配关系，使之组成一个在给定使用条件下的使用性能达到最优并满足设计任务书所要求的整车参数和性能指标的汽车。其具体工作有:l)绘制汽车总布置图：它是在总布置草图和各总成、部件设计的基础上用1 : 1 或1 ： 2 的比例精确地绘出，用于精确控制各部尺寸和位置，为各总成和部件分配准确的布置空间，因此又称为尺寸控制图。要特别注意汽车整体布置的合理性，驾驶室和车厢内部布置应具有视野性好、驾驶操作方便、座位舒适、安全，维修方便等特点。 2)根据总布置设计确定的整车参数和性能指标提出对各总成和部件的设汁要求包

7、括结构型式、特性参数、尺寸与质量限制等。提供整车有关数据与计算载荷等。3)绘制转向车轮跳动等有关部分的运动图；用于校核布置空间以避免发生运动千涉。 4)确定有关总成和部件支承的型式、结构参数与特性等，特别是对发动机前后支承、驾驶室支承和排气管支承的位置和刚度要精心选择。 5)确定各总成的质心位置，核算汽车空载和满载时的轴荷分配及整车质心高度。6)制作模型进行布置空间的校核：通常制作1 : l 的车身内、外模型来检查驾驶操作及上下车的方便性、视野范围、乘坐空间及舒适性等。 7)汽车总成、部件及零件的选型与设计：其任务除了要保证总成和整车的性能指标外，还要考虑零部件本身的强度、寿命与可靠性等问题口

8、。 8)设计图纸的工艺审查及必要的修改。 9)绘制汽车总装配图：其目的是进行图面装配校核，仔细检查相连接总成及部件的连接关系、连接部分的尺寸与配合以及拆装的方便性；核算与标注汽车整车和有关总成与部件的安装尺寸链，为汽车总装作技术准备和提供依据。 10)试制、试验、修改与定型。设计完成后投入样品试制时，应考虑有一定数量的零部件和总成投人台架试验，至少有3 一4 辆样车投人整车室内试验与道路试验。注意了解制造和装配中的工艺问题及质量控制情况并及时把关，杜绝不合格的样品装车。要查明整车、总成及零部件的尺寸参数、质量参数、性能参数是否符合设计要求及问题所在，以便修改图纸或采取其他措施予以纠正。应按有关

9、标准、法规进行全面的试验，以检查新产品的各项性能指标。1.3 布置形式本车采用发动机位于前轴之上、驾驶室之正下方的布置形式。这时驾驶室布置在发动机之正L 方其前端形成较平坦的车头故具有这种布置方案的汽车属于“平头车”型。布置形式为平头式的货车，其主要优点如下：汽车总长和轴距尺寸短，最小转弯直径小，机动性能良好；不需要发动机罩和翼子板，加上总长缩短等因素的影响，汽车整备质量减小；驾驶员的视野得到明显改善；采用翻转式驾驶室时能改善发动机及其附件的接近性；汽车面积利用率高。平头式货车的主要缺点有：前轴负荷大，因而汽车通过性能变坏；因为驾驶室有翻转机构和锁住机构，使机构复杂；进、出驾驶室不如长头式货车

10、方便；离合器、变速器等操纵机构复杂；驾驶室内受热及振动均比较大；汽车正面与其它物体发生碰撞时，特别是微型、轻型平头货车，使驾驶员和前排乘员受到严重伤害的可能性增加。平头式货车的发动机可以布置在座椅下后部，此时中间座椅处没有很高的凸起，可以布置三人座椅，故得到广泛应用。发动机布置在驾驶员和副驾驶员座椅中间形成凸起隔断的布置方案仅在早期的平头车上得到应用。平头式货车在各种级别的货车上得到广泛应用。1.4 轴数选择汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力。我国公路标准规定，对于四级公路及桥梁，单轴最大允许轴载质量为 10

11、t，双连轴最大允许轴载质量为 18t(每轴 9t)。根据公路对汽车轴载质量的限制、所设计汽车的总质量、轮胎的负荷能力以及使用条件等，可以确定汽车的轴数。因为双轴汽车结构简单、制造成本低，故总质量小于 19t 的公路运输车辆广泛采用这种方案。总质量在 1926t 的公路运输车采用三轴形式，总质量更大的汽车用四轴和四轴以上的形式。本车为轻型平头货车，因此采用两轴型式。1.5 驱动形式的选择 驱动型式常用4 ×2 , 4 ×4 , 6 ×4 , 6 ×6 , 8×8 等代号表示。其中第一个数字为汽车的车轮总数，第二个数字为驱动轮数，对于双胎车轮仍按一

12、个车轮计。 轿车和厂定汽车总质量小于19t 的公路用车，广泛采用4x2 的驱动型式，因为其结构简单、制造成本低；厂定汽车总质量为19 26t ，的公路用车则可采用6×2 或6 ×4 的驱动型式；总质量为28 - 32t 的公路用车则采用8 ×4 的驱动型式口。 矿用自卸汽车由于行驶场地较小，要求高机动性，因此，即使是重型矿用自卸汽车也多采用4×2 的驱动型式且为短轴距，少数采用4 ×4 和6 ×4 的驱动型式。 本车载重为3000kg，因此采用4×2后轮双胎的驱动型式。2 载货汽车主要技术参数的确定2.1 汽车质量参数的确定

13、2.1.1 汽车载荷质量的确定 汽车的载荷质量是指汽车在良好路面上所允许的额定装载质量，用表示。题目中给定的是3000kg。2.1.2 整车整备质量的预估 汽车的整车整备质量是指车上带有全部装备，包括随车工具和轮胎，加满油和水，但没有载货和载人时的整车质量，用表示。(1) 质量系数的选取 对于轻中型载货汽车，参考同类车型：中国重汽 HOWO 141马力 厢式 单排 轻卡 ZZ1067F341BD165，取质量系数=1.07(2) 估算整车整备质量 =/=3000/1.07=2805kg2.1.3 汽车总质量的确定汽车总质量是指汽车整车整备质量、汽车装载质量和驾驶室乘员（含驾驶室）质量三者之和，

14、用表示。驾驶室乘员质量以每人65kg。按乘员人数为3人。=+365=6000kg2.1.4 汽车轴数和驱动型式的确定 汽车轴数主要是根据车辆的总质量、公路车辆法规和汽车的用途来确定。由于汽车的总质量的不超过19t时，所以选42。2.1.5 汽车的轴荷分配汽车的轴荷分配影响汽车的使用性能和轮胎的使用寿命，为了使轮胎的寿命一致。表2.1为各类载货汽车轴荷分配的数据。表2.1 载货汽车轴荷分配 货车型式 满载（%） 空载（%）前轴后轴前轴 后轴 42，平头30-3565-7048-54 46-522.2 汽车主要尺寸的确定2.2.1 汽车轴距L的确定在汽车的主要性能、装载面积和轴荷分配等各个方面要求

15、下选取。各类载货汽车的轴距选用范围如表2.2所示。表2.2 载货汽车的轴距和轮距 总质量（T） 轴距（mm） 轮距（mm） 1.8-6.0 2300-3600 1300-1650 选取L=3150mm 。2.2.2 汽车的前、后轴距和汽车轮距B应该考虑到车身横向稳定性，主要取决于车架前部的宽度、前悬架宽度、前轮的最大转角和轮胎宽度，同时还要考虑转向拉杆、转向轮和车架之间的运动间隙等因素。主要取决于车架后部宽度、后悬架宽度和轮胎宽度，同时还要考虑车轮和车架之间的间隙。各类载货汽车的轮距选用范围如表1.2所示。选取= 1650mm，= 1600mm 。2.2.3 汽车前悬和后悬的确定一般载货汽车的

16、前悬不宜过长，但要有足够的纵向布置空间，以便布置发动机、水箱、转向器等部件。后悬也不宜过长，一般为1.2-2.2m。参考同类车型选取=1000mm,=1600mm 。2.2.4 汽车的外廓尺寸我国法规对载货汽车外廓尺寸的规定是：总高不大于4米，总宽不大于2.5米，外开窗、后视镜等突出部分宽度不大于250mm ,总长不大于12米。一般载货汽车的外廓尺寸随载荷的增大而增大。在保证汽车主要使用性能的条件下应尽量减小外廓尺寸。参考同类车型取外形尺寸长宽高=575020002360mm 。货箱尺寸取44002000450mm。货车车头长度系指从汽车的前保险杠到驾驶室后围的距离，平头车头车型一般在1400

17、1500。 本车车头长取1250mm。 2.3 汽车主要尺寸性能参数的确定2.3.1 汽车动力性参数的确定(1) 最高车速的确定 载货汽车的最高车速主要是根据汽车的用途以及使用条件和发动机功率大小来确定,给定的=120km/h。(2) 加速时间的确定汽车起步连续换档加速时间是汽车加速性能的一项重要指标。载货汽车通常用 0-60km/h的加速时间来评价。(3) 最大爬坡度的确定 由于载货汽车在各地路面上行驶，要求有足够的爬坡能力。一般在30%左右。(4) 直接档最大动因数的确定 直接档最大动因数的确定主要是考虑汽车以直接档行使时的爬坡能力及加速能 力和燃油经济性的要求。轻中型

18、汽车的如表2.3所示表2.3 载货汽车的动力参数 汽车类别 总质量（t）直接档最大动力因数I档最大动力因数 轻中型 2.0-6.0 0.03-0.06 0.30-0.40(5)I档最大动力因数的确定 I档最大动力因数的确定主要是考虑汽车的最大爬坡能力，并与汽车的起步连续换档加速能力有关。各类汽车的参见表2.3。2.3.2 汽车燃油经济性参数的确定载货汽车的燃油经济性常用单位燃油消耗量来评价。单位燃油消耗量是汽车每一吨总质量行使100km所消耗的燃油量。载货汽车的单位燃油消耗量如表2.4所示。表2.4 货车单位质量百公里燃油消耗量 总质量(t) 汽油机 柴油机 46 2803.20 1902.1

19、02.3.3 汽车通过性参数的确定载货汽车的通过性参数主要有接近角、离去角、最小离地间隙和最小转弯直径等。其值主要根据汽车的用途和使用条件选取，可参考表2.5。表2.5 载货汽车的通过性参数 汽车类型 最小离地间隙 接近角（度） 离去角（度）最小转弯半径 4x2货车 100-300mm 40-60 25-4510.0-19.0m2.3.4 汽车制动性参数的确定汽车制动性常用制动距离和制动减速度作为设计评价参数。行车制动在产生最大制动作用时踏板力不得大于700N，行车制动效能的要求如表2.6所示。表2.6 载货汽车制动效能要求总质量（t）初速30km/h制动距离（m）初速30km/h制动减速度（

20、m/） 4.5-12 8 6.02.35 操纵稳定性参数汽车操纵稳定性的评价参数较多，与总体设计有关并能作为设计指标的有：(1)转向特性参数 为了保证有良好的操纵稳定性，汽车应具有一定程度的不足转向。通常用汽车以 0.4g 的向心加速度沿定圆转向时，前、后轮侧偏角之差()作为评价参数。此参数在 1°3°为宜。(2)车身侧倾角 汽车以 0.4g 的向心加速度沿定圆等速行驶时，车身侧倾角控制在 3°以内较好，最大不允许超过 7°。(3)制动前俯角 为了不影响乘坐舒适性，要求汽车以 0.4g 减速度制动时，车身的前俯角不大于 1.5°。3 载货汽车主

21、要部件的选择及布置3.1 发动机的选择与布置3.1.1 发动机型式的选择目前汽车发动机主要采用往复式内燃机，分为汽油机和柴油机两大类。当前在我国的汽车上主要是汽油机，由于柴油机燃油经济性好、工作可靠、排气污染少，在汽车上应用日益增多。 轻中型汽车可采用汽油机和柴油机，参考同类车型，本车选取柴油发动机。3.1.2 发动机主要性能指标的选择发动机的主要性能指标是发动机最大功率和发动机的最大转矩。 (1) 发动机最大功率及其相应转速的选择汽车的动力性主要决于发动机的最大功率值，发动机的功率越大，动力性就好. 最 大功率值根据所要求的最高车速计算，如下： （3.1）式中：最大功率，kw 传动系效率，对

22、于单级减速器取0.9重力加速度，滚动阻力系数，取0.02 .空气阻力系数,货车取 0.801.00，则取0.9汽车的正面迎风面积，本车取汽车总质量，kg汽车最高车速，km/h带入相关数据，可得： =129.79kw于是，发动机的外特性功率为：=(1.12-1.20)=129.79(1.12-1.20)=142.76-155.74kw查阅资料由汽车设计课程设计指导书，选取WD415.21型柴油机，主要技术参数见表3.1,其外特性曲线如图3.1所示。表3.1 主要技术参数型 号WD415缸径/行程（mm）126/130排 量/L6.48额定工况功率/转kw/（r/min）155/2200最大转矩/

23、转速N.m/（r/min）820/1300-1600全负荷最低燃油消耗率g/kW.h198质 量kg695满足排放要求国长*宽*高（mm）1286*582*1025发动机的万有特性曲线，如下图3.1.图3.1 发动机外特性曲线 (2) 发动机最大转矩及其相应转速的选择当发动机最大功率和相应的转速确定后，则发动机最大转矩和相应转速可随之确定，其值由下式计算：= （3.2）式中： 转矩适应系数，一般1.1-1.3，在这里取1.1； 最大功率时的转矩，N*m _最大功率，kw _最大功率时转速，r/min_最大转矩，N*m 而/=1.4-1.6，在这里取为1.5，则有： =/1.6=2200/1.5

24、=1466.7r/min =1.1=619.74 N*m 满足所选发动机的最大转矩及相应转速要求。3.2 轮胎的选择轮胎的尺寸和型号是进行汽车性能计算和绘制总布置图的重要原始数据，因此，在总体设计开始阶段就应选定。选择的依据是车型、使用条件、轮胎的额定负荷以及汽车的行驶速度。为了提高汽车的动力因数、降低汽车质心的高度、减小非簧载质量，对公路用车，在其轮胎负荷系数以及汽车离地间隙允许的范围内，应尽量选取尺寸较小的轮胎。同时还应考虑与动力传动系参数的匹配和对整车尺寸参数（例如汽车的最小离地间隙、总高等）的影响。本车型为4×2后轮双胎，平头式，故暂定前轴负荷占35%，后轴占65%，则：&#

25、160;前轮单侧： 后轮单侧： 其中为轮胎所承受重量，  由于后轮采用双胎，两轮胎特性存在差异、载重质量分布不均匀和路面不平等因素造成轮胎超载影响，此时双胎并装的负荷能力要比单胎负荷能力加倍后减少10%15%。故后轮每个轮胎承受载荷为：´,大于前轮轮胎承受负荷，则根据后轮轮胎承受负荷选择轮胎 。 表3.2 轻型载重普通断面子午线轮胎气压与负荷对应表负荷，kg 气压 kPa轮胎规格2502803203503904204604905305606006306707.50R16LTS735805875935699510501105810601210126010131013

26、55140512根据，选择轮胎型号7.50R16LT，气压：560kPa，层级：10表3.3 轻型载重普通断面子午线轮胎轮胎 规格基本参数主 要 尺 寸，mm气门嘴型号允许使用轮辋层级标准轮辋新 胎充 气 后挚 带轮胎最大只用尺寸双胎最小中心距断面宽度外直径负荷下静半径最小展平宽度中部厚度不小于边缘厚度不大于断面宽度外直径公路花纹越野花纹7.50R16LT6 810 12,146.00G2158058153751704.01.0230825236Z1-01-35.50F3.3 离合器的选择 双片干式盘形摩擦离合器。3.4 万向传动轴的选择 选用两轴式传动轴,并用十字轴连接。3.5 主减速器的形

27、式 单级主减速器圆柱齿轮传动。4 总体布置的计算4.1 轴荷分配及质心位置计算4.1.1 平静时的轴荷分配及质心位置总布置的侧视图上确定各个总成的质心位置，及确定各个总成执行到前轴的距离和距地面的高度。根据力矩平衡的原理，按下列公式计算各轴的负荷和汽车的质心位置： +=L+=+= （4.1） 式中：g1 、g2、 g3 各总成质量，kg； l1 、l2 、l3 各总成质心到前轴距离，m； h1、 h2 、h2、 各总成质心到地面距离，m；G1 前轴负荷/kg；G2 后轴负荷/kg；L 汽车轴距/m；a汽车质心距前轴距离，m；b汽车质心距后轴距离，m；hg汽车质心到地面距离，m在总布置时，汽车的

28、左右负荷分配应尽量相等，一般可以不计算，轴荷分配和质心位置应满足要求，否则，要重新布置各总成的位置，如调整发动机或车厢位置，以致改变汽车的轴距。各总成质量及其质心到前轴的距离、离地高度见表4.1。 表4.1 各部件质心位置部件重量glihi（满）hi（空）glig hi（满）g hi（空）发动机6950.180.7050.944125.1489.975656.08变速器及离合器壳900.7030.7350.94463.2766.1584.96人19500.80600157.170货物30002.591.130777033900万向节传动6830.530.7420436.0450.32后轴及后轴

29、制动器2803.150.3050.37588285.4105后悬架及减振器2853.150.3030.403897.7586.355114.855前悬架及减振器7000.2550.42017.8529.4前轴前制动器轮毂转向梯形13500.3050.475041.17564.125车轮及轮胎总成3022.650.3050.385951.392.11116.27车架及支架拖钩装置2002.1250.6150.775425123155油箱及油管601.1650.490.6169.929.436.6蓄电池组551.2150.6150.71566.82533.82539.325驾驶室1950.071.

30、2831.557-34.125250.185303.615挡泥板703.150.560.581220.539.240.67货箱总成3002.151.231.45645369435总和600012286.55306.832231.22由表4.1可得：1. 空载时： 2. 满载时： 4.1.2 水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算：对于后轮驱动的载货汽车在水平路面上满载行驶时各轴的最大负荷按下列公式计算： （4.2）式中： ：行驶时前轴最大负荷，kg:行驶时后轴最大负荷,kg令：= ， （4.3）式中：行驶时前轴轴荷转移系数，该值为0.8-0.9； ：行驶时后轴轴荷转移系数，该值为1.1-1

31、.2。代入相关数据，计算的：=于是有: =0.81, =1.16 满足要求。4.1.3 制动时各轴的最大负荷计算： 汽车制动时各轴的最大负荷按下列公式计算： （4.4）式中：行驶时前轴最大负荷，kg;：行驶时后轴最大负荷，kg;令： =， （4.5 ）式中： ：行驶时前轴轴荷转移系数，1.4-1.6; ：行驶时后轴轴荷转移系数，0.40-0.80;代入相关数据，计算得到： =于是有：=1.40 , = 0.78满足要求。 4.2 驱动桥主减速器传动比的选择在选择驱动桥主减速器传动比时，首先可根据汽车的最高车速、发动机参数、车轮参数来确定，其值可按下式计算： （4.6） 式中: 汽车的最高车速,

32、已知120km/h； 最高车速时发动机的转速，r/min,一般=2200r/min； r车轮的滚动半径，； 故=0.377=2.724.3 变速器传动比的选择 4.3.1 变速器一档传动比的选择 在确定变速器头档传动比时，需考虑驱动条件和附着条件。为了满足驱动条件，其值应符合下式要求： 式中：最大爬坡度，=16.7度 代入相关数据，计算得： = 为了满足附着条件，其大小应符合下式规定：式中：驱动车轮所承受的质量，kg；由于第一章中后轴轴荷分配暂定为65%，故=6000×65%=3900kg 附着系数。0.6-0.7之间，取=0.7。4.3.2 变速器档数和各档传动比的选择这中型载货汽

33、车采用5档变速，各档变速比遵循下式关系分配： （4.7）参考同类车型确定各档传动比为如下表4.2表4.2 各档的传动比 型 号 中 心 距 干 重 速 比 档 位WLY545 121mm 64kg6.3，3.447，2.11，1.32，1.00 1 2 3 4 55 汽车动力性及燃油经济性计算5.1 汽车动力性能的计算5.1.1 驱动平衡的计算 (1) 驱动力的计算汽车的驱动力按下式计算： （5.1）式中：驱动力，N； 发动机转矩，Nm； 发动机转速，r/min； 汽车的车速，km/h；主减速器的传动比。代入相关数据，计算所得数据如下表5.1所示。（2)行使阻力的计算汽车行驶时，需要克服的行驶

34、阻力为：= 式中：道路的坡度，平路上时，其值为0o； 行驶加速度，m/s2,等速行驶时，其值为0； = (5.2)根据公式（5.1）及（5.2）可计算出各档位汽车行驶时，驱动力，车速， 需要克服的行驶阻力，如表 5.1，表5.2所示：表5.1 各档驱动力，速度n(r/min)1000110013001400160018001900200021002200T(Nm)672700765790811774750722700682V1(km/h)8.609.4611.1812.0413.7615.4816.3417.2018.0618.92Ft1(Nm)265062761030174311603198

35、83052929582284782761026900V2(km/h)15.7217.2920.4322.0125.1528.2929.8731.4433.0134.58Ft2(Nm)14502151061650917049175021670316185155811510614718V3(km/h)25.6828.2533.3835.9541.0946.2348.8051.3653.9356.50Ft3(Nm)88779247101051043610713102249907953792479009V4(km/h)41.0545.1653.3757.4765.6873.9078.0082.1186

36、.2190.32Ft4(Nm)5553578563226528670263966198596657855636V5(km/h)54.1959.6170.4575.8786.7197.54102.9108.3113.8119.2Ft5(Nm)4207438247894946507748454695452043824269表5.2 行驶阻力V(km/h)203040607080100110120130F阻(Nm)124213251441177219872236283331803562.083976 (3) 驱动力行驶阻力平衡图按照公式作-，-曲线图，则得到汽车的驱动力-行驶力平衡图。 图5.1 驱

37、动力-行驶阻力平衡图5.1.2 动力特性的计算(1) 动力因数D的计算汽车的动力性因数按下式关系计算：D= （5.4） 代入相关的数据，计算所得结果见表5-1。(2) 滚动阻力系数f与车速的关系 f=0.0076+0.000056 (5.5) 计算所得的数据如表5.3所示.表5.3 滚动阻力系数f与车速V(km/h)203040607080100110120130f0.008920.009580.010240.011560.012220.012880.01420.014860.015520.01618表5.4 各档速度与动力因数n(r/min)1000110013001400160018001

38、900200021002200T(Nm)672700765790811774750722700682V1(km/h)8.609.4611.1812.0413.7615.4816.3417.2018.0618.92D10.4140.4310.4710.4860.4990.4760.4610.4440.4300.419V2(km/h)15.7217.2920.4322.0125.1528.2929.8731.4433.0134.58D20.2450.2560.2790.2880.2950.2810.2720.2620.2530.246V3(km/h)25.6828.2533.3835.9541.0

39、946.2348.8051.3653.9356.50D30.1490.1550.1680.1730.1770.1670.1610.1540.1490.144V4(km/h)41.0545.1653.3757.4765.6873.9078.0082.1186.2190.32D40.0890.0920.0990.1010.1010.0930.0880.0820.0770.072V5(km/h)54.1959.6170.4575.8786.7197.54102.9108.3113.8119.2D50.0630.0640.0670.0680.0650.0560.0500.0440.0390.033(3

40、) 动力特性图按照公式5.4，5.5作D、f-曲线图，则得到汽车的动力特性图，如图5.2所示。图5.2 汽车动力特性图 (4) 加速时间t的计算汽车在平路上等速行驶时，有如下关系： （5.6）即是 （5.7）代入相关的数据，可得到加速度倒数1/a的值，见表5.5。表5.5 汽车加速度倒数n(r/min)1000110013001400160018001900200021002200T(Nm)672700765790811774750722700682V1(km/h)8.609.4611.1812.0413.7615.4816.3417.2018.0618.921/a10.6500.6240.5

41、700.5520.5380.5640.5830.6060.6260.643V2(km/h)15.7217.2920.4322.0125.1528.2929.8731.4433.0134.581/a20.6240.5990.5470.5300.5170.5440.5630.5860.6070.625V3(km/h)25.6828.2533.3835.9541.0946.2348.8051.3653.9356.501/a30.8540.8210.7510.7290.7140.7590.7900.8290.8640.897V4(km/h)41.0545.1653.3757.4765.6873.907

42、8.0082.1186.2190.321/a41.3931.3481.2511.2231.2281.3621.4571.5821.7101.847V5(km/h)54.1959.6170.4575.8786.7197.54102.9108.3113.8119.21/a52.0702.0321.9431.9362.0522.5262.9183.5204.3515.617作出1/a-关系曲线，如图5.3，对加速度倒数和车速之间的关系曲线积分，可以得到汽车在平路上加速行驶时的加速时间。加速时间为从稳定车速到车速为60km/h时所需的时间可得：图5.3 汽车加速度倒数曲线(5) 汽车最大爬坡度的计算=

43、 = (5.8) 式中: :汽车变速器头档的最大动力因数,为0.499 则 = = = 满足最大爬坡度的要求。5.2 功率平衡计算(1) 汽车行驶时发动机能够发出的功率 汽车行驶时，发动机能够发出的功率就是发动机使用外特性的功率值。根据求出发动机功率。 (2)汽车行驶时所需要的发动机的功率 汽车行驶时，所需要的发动机的功率是克服行驶阻力所消耗的功率，其值按下式计算： （5.9） 当汽车在平路上行驶的时候，简化为下式： （5.10）表5.6 所需发动机功率v203040607080100110120130Pe8.9914.3620.7638.0449.6263.613100.23123.54150.65181.90 作出发动机能够发出的功率与车速之间的关系曲线，并作汽车在平路上等速行驶 时所需发动机的功率的曲线，即得到汽车的功率平衡图，如图5.4所示.图5.4 功率平衡图5.3 汽车燃油经济性的计算在总体设计时，通常是计算汽车稳定行驶时的燃油经济性，计算公式如下： （5.11）式中： ：汽车稳定行驶时所需发动机的功率，kw;: 汽车等速百公里燃油消耗量，l/100km;:燃油消耗率 ,g/(kw*h):燃油重度，N/L,柴油为7.